-- Mathlib/Topology/Compactness/Compact.lean
lemma eq_finite_iUnion_of_isTopologicalBasis_of_isCompact_open (b : ι → Set X)
    (hb : IsTopologicalBasis (Set.range b)) (U : Set X) (hUc : IsCompact U) (hUo : IsOpen U) :
    ∃ s : Set ι, s.Finite ∧ U = ⋃ i ∈ s, b i

Proof state:
case intro.intro.intro.intro.refine_2.h.intro.intro
X : Type u
ι : Type u_1
inst✝ : TopologicalSpace X
b : ι → Set X
hb : IsTopologicalBasis (range b)
U : Set X
hUc : IsCompact U
hUo : IsOpen U
Y : Type u
f' : Y → ι
e : U = ⋃ i, (b ∘ f') i
hf' : ∀ (i : Y), b (f' i) = (b ∘ f') i
t : Finset Y
ht : U ⊆ ⋃ i ∈ t, (b ∘ f') i
j : Y
hi : f' j ∈ ↑(Finset.image f' t)
⊢ b (f' j) ⊆ U

Tactic:
rw [e]

Result:
case intro.intro.intro.intro.refine_2.h.intro.intro
X : Type u
ι : Type u_1
inst✝ : TopologicalSpace X
b : ι → Set X
hb : IsTopologicalBasis (range b)
U : Set X
hUc : IsCompact U
hUo : IsOpen U
Y : Type u
f' : Y → ι
e : U = ⋃ i, (b ∘ f') i
hf' : ∀ (i : Y), b (f' i) = (b ∘ f') i
t : Finset Y
ht : U ⊆ ⋃ i ∈ t, (b ∘ f') i
j : Y
hi : f' j ∈ ↑(Finset.image f' t)
⊢ b (f' j) ⊆ ⋃ i, (b ∘ f') i

Proof state:
case intro.intro.intro.intro.refine_2
X : Type u
ι : Type u_1
inst✝ : TopologicalSpace X
b : ι → Set X
hb : IsTopologicalBasis (range b)
U : Set X
hUc : IsCompact U
hUo : IsOpen U
Y : Type u
f' : Y → ι
e : U = ⋃ i, (b ∘ f') i
hf' : ∀ (i : Y), b (f' i) = (b ∘ f') i
t : Finset Y
ht : U ⊆ ⋃ i ∈ t, (b ∘ f') i
⊢ ⋃ i ∈ ↑(Finset.image f' t), b i ≤ U

Tactic:
apply Set.iUnion₂_subset

Result:
case intro.intro.intro.intro.refine_2.h
X : Type u
ι : Type u_1
inst✝ : TopologicalSpace X
b : ι → Set X
hb : IsTopologicalBasis (range b)
U : Set X
hUc : IsCompact U
hUo : IsOpen U
Y : Type u
f' : Y → ι
e : U = ⋃ i, (b ∘ f') i
hf' : ∀ (i : Y), b (f' i) = (b ∘ f') i
t : Finset Y
ht : U ⊆ ⋃ i ∈ t, (b ∘ f') i
⊢ ∀ i ∈ ↑(Finset.image f' t), b i ⊆ U

Proof state:
case intro.intro.intro.intro.refine_2.h.intro.intro
X : Type u
ι : Type u_1
inst✝ : TopologicalSpace X
b : ι → Set X
hb : IsTopologicalBasis (range b)
U : Set X
hUc : IsCompact U
hUo : IsOpen U
Y : Type u
f' : Y → ι
e : U = ⋃ i, (b ∘ f') i
hf' : ∀ (i : Y), b (f' i) = (b ∘ f') i
t : Finset Y
ht : U ⊆ ⋃ i ∈ t, (b ∘ f') i
j : Y
hi : f' j ∈ ↑(Finset.image f' t)
⊢ b (f' j) ⊆ ⋃ i, (b ∘ f') i

Tactic:
exact Set.subset_iUnion (b ∘ f') j

Result:
no goals

Proof state:
case intro.intro.intro.intro.refine_1
X : Type u
ι : Type u_1
inst✝ : TopologicalSpace X
b : ι → Set X
hb : IsTopologicalBasis (range b)
U : Set X
hUc : IsCompact U
hUo : IsOpen U
Y : Type u
f' : Y → ι
e : U = ⋃ i, (b ∘ f') i
hf' : ∀ (i : Y), b (f' i) = (b ∘ f') i
t : Finset Y
ht : U ⊆ ⋃ i ∈ t, (b ∘ f') i
⊢ U ≤ ⋃ i ∈ ↑(Finset.image f' t), b i

