-- Mathlib/MeasureTheory/Integral/SetToL1.lean
theorem setToFun_smul [NontriviallyNormedField 𝕜] [NormedSpace 𝕜 E] [NormedSpace 𝕜 F]
    (hT : DominatedFinMeasAdditive μ T C) (h_smul : ∀ c : 𝕜, ∀ s x, T s (c • x) = c • T s x) (c : 𝕜)
    (f : α → E) : setToFun μ T hT (c • f) = c • setToFun μ T hT f

Proof state:
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_6
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝³ : CompleteSpace F
T : Set α → E →L[ℝ] F
C : ℝ
inst✝² : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝¹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
hT : DominatedFinMeasAdditive μ T C
h_smul : ∀ (c : 𝕜) (s : Set α) (x : E), (T s) (c • x) = c • (T s) x
c : 𝕜
f : α → E
hf : ¬Integrable f μ
hr : c = 0
⊢ setToFun μ T hT (0 • f) = 0 • setToFun μ T hT f

Tactic:
simp

Result:
no goals

Proof state:
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_6
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝³ : CompleteSpace F
T : Set α → E →L[ℝ] F
C : ℝ
inst✝² : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝¹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
hT : DominatedFinMeasAdditive μ T C
h_smul : ∀ (c : 𝕜) (s : Set α) (x : E), (T s) (c • x) = c • (T s) x
c : 𝕜
f : α → E
⊢ setToFun μ T hT (c • f) = c • setToFun μ T hT f

Tactic:
by_cases hf : Integrable f μ

Result:
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_6
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝³ : CompleteSpace F
T : Set α → E →L[ℝ] F
C : ℝ
inst✝² : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝¹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
hT : DominatedFinMeasAdditive μ T C
h_smul : ∀ (c : 𝕜) (s : Set α) (x : E), (T s) (c • x) = c • (T s) x
c : 𝕜
f : α → E
hf : Integrable f μ
⊢ setToFun μ T hT (c • f) = c • setToFun μ T hT f

case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_6
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝³ : CompleteSpace F
T : Set α → E →L[ℝ] F
C : ℝ
inst✝² : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝¹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
hT : DominatedFinMeasAdditive μ T C
h_smul : ∀ (c : 𝕜) (s : Set α) (x : E), (T s) (c • x) = c • (T s) x
c : 𝕜
f : α → E
hf : ¬Integrable f μ
⊢ setToFun μ T hT (c • f) = c • setToFun μ T hT f

Proof state:
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_6
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝³ : CompleteSpace F
T : Set α → E →L[ℝ] F
C : ℝ
inst✝² : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝¹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
hT : DominatedFinMeasAdditive μ T C
h_smul : ∀ (c : 𝕜) (s : Set α) (x : E), (T s) (c • x) = c • (T s) x
c : 𝕜
f : α → E
hf : Integrable f μ
⊢ setToFun μ T hT (c • f) = c • setToFun μ T hT f

Tactic:
rw [setToFun_eq hT hf, setToFun_eq hT, Integrable.toL1_smul',
  L1.setToL1_smul hT h_smul c _]

Result:
no goals

Proof state:
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_6
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝³ : CompleteSpace F
T : Set α → E →L[ℝ] F
C : ℝ
inst✝² : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝¹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
hT : DominatedFinMeasAdditive μ T C
h_smul : ∀ (c : 𝕜) (s : Set α) (x : E), (T s) (c • x) = c • (T s) x
c : 𝕜
f : α → E
hf : ¬Integrable f μ
hr : ¬c = 0
hf' : ¬Integrable (c • f) μ
⊢ setToFun μ T hT (c • f) = c • setToFun μ T hT f

Tactic:
rw [setToFun_undef hT hf, setToFun_undef hT hf', smul_zero]

Result:
no goals

Proof state:
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_6
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝³ : CompleteSpace F
T : Set α → E →L[ℝ] F
C : ℝ
inst✝² : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝¹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
hT : DominatedFinMeasAdditive μ T C
h_smul : ∀ (c : 𝕜) (s : Set α) (x : E), (T s) (c • x) = c • (T s) x
c : 𝕜
f : α → E
hf : ¬Integrable f μ
hr : ¬c = 0
⊢ setToFun μ T hT (c • f) = c • setToFun μ T hT f

Tactic:
have hf' : ¬Integrable (c • f) μ := by rwa [integrable_smul_iff hr f]

Result:
case neg
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_6
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝³ : CompleteSpace F
T : Set α → E →L[ℝ] F
C : ℝ
inst✝² : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝¹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
hT : DominatedFinMeasAdditive μ T C
h_smul : ∀ (c : 𝕜) (s : Set α) (x : E), (T s) (c • x) = c • (T s) x
c : 𝕜
f : α → E
hf : ¬Integrable f μ
hr : ¬c = 0
hf' : ¬Integrable (c • f) μ
⊢ setToFun μ T hT (c • f) = c • setToFun μ T hT f

Proof state:
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_6
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝³ : CompleteSpace F
T : Set α → E →L[ℝ] F
C : ℝ
inst✝² : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝¹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
hT : DominatedFinMeasAdditive μ T C
h_smul : ∀ (c : 𝕜) (s : Set α) (x : E), (T s) (c • x) = c • (T s) x
c : 𝕜
f : α → E
hf : ¬Integrable f μ
hr : ¬c = 0
⊢ ¬Integrable (c • f) μ

Tactic:
rwa [integrable_smul_iff hr f]

Result:
no goals

Proof state:
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_6
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝³ : CompleteSpace F
T : Set α → E →L[ℝ] F
C : ℝ
inst✝² : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝¹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
hT : DominatedFinMeasAdditive μ T C
h_smul : ∀ (c : 𝕜) (s : Set α) (x : E), (T s) (c • x) = c • (T s) x
c : 𝕜
f : α → E
hf : ¬Integrable f μ
hr : c = 0
⊢ setToFun μ T hT (c • f) = c • setToFun μ T hT f

Tactic:
rw [hr]

Result:
case pos
α : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
𝕜 : Type u_6
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ E
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ F
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
inst✝³ : CompleteSpace F
T : Set α → E →L[ℝ] F
C : ℝ
inst✝² : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝¹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F
hT : DominatedFinMeasAdditive μ T C
h_smul : ∀ (c : 𝕜) (s : Set α) (x : E), (T s) (c • x) = c • (T s) x
c : 𝕜
f : α → E
hf : ¬Integrable f μ
hr : c = 0
⊢ setToFun μ T hT (0 • f) = 0 • setToFun μ T hT f