-- Mathlib/NumberTheory/ClassNumber/AdmissibleAbsoluteValue.lean
theorem exists_approx_aux (n : ℕ) (h : abv.IsAdmissible) :
    ∀ {ε : ℝ} (_hε : 0 < ε) {b : R} (_hb : b ≠ 0) (A : Fin (h.card ε ^ n).succ → Fin n → R),
      ∃ i₀ i₁, i₀ ≠ i₁ ∧ ∀ k, (abv (A i₁ k % b - A i₀ k % b) : ℝ) < abv b • ε

Proof state:
R : Type u_1
inst✝ : EuclideanDomain R
abv : AbsoluteValue R ℤ
h : abv.IsAdmissible
this : DecidableEq R
n : ℕ
ih :
  ∀ {ε : ℝ},
    0 < ε →
      ∀ {b : R},
        b ≠ 0 →
          ∀ (A : Fin (h.card ε ^ n).succ → Fin n → R),
            ∃ i₀ i₁, i₀ ≠ i₁ ∧ ∀ (k : Fin n), ↑(abv (A i₁ k % b - A i₀ k % b)) < abv b • ε
ε : ℝ
hε : 0 < ε
b : R
hb : b ≠ 0
A : Fin (h.card ε ^ (n + 1)).succ → Fin (n + 1) → R
M : ℕ := h.card ε
⊢ ∃ s, Function.Injective s ∧ ∀ (i₀ i₁ : Fin (M ^ n).succ), ↑(abv (A (s i₁) 0 % b - A (s i₀) 0 % b)) < abv b • ε

Tactic:
obtain ⟨t, ht⟩ :
  ∃ t : Fin (M ^ n.succ).succ → Fin M,
    ∀ i₀ i₁, t i₀ = t i₁ → (abv (A i₁ 0 % b - A i₀ 0 % b) : ℝ) < abv b • ε :=
  h.exists_partition hε hb fun x ↦ A x 0

Result:
case intro
R : Type u_1
inst✝ : EuclideanDomain R
abv : AbsoluteValue R ℤ
h : abv.IsAdmissible
this : DecidableEq R
n : ℕ
ih :
  ∀ {ε : ℝ},
    0 < ε →
      ∀ {b : R},
        b ≠ 0 →
          ∀ (A : Fin (h.card ε ^ n).succ → Fin n → R),
            ∃ i₀ i₁, i₀ ≠ i₁ ∧ ∀ (k : Fin n), ↑(abv (A i₁ k % b - A i₀ k % b)) < abv b • ε
ε : ℝ
hε : 0 < ε
b : R
hb : b ≠ 0
A : Fin (h.card ε ^ (n + 1)).succ → Fin (n + 1) → R
M : ℕ := h.card ε
t : Fin (M ^ n.succ).succ → Fin M
ht : ∀ (i₀ i₁ : Fin (M ^ n.succ).succ), t i₀ = t i₁ → ↑(abv (A i₁ 0 % b - A i₀ 0 % b)) < abv b • ε
⊢ ∃ s, Function.Injective s ∧ ∀ (i₀ i₁ : Fin (M ^ n).succ), ↑(abv (A (s i₁) 0 % b - A (s i₀) 0 % b)) < abv b • ε

Proof state:
case intro.intro.refine_3
R : Type u_1
inst✝ : EuclideanDomain R
abv : AbsoluteValue R ℤ
h : abv.IsAdmissible
this✝ : DecidableEq R
n : ℕ
ih :
  ∀ {ε : ℝ},
    0 < ε →
      ∀ {b : R},
        b ≠ 0 →
          ∀ (A : Fin (h.card ε ^ n).succ → Fin n → R),
            ∃ i₀ i₁, i₀ ≠ i₁ ∧ ∀ (k : Fin n), ↑(abv (A i₁ k % b - A i₀ k % b)) < abv b • ε
ε : ℝ
hε : 0 < ε
b : R
hb : b ≠ 0
A : Fin (h.card ε ^ (n + 1)).succ → Fin (n + 1) → R
M : ℕ := h.card ε
t : Fin (M ^ n.succ).succ → Fin M
ht : ∀ (i₀ i₁ : Fin (M ^ n.succ).succ), t i₀ = t i₁ → ↑(abv (A i₁ 0 % b - A i₀ 0 % b)) < abv b • ε
s : Fin M
hs : M ^ n < (Finset.filter (fun x => t x = s) Finset.univ).card
i₀ i₁ : Fin (M ^ n).succ
this :
  ∀ (i : ℕ) (h : i < (Finset.filter (fun x => t x = s) Finset.univ).card),
    t (Finset.filter (fun x => t x = s) Finset.univ).toList[i] = s
⊢ t (Finset.filter (fun x => t x = s) Finset.univ).toList[↑i₀] =
    t (Finset.filter (fun x => t x = s) Finset.univ).toList[↑i₁]

