-- Mathlib/CategoryTheory/Limits/Final.lean
theorem limit_cone_comp_aux (s : Cone (F ⋙ G)) (j : C) :
    s.π.app (lift F (F.obj j)) ≫ G.map (homToLift F (F.obj j)) = s.π.app j

Proof state:
case h₂
C : Type u₁
inst✝³ : Category.{v₁, u₁} C
D : Type u₂
inst✝² : Category.{v₂, u₂} D
F : C ⥤ D
inst✝¹ : F.Initial
E : Type u₃
inst✝ : Category.{v₃, u₃} E
G : D ⥤ E
s : Cone (F ⋙ G)
j j₁ j₂ : C
k₁ : F.obj j₁ ⟶ F.obj j
k₂ : F.obj j₂ ⟶ F.obj j
f : j₁ ⟶ j₂
w : F.map f ≫ k₂ = k₁
h : (s.π.app j₁ ≫ (F ⋙ G).map f) ≫ G.map k₂ = s.π.app j
⊢ s.π.app j₁ ≫ G.map k₁ = s.π.app j

Tactic:
rw [← w]

Result:
case h₂
C : Type u₁
inst✝³ : Category.{v₁, u₁} C
D : Type u₂
inst✝² : Category.{v₂, u₂} D
F : C ⥤ D
inst✝¹ : F.Initial
E : Type u₃
inst✝ : Category.{v₃, u₃} E
G : D ⥤ E
s : Cone (F ⋙ G)
j j₁ j₂ : C
k₁ : F.obj j₁ ⟶ F.obj j
k₂ : F.obj j₂ ⟶ F.obj j
f : j₁ ⟶ j₂
w : F.map f ≫ k₂ = k₁
h : (s.π.app j₁ ≫ (F ⋙ G).map f) ≫ G.map k₂ = s.π.app j
⊢ s.π.app j₁ ≫ G.map (F.map f ≫ k₂) = s.π.app j

Proof state:
case h₁
C : Type u₁
inst✝³ : Category.{v₁, u₁} C
D : Type u₂
inst✝² : Category.{v₂, u₂} D
F : C ⥤ D
inst✝¹ : F.Initial
E : Type u₃
inst✝ : Category.{v₃, u₃} E
G : D ⥤ E
s : Cone (F ⋙ G)
j : C
⊢ ∀ (X₁ X₂ : C) (k₁ : F.obj X₁ ⟶ F.obj j) (k₂ : F.obj X₂ ⟶ F.obj j) (f : X₁ ⟶ X₂),
    F.map f ≫ k₂ = k₁ → s.π.app X₁ ≫ G.map k₁ = s.π.app j → s.π.app X₂ ≫ G.map k₂ = s.π.app j

Tactic:
intro j₁ j₂ k₁ k₂ f w h

Result:
case h₁
C : Type u₁
inst✝³ : Category.{v₁, u₁} C
D : Type u₂
inst✝² : Category.{v₂, u₂} D
F : C ⥤ D
inst✝¹ : F.Initial
E : Type u₃
inst✝ : Category.{v₃, u₃} E
G : D ⥤ E
s : Cone (F ⋙ G)
j j₁ j₂ : C
k₁ : F.obj j₁ ⟶ F.obj j
k₂ : F.obj j₂ ⟶ F.obj j
f : j₁ ⟶ j₂
w : F.map f ≫ k₂ = k₁
h : s.π.app j₁ ≫ G.map k₁ = s.π.app j
⊢ s.π.app j₂ ≫ G.map k₂ = s.π.app j

