-- Mathlib/MeasureTheory/Constructions/BorelSpace/Order.lean
theorem MeasurableSet.of_mem_nhdsGT {s : Set α} (h : ∀ x ∈ s, s ∈ 𝓝[>] x) : MeasurableSet s

Proof state:
α : Type u_1
inst✝⁴ : TopologicalSpace α
mα : MeasurableSpace α
inst✝³ : BorelSpace α
inst✝² : LinearOrder α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology α
s : Set α
h : ∀ x ∈ s, s ∈ 𝓝[>] x
x₀ : α
x₀s : x₀ ∈ s
h₀ : IsTop x₀
this : s = {x₀} ∪ s \ {x₀}
x : α
hx : x ∈ s \ {x₀}
⊢ x ≠ x₀

Tactic:
simpa using hx.2

Result:
no goals

Proof state:
case pos.intro.intro
α : Type u_1
inst✝⁴ : TopologicalSpace α
mα : MeasurableSpace α
inst✝³ : BorelSpace α
inst✝² : LinearOrder α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology α
s : Set α
h : ∀ x ∈ s, s ∈ 𝓝[>] x
x₀ : α
x₀s : x₀ ∈ s
h₀ : IsTop x₀
⊢ MeasurableSet s

Tactic:
have : s = { x₀ } ∪ s \ { x₀ } := by rw [union_diff_cancel (singleton_subset_iff.2 x₀s)]

Result:
case pos.intro.intro
α : Type u_1
inst✝⁴ : TopologicalSpace α
mα : MeasurableSpace α
inst✝³ : BorelSpace α
inst✝² : LinearOrder α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology α
s : Set α
h : ∀ x ∈ s, s ∈ 𝓝[>] x
x₀ : α
x₀s : x₀ ∈ s
h₀ : IsTop x₀
this : s = {x₀} ∪ s \ {x₀}
⊢ MeasurableSet s

Proof state:
case neg
α : Type u_1
inst✝⁴ : TopologicalSpace α
mα : MeasurableSpace α
inst✝³ : BorelSpace α
inst✝² : LinearOrder α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology α
s : Set α
h : ∀ x ∈ s, s ∈ 𝓝[>] x
H : ¬∃ x ∈ s, ∀ (b : α), b ≤ x
⊢ ∀ x ∈ s, ∃ y, x < y

Tactic:
push_neg at H

Result:
case neg
α : Type u_1
inst✝⁴ : TopologicalSpace α
mα : MeasurableSpace α
inst✝³ : BorelSpace α
inst✝² : LinearOrder α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology α
s : Set α
h : ∀ x ∈ s, s ∈ 𝓝[>] x
H : ∀ x ∈ s, ∃ b, x < b
⊢ ∀ x ∈ s, ∃ y, x < y

Proof state:
case pos.intro.intro
α : Type u_1
inst✝⁴ : TopologicalSpace α
mα : MeasurableSpace α
inst✝³ : BorelSpace α
inst✝² : LinearOrder α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology α
s : Set α
h : ∀ x ∈ s, s ∈ 𝓝[>] x
x₀ : α
x₀s : x₀ ∈ s
h₀ : IsTop x₀
this : s = {x₀} ∪ s \ {x₀}
⊢ MeasurableSet ({x₀} ∪ s \ {x₀})

Tactic:
refine (measurableSet_singleton _).union ?_

Result:
case pos.intro.intro
α : Type u_1
inst✝⁴ : TopologicalSpace α
mα : MeasurableSpace α
inst✝³ : BorelSpace α
inst✝² : LinearOrder α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology α
s : Set α
h : ∀ x ∈ s, s ∈ 𝓝[>] x
x₀ : α
x₀s : x₀ ∈ s
h₀ : IsTop x₀
this : s = {x₀} ∪ s \ {x₀}
⊢ MeasurableSet (s \ {x₀})

Proof state:
case pos.intro.intro
α : Type u_1
inst✝⁴ : TopologicalSpace α
mα : MeasurableSpace α
inst✝³ : BorelSpace α
inst✝² : LinearOrder α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology α
s : Set α
h : ∀ x ∈ s, s ∈ 𝓝[>] x
x₀ : α
x₀s : x₀ ∈ s
h₀ : IsTop x₀
this : s = {x₀} ∪ s \ {x₀}
⊢ MeasurableSet (s \ {x₀})

Tactic:
have A : ∀ x ∈ s \ { x₀ }, x < x₀ := fun x hx => lt_of_le_of_ne (h₀ _) (by simpa using hx.2)

Result:
case pos.intro.intro
α : Type u_1
inst✝⁴ : TopologicalSpace α
mα : MeasurableSpace α
inst✝³ : BorelSpace α
inst✝² : LinearOrder α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology α
s : Set α
h : ∀ x ∈ s, s ∈ 𝓝[>] x
x₀ : α
x₀s : x₀ ∈ s
h₀ : IsTop x₀
this : s = {x₀} ∪ s \ {x₀}
A : ∀ x ∈ s \ {x₀}, x < x₀
⊢ MeasurableSet (s \ {x₀})

Proof state:
case neg
α : Type u_1
inst✝⁴ : TopologicalSpace α
mα : MeasurableSpace α
inst✝³ : BorelSpace α
inst✝² : LinearOrder α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology α
s : Set α
h : ∀ x ∈ s, s ∈ 𝓝[>] x
H : ¬∃ x ∈ s, IsTop x
⊢ ∀ x ∈ s, ∃ y, x < y

Tactic:
simp only [IsTop] at H

Result:
case neg
α : Type u_1
inst✝⁴ : TopologicalSpace α
mα : MeasurableSpace α
inst✝³ : BorelSpace α
inst✝² : LinearOrder α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology α
s : Set α
h : ∀ x ∈ s, s ∈ 𝓝[>] x
H : ¬∃ x ∈ s, ∀ (b : α), b ≤ x
⊢ ∀ x ∈ s, ∃ y, x < y