Tactic:
rw [this _ (Nat.lt_of_le_of_lt (Nat.le_of_lt_succ i₁.2) hs),
  this _ (Nat.lt_of_le_of_lt (Nat.le_of_lt_succ i₀.2) hs)]

Result:
no goals

Proof state:
case zero
R : Type u_1
inst✝ : EuclideanDomain R
abv : AbsoluteValue R ℤ
h : abv.IsAdmissible
this : DecidableEq R
ε : ℝ
_hε : 0 < ε
b : R
_hb : b ≠ 0
A : Fin (h.card ε ^ 0).succ → Fin 0 → R
⊢ ∃ i₀ i₁, i₀ ≠ i₁ ∧ ∀ (k : Fin 0), ↑(abv (A i₁ k % b - A i₀ k % b)) < abv b • ε

Tactic:
refine ⟨0, 1, ?_, ?_⟩

Result:
case zero.refine_1
R : Type u_1
inst✝ : EuclideanDomain R
abv : AbsoluteValue R ℤ
h : abv.IsAdmissible
this : DecidableEq R
ε : ℝ
_hε : 0 < ε
b : R
_hb : b ≠ 0
A : Fin (h.card ε ^ 0).succ → Fin 0 → R
⊢ 0 ≠ 1

case zero.refine_2
R : Type u_1
inst✝ : EuclideanDomain R
abv : AbsoluteValue R ℤ
h : abv.IsAdmissible
this : DecidableEq R
ε : ℝ
_hε : 0 < ε
b : R
_hb : b ≠ 0
A : Fin (h.card ε ^ 0).succ → Fin 0 → R
⊢ ∀ (k : Fin 0), ↑(abv (A 1 k % b - A 0 k % b)) < abv b • ε

Proof state:
case intro.intro.refine_3
R : Type u_1
inst✝ : EuclideanDomain R
abv : AbsoluteValue R ℤ
h : abv.IsAdmissible
this✝ : DecidableEq R
n : ℕ
ih :
  ∀ {ε : ℝ},
    0 < ε →
      ∀ {b : R},
        b ≠ 0 →
          ∀ (A : Fin (h.card ε ^ n).succ → Fin n → R),
            ∃ i₀ i₁, i₀ ≠ i₁ ∧ ∀ (k : Fin n), ↑(abv (A i₁ k % b - A i₀ k % b)) < abv b • ε
ε : ℝ
hε : 0 < ε
b : R
hb : b ≠ 0
A : Fin (h.card ε ^ (n + 1)).succ → Fin (n + 1) → R
M : ℕ := h.card ε
t : Fin (M ^ n.succ).succ → Fin M
ht : ∀ (i₀ i₁ : Fin (M ^ n.succ).succ), t i₀ = t i₁ → ↑(abv (A i₁ 0 % b - A i₀ 0 % b)) < abv b • ε
s : Fin M
hs : M ^ n < (Finset.filter (fun x => t x = s) Finset.univ).card
i₀ i₁ : Fin (M ^ n).succ
this :
  ∀ (i : ℕ) (h : i < (Finset.filter (fun x => t x = s) Finset.univ).card),
    t (Finset.filter (fun x => t x = s) Finset.univ).toList[i] = s
⊢ t ((fun i => (Finset.filter (fun x => t x = s) Finset.univ).toList.get (Fin.castLE ⋯ i)) i₀) =
    t ((fun i => (Finset.filter (fun x => t x = s) Finset.univ).toList.get (Fin.castLE ⋯ i)) i₁)