Proof state:
case h₁
C : Type u₁
inst✝³ : Category.{v₁, u₁} C
D : Type u₂
inst✝² : Category.{v₂, u₂} D
F : C ⥤ D
inst✝¹ : F.Initial
E : Type u₃
inst✝ : Category.{v₃, u₃} E
G : D ⥤ E
s : Cone (F ⋙ G)
j j₁ j₂ : C
k₁ : F.obj j₁ ⟶ F.obj j
k₂ : F.obj j₂ ⟶ F.obj j
f : j₁ ⟶ j₂
w : F.map f ≫ k₂ = k₁
h : s.π.app j₁ ≫ G.map k₁ = s.π.app j
⊢ (s.π.app j₁ ≫ (F ⋙ G).map f) ≫ G.map k₂ = s.π.app j

Tactic:
rw [← w] at h

Result:
case h₁
C : Type u₁
inst✝³ : Category.{v₁, u₁} C
D : Type u₂
inst✝² : Category.{v₂, u₂} D
F : C ⥤ D
inst✝¹ : F.Initial
E : Type u₃
inst✝ : Category.{v₃, u₃} E
G : D ⥤ E
s : Cone (F ⋙ G)
j j₁ j₂ : C
k₁ : F.obj j₁ ⟶ F.obj j
k₂ : F.obj j₂ ⟶ F.obj j
f : j₁ ⟶ j₂
w : F.map f ≫ k₂ = k₁
h : s.π.app j₁ ≫ G.map (F.map f ≫ k₂) = s.π.app j
⊢ (s.π.app j₁ ≫ (F ⋙ G).map f) ≫ G.map k₂ = s.π.app j

Proof state:
case z
C : Type u₁
inst✝³ : Category.{v₁, u₁} C
D : Type u₂
inst✝² : Category.{v₂, u₂} D
F : C ⥤ D
inst✝¹ : F.Initial
E : Type u₃
inst✝ : Category.{v₃, u₃} E
G : D ⥤ E
s : Cone (F ⋙ G)
j : C
⊢ s.π.app ?X₀ ≫ G.map ?k₀ = s.π.app j

Tactic:
exact s.w (𝟙 _)

Result:
no goals

Proof state:
case h₂
C : Type u₁
inst✝³ : Category.{v₁, u₁} C
D : Type u₂
inst✝² : Category.{v₂, u₂} D
F : C ⥤ D
inst✝¹ : F.Initial
E : Type u₃
inst✝ : Category.{v₃, u₃} E
G : D ⥤ E
s : Cone (F ⋙ G)
j j₁ j₂ : C
k₁ : F.obj j₁ ⟶ F.obj j
k₂ : F.obj j₂ ⟶ F.obj j
f : j₁ ⟶ j₂
w : F.map f ≫ k₂ = k₁
h : (s.π.app j₁ ≫ (F ⋙ G).map f) ≫ G.map k₂ = s.π.app j
⊢ s.π.app j₁ ≫ G.map (F.map f ≫ k₂) = s.π.app j

Tactic:
simpa using h

Result:
no goals

Proof state:
case h₁
C : Type u₁
inst✝³ : Category.{v₁, u₁} C
D : Type u₂
inst✝² : Category.{v₂, u₂} D
F : C ⥤ D
inst✝¹ : F.Initial
E : Type u₃
inst✝ : Category.{v₃, u₃} E
G : D ⥤ E
s : Cone (F ⋙ G)
j j₁ j₂ : C
k₁ : F.obj j₁ ⟶ F.obj j
k₂ : F.obj j₂ ⟶ F.obj j
f : j₁ ⟶ j₂
w : F.map f ≫ k₂ = k₁
h : s.π.app j₁ ≫ G.map k₁ = s.π.app j
⊢ s.π.app j₂ ≫ G.map k₂ = s.π.app j

Tactic:
rw [← s.w f]

Result:
case h₁
C : Type u₁
inst✝³ : Category.{v₁, u₁} C
D : Type u₂
inst✝² : Category.{v₂, u₂} D
F : C ⥤ D
inst✝¹ : F.Initial
E : Type u₃
inst✝ : Category.{v₃, u₃} E
G : D ⥤ E
s : Cone (F ⋙ G)
j j₁ j₂ : C
k₁ : F.obj j₁ ⟶ F.obj j
k₂ : F.obj j₂ ⟶ F.obj j
f : j₁ ⟶ j₂
w : F.map f ≫ k₂ = k₁
h : s.π.app j₁ ≫ G.map k₁ = s.π.app j
⊢ (s.π.app j₁ ≫ (F ⋙ G).map f) ≫ G.map k₂ = s.π.app j