Proof state:
case neg
α : Type u_1
inst✝⁴ : TopologicalSpace α
mα : MeasurableSpace α
inst✝³ : BorelSpace α
inst✝² : LinearOrder α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology α
s : Set α
h : ∀ x ∈ s, s ∈ 𝓝[>] x
H : ¬∃ x ∈ s, IsTop x
⊢ MeasurableSet s

Tactic:
refine .of_mem_nhdsGT_aux h ?_

Result:
case neg
α : Type u_1
inst✝⁴ : TopologicalSpace α
mα : MeasurableSpace α
inst✝³ : BorelSpace α
inst✝² : LinearOrder α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology α
s : Set α
h : ∀ x ∈ s, s ∈ 𝓝[>] x
H : ¬∃ x ∈ s, IsTop x
⊢ ∀ x ∈ s, ∃ y, x < y

Proof state:
case pos.intro.intro
α : Type u_1
inst✝⁴ : TopologicalSpace α
mα : MeasurableSpace α
inst✝³ : BorelSpace α
inst✝² : LinearOrder α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology α
s : Set α
h : ∀ x ∈ s, s ∈ 𝓝[>] x
x₀ : α
x₀s : x₀ ∈ s
h₀ : IsTop x₀
this : s = {x₀} ∪ s \ {x₀}
⊢ MeasurableSet s

Tactic:
rw [this]

Result:
case pos.intro.intro
α : Type u_1
inst✝⁴ : TopologicalSpace α
mα : MeasurableSpace α
inst✝³ : BorelSpace α
inst✝² : LinearOrder α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology α
s : Set α
h : ∀ x ∈ s, s ∈ 𝓝[>] x
x₀ : α
x₀s : x₀ ∈ s
h₀ : IsTop x₀
this : s = {x₀} ∪ s \ {x₀}
⊢ MeasurableSet ({x₀} ∪ s \ {x₀})

Proof state:
case neg
α : Type u_1
inst✝⁴ : TopologicalSpace α
mα : MeasurableSpace α
inst✝³ : BorelSpace α
inst✝² : LinearOrder α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology α
s : Set α
h : ∀ x ∈ s, s ∈ 𝓝[>] x
H : ∀ x ∈ s, ∃ b, x < b
⊢ ∀ x ∈ s, ∃ y, x < y

Tactic:
exact H

Result:
no goals

Proof state:
case pos.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
inst✝⁴ : TopologicalSpace α
mα : MeasurableSpace α
inst✝³ : BorelSpace α
inst✝² : LinearOrder α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology α
s : Set α
h : ∀ x ∈ s, s ∈ 𝓝[>] x
x₀ : α
x₀s : x₀ ∈ s
h₀ : IsTop x₀
this : s = {x₀} ∪ s \ {x₀}
A : ∀ x ∈ s \ {x₀}, x < x₀
x : α
hx : x ∈ s \ {x₀}
u : α
hu : u ∈ Ioi x
us : Ioo x u ⊆ s
y : α
hy : y ∈ Ioo x u
⊢ y ∉ {x₀}

Tactic:
exact ne_of_lt (hy.2.trans_le (h₀ _))

Result:
no goals

Proof state:
case pos.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
inst✝⁴ : TopologicalSpace α
mα : MeasurableSpace α
inst✝³ : BorelSpace α
inst✝² : LinearOrder α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology α
s : Set α
h : ∀ x ∈ s, s ∈ 𝓝[>] x
x₀ : α
x₀s : x₀ ∈ s
h₀ : IsTop x₀
this : s = {x₀} ∪ s \ {x₀}
A : ∀ x ∈ s \ {x₀}, x < x₀
x : α
hx : x ∈ s \ {x₀}
u : α
hu : u ∈ Ioi x
us : Ioo x u ⊆ s
⊢ s \ {x₀} ∈ 𝓝[>] x

Tactic:
refine (mem_nhdsGT_iff_exists_Ioo_subset' (A x hx)).2 ⟨u, hu, fun y hy => ⟨us hy, ?_⟩⟩

Result:
case pos.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
inst✝⁴ : TopologicalSpace α
mα : MeasurableSpace α
inst✝³ : BorelSpace α
inst✝² : LinearOrder α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology α
s : Set α
h : ∀ x ∈ s, s ∈ 𝓝[>] x
x₀ : α
x₀s : x₀ ∈ s
h₀ : IsTop x₀
this : s = {x₀} ∪ s \ {x₀}
A : ∀ x ∈ s \ {x₀}, x < x₀
x : α
hx : x ∈ s \ {x₀}
u : α
hu : u ∈ Ioi x
us : Ioo x u ⊆ s
y : α
hy : y ∈ Ioo x u
⊢ y ∉ {x₀}

Proof state:
case pos
α : Type u_1
inst✝⁴ : TopologicalSpace α
mα : MeasurableSpace α
inst✝³ : BorelSpace α
inst✝² : LinearOrder α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology α
s : Set α
h : ∀ x ∈ s, s ∈ 𝓝[>] x
H : ∃ x ∈ s, IsTop x
⊢ MeasurableSet s

Tactic:
rcases H with ⟨x₀, x₀s, h₀⟩

Result:
case pos.intro.intro
α : Type u_1
inst✝⁴ : TopologicalSpace α
mα : MeasurableSpace α
inst✝³ : BorelSpace α
inst✝² : LinearOrder α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology α
s : Set α
h : ∀ x ∈ s, s ∈ 𝓝[>] x
x₀ : α
x₀s : x₀ ∈ s
h₀ : IsTop x₀
⊢ MeasurableSet s