Tactic:
simp only [Nat.succ_eq_add_one, List.get_eq_getElem, Fin.coe_castLE]

Result:
case intro.intro.refine_3
R : Type u_1
inst✝ : EuclideanDomain R
abv : AbsoluteValue R ℤ
h : abv.IsAdmissible
this✝ : DecidableEq R
n : ℕ
ih :
  ∀ {ε : ℝ},
    0 < ε →
      ∀ {b : R},
        b ≠ 0 →
          ∀ (A : Fin (h.card ε ^ n).succ → Fin n → R),
            ∃ i₀ i₁, i₀ ≠ i₁ ∧ ∀ (k : Fin n), ↑(abv (A i₁ k % b - A i₀ k % b)) < abv b • ε
ε : ℝ
hε : 0 < ε
b : R
hb : b ≠ 0
A : Fin (h.card ε ^ (n + 1)).succ → Fin (n + 1) → R
M : ℕ := h.card ε
t : Fin (M ^ n.succ).succ → Fin M
ht : ∀ (i₀ i₁ : Fin (M ^ n.succ).succ), t i₀ = t i₁ → ↑(abv (A i₁ 0 % b - A i₀ 0 % b)) < abv b • ε
s : Fin M
hs : M ^ n < (Finset.filter (fun x => t x = s) Finset.univ).card
i₀ i₁ : Fin (M ^ n).succ
this :
  ∀ (i : ℕ) (h : i < (Finset.filter (fun x => t x = s) Finset.univ).card),
    t (Finset.filter (fun x => t x = s) Finset.univ).toList[i] = s
⊢ t (Finset.filter (fun x => t x = s) Finset.univ).toList[↑i₀] =
    t (Finset.filter (fun x => t x = s) Finset.univ).toList[↑i₁]

Proof state:
case zero
R : Type u_1
inst✝ : EuclideanDomain R
abv : AbsoluteValue R ℤ
h : abv.IsAdmissible
this : DecidableEq R
⊢ ∀ {ε : ℝ},
    0 < ε →
      ∀ {b : R},
        b ≠ 0 →
          ∀ (A : Fin (h.card ε ^ 0).succ → Fin 0 → R),
            ∃ i₀ i₁, i₀ ≠ i₁ ∧ ∀ (k : Fin 0), ↑(abv (A i₁ k % b - A i₀ k % b)) < abv b • ε

Tactic:
intro ε _hε b _hb A

Result:
case zero
R : Type u_1
inst✝ : EuclideanDomain R
abv : AbsoluteValue R ℤ
h : abv.IsAdmissible
this : DecidableEq R
ε : ℝ
_hε : 0 < ε
b : R
_hb : b ≠ 0
A : Fin (h.card ε ^ 0).succ → Fin 0 → R
⊢ ∃ i₀ i₁, i₀ ≠ i₁ ∧ ∀ (k : Fin 0), ↑(abv (A i₁ k % b - A i₀ k % b)) < abv b • ε

Proof state:
R : Type u_1
inst✝ : EuclideanDomain R
abv : AbsoluteValue R ℤ
h : abv.IsAdmissible
this : DecidableEq R
n : ℕ
ih :
  ∀ {ε : ℝ},
    0 < ε →
      ∀ {b : R},
        b ≠ 0 →
          ∀ (A : Fin (h.card ε ^ n).succ → Fin n → R),
            ∃ i₀ i₁, i₀ ≠ i₁ ∧ ∀ (k : Fin n), ↑(abv (A i₁ k % b - A i₀ k % b)) < abv b • ε
ε : ℝ
hε : 0 < ε
b : R
hb : b ≠ 0
A : Fin (h.card ε ^ (n + 1)).succ → Fin (n + 1) → R
M : ℕ := h.card ε
t : Fin (M ^ n.succ).succ → Fin M
ht : ∀ (i₀ i₁ : Fin (M ^ n.succ).succ), t i₀ = t i₁ → ↑(abv (A i₁ 0 % b - A i₀ 0 % b)) < abv b • ε
⊢ Fintype.card (Fin M) * ?m.13205 < Fintype.card (Fin (M ^ n.succ).succ)

Tactic:
simpa only [Fintype.card_fin, pow_succ'] using Nat.lt_succ_self (M ^ n.succ)

Result:
no goals