Proof state:
case h₂
C : Type u₁
inst✝³ : Category.{v₁, u₁} C
D : Type u₂
inst✝² : Category.{v₂, u₂} D
F : C ⥤ D
inst✝¹ : F.Initial
E : Type u₃
inst✝ : Category.{v₃, u₃} E
G : D ⥤ E
s : Cone (F ⋙ G)
j : C
⊢ ∀ (X₁ X₂ : C) (k₁ : F.obj X₁ ⟶ F.obj j) (k₂ : F.obj X₂ ⟶ F.obj j) (f : X₁ ⟶ X₂),
    F.map f ≫ k₂ = k₁ → s.π.app X₂ ≫ G.map k₂ = s.π.app j → s.π.app X₁ ≫ G.map k₁ = s.π.app j

Tactic:
intro j₁ j₂ k₁ k₂ f w h

Result:
case h₂
C : Type u₁
inst✝³ : Category.{v₁, u₁} C
D : Type u₂
inst✝² : Category.{v₂, u₂} D
F : C ⥤ D
inst✝¹ : F.Initial
E : Type u₃
inst✝ : Category.{v₃, u₃} E
G : D ⥤ E
s : Cone (F ⋙ G)
j j₁ j₂ : C
k₁ : F.obj j₁ ⟶ F.obj j
k₂ : F.obj j₂ ⟶ F.obj j
f : j₁ ⟶ j₂
w : F.map f ≫ k₂ = k₁
h : s.π.app j₂ ≫ G.map k₂ = s.π.app j
⊢ s.π.app j₁ ≫ G.map k₁ = s.π.app j

Proof state:
case h₂
C : Type u₁
inst✝³ : Category.{v₁, u₁} C
D : Type u₂
inst✝² : Category.{v₂, u₂} D
F : C ⥤ D
inst✝¹ : F.Initial
E : Type u₃
inst✝ : Category.{v₃, u₃} E
G : D ⥤ E
s : Cone (F ⋙ G)
j j₁ j₂ : C
k₁ : F.obj j₁ ⟶ F.obj j
k₂ : F.obj j₂ ⟶ F.obj j
f : j₁ ⟶ j₂
w : F.map f ≫ k₂ = k₁
h : s.π.app j₂ ≫ G.map k₂ = s.π.app j
⊢ s.π.app j₁ ≫ G.map k₁ = s.π.app j

Tactic:
rw [← s.w f] at h

Result:
case h₂
C : Type u₁
inst✝³ : Category.{v₁, u₁} C
D : Type u₂
inst✝² : Category.{v₂, u₂} D
F : C ⥤ D
inst✝¹ : F.Initial
E : Type u₃
inst✝ : Category.{v₃, u₃} E
G : D ⥤ E
s : Cone (F ⋙ G)
j j₁ j₂ : C
k₁ : F.obj j₁ ⟶ F.obj j
k₂ : F.obj j₂ ⟶ F.obj j
f : j₁ ⟶ j₂
w : F.map f ≫ k₂ = k₁
h : (s.π.app j₁ ≫ (F ⋙ G).map f) ≫ G.map k₂ = s.π.app j
⊢ s.π.app j₁ ≫ G.map k₁ = s.π.app j

Proof state:
case h₁
C : Type u₁
inst✝³ : Category.{v₁, u₁} C
D : Type u₂
inst✝² : Category.{v₂, u₂} D
F : C ⥤ D
inst✝¹ : F.Initial
E : Type u₃
inst✝ : Category.{v₃, u₃} E
G : D ⥤ E
s : Cone (F ⋙ G)
j j₁ j₂ : C
k₁ : F.obj j₁ ⟶ F.obj j
k₂ : F.obj j₂ ⟶ F.obj j
f : j₁ ⟶ j₂
w : F.map f ≫ k₂ = k₁
h : s.π.app j₁ ≫ G.map (F.map f ≫ k₂) = s.π.app j
⊢ (s.π.app j₁ ≫ (F ⋙ G).map f) ≫ G.map k₂ = s.π.app j

Tactic:
simpa using h

Result:
no goals

Proof state:
C : Type u₁
inst✝³ : Category.{v₁, u₁} C
D : Type u₂
inst✝² : Category.{v₂, u₂} D
F : C ⥤ D
inst✝¹ : F.Initial
E : Type u₃
inst✝ : Category.{v₃, u₃} E
G : D ⥤ E
s : Cone (F ⋙ G)
j : C
⊢ s.π.app (lift F (F.obj j)) ≫ G.map (homToLift F (F.obj j)) = s.π.app j

Tactic:
apply induction F fun X k => s.π.app X ≫ G.map k = (s.π.app j :)

Result:
case h₁
C : Type u₁
inst✝³ : Category.{v₁, u₁} C
D : Type u₂
inst✝² : Category.{v₂, u₂} D
F : C ⥤ D
inst✝¹ : F.Initial
E : Type u₃
inst✝ : Category.{v₃, u₃} E
G : D ⥤ E
s : Cone (F ⋙ G)
j : C
⊢ ∀ (X₁ X₂ : C) (k₁ : F.obj X₁ ⟶ F.obj j) (k₂ : F.obj X₂ ⟶ F.obj j) (f : X₁ ⟶ X₂),
    F.map f ≫ k₂ = k₁ → s.π.app X₁ ≫ G.map k₁ = s.π.app j → s.π.app X₂ ≫ G.map k₂ = s.π.app j

case h₂
C : Type u₁
inst✝³ : Category.{v₁, u₁} C
D : Type u₂
inst✝² : Category.{v₂, u₂} D
F : C ⥤ D
inst✝¹ : F.Initial
E : Type u₃
inst✝ : Category.{v₃, u₃} E
G : D ⥤ E
s : Cone (F ⋙ G)
j : C
⊢ ∀ (X₁ X₂ : C) (k₁ : F.obj X₁ ⟶ F.obj j) (k₂ : F.obj X₂ ⟶ F.obj j) (f : X₁ ⟶ X₂),
    F.map f ≫ k₂ = k₁ → s.π.app X₂ ≫ G.map k₂ = s.π.app j → s.π.app X₁ ≫ G.map k₁ = s.π.app j

case z
C : Type u₁
inst✝³ : Category.{v₁, u₁} C
D : Type u₂
inst✝² : Category.{v₂, u₂} D
F : C ⥤ D
inst✝¹ : F.Initial
E : Type u₃
inst✝ : Category.{v₃, u₃} E
G : D ⥤ E
s : Cone (F ⋙ G)
j : C
⊢ s.π.app ?X₀ ≫ G.map ?k₀ = s.π.app j

case X₀
C : Type u₁
inst✝³ : Category.{v₁, u₁} C
D : Type u₂
inst✝² : Category.{v₂, u₂} D
F : C ⥤ D
inst✝¹ : F.Initial
E : Type u₃
inst✝ : Category.{v₃, u₃} E
G : D ⥤ E
s : Cone (F ⋙ G)
j : C
⊢ C

case k₀
C : Type u₁
inst✝³ : Category.{v₁, u₁} C
D : Type u₂
inst✝² : Category.{v₂, u₂} D
F : C ⥤ D
inst✝¹ : F.Initial
E : Type u₃
inst✝ : Category.{v₃, u₃} E
G : D ⥤ E
s : Cone (F ⋙ G)
j : C
⊢ F.obj ?X₀ ⟶ F.obj j