Tactic:
refine Set.Subset.trans ht ?_

Result:
case intro.intro.intro.intro.refine_1
X : Type u
ι : Type u_1
inst✝ : TopologicalSpace X
b : ι → Set X
hb : IsTopologicalBasis (range b)
U : Set X
hUc : IsCompact U
hUo : IsOpen U
Y : Type u
f' : Y → ι
e : U = ⋃ i, (b ∘ f') i
hf' : ∀ (i : Y), b (f' i) = (b ∘ f') i
t : Finset Y
ht : U ⊆ ⋃ i ∈ t, (b ∘ f') i
⊢ ⋃ i ∈ t, (b ∘ f') i ⊆ ⋃ i ∈ ↑(Finset.image f' t), b i

Proof state:
case intro.intro.intro.intro.refine_1
X : Type u
ι : Type u_1
inst✝ : TopologicalSpace X
b : ι → Set X
hb : IsTopologicalBasis (range b)
U : Set X
hUc : IsCompact U
hUo : IsOpen U
Y : Type u
f' : Y → ι
e : U = ⋃ i, (b ∘ f') i
hf' : ∀ (i : Y), b (f' i) = (b ∘ f') i
t : Finset Y
ht : U ⊆ ⋃ i ∈ t, (b ∘ f') i
i : Y
hi : i ∈ t
⊢ (b ∘ f') i ⊆ ⋃ x, b ↑x

Tactic:
exact Set.subset_iUnion (fun i : t.image f' => b i) ⟨_, Finset.mem_image_of_mem _ hi⟩

Result:
no goals

Proof state:
case intro.intro.intro
X : Type u
ι : Type u_1
inst✝ : TopologicalSpace X
b : ι → Set X
hb : IsTopologicalBasis (range b)
U : Set X
hUc : IsCompact U
hUo : IsOpen U
Y : Type u
f : Y → Set X
e : U = ⋃ i, f i
f' : Y → ι
hf' : ∀ (i : Y), b (f' i) = f i
⊢ ∃ s, s.Finite ∧ U = ⋃ i ∈ s, b i

Tactic:
have : b ∘ f' = f := funext hf'

Result:
case intro.intro.intro
X : Type u
ι : Type u_1
inst✝ : TopologicalSpace X
b : ι → Set X
hb : IsTopologicalBasis (range b)
U : Set X
hUc : IsCompact U
hUo : IsOpen U
Y : Type u
f : Y → Set X
e : U = ⋃ i, f i
f' : Y → ι
hf' : ∀ (i : Y), b (f' i) = f i
this : b ∘ f' = f
⊢ ∃ s, s.Finite ∧ U = ⋃ i ∈ s, b i

Proof state:
X : Type u
ι : Type u_1
inst✝ : TopologicalSpace X
b : ι → Set X
hb : IsTopologicalBasis (range b)
U : Set X
hUc : IsCompact U
hUo : IsOpen U
⊢ ∃ s, s.Finite ∧ U = ⋃ i ∈ s, b i

Tactic:
obtain ⟨Y, f, e, hf⟩ := hb.open_eq_iUnion hUo

Result:
case intro.intro.intro
X : Type u
ι : Type u_1
inst✝ : TopologicalSpace X
b : ι → Set X
hb : IsTopologicalBasis (range b)
U : Set X
hUc : IsCompact U
hUo : IsOpen U
Y : Type u
f : Y → Set X
e : U = ⋃ i, f i
hf : ∀ (i : Y), f i ∈ range b
⊢ ∃ s, s.Finite ∧ U = ⋃ i ∈ s, b i

Proof state:
case intro.intro.intro
X : Type u
ι : Type u_1
inst✝ : TopologicalSpace X
b : ι → Set X
hb : IsTopologicalBasis (range b)
U : Set X
hUc : IsCompact U
hUo : IsOpen U
Y : Type u
f : Y → Set X
e : U = ⋃ i, f i
f' : Y → ι
hf' : ∀ (i : Y), b (f' i) = f i
this : b ∘ f' = f
⊢ ∃ s, s.Finite ∧ U = ⋃ i ∈ s, b i

Tactic:
subst this

Result:
case intro.intro.intro
X : Type u
ι : Type u_1
inst✝ : TopologicalSpace X
b : ι → Set X
hb : IsTopologicalBasis (range b)
U : Set X
hUc : IsCompact U
hUo : IsOpen U
Y : Type u
f' : Y → ι
e : U = ⋃ i, (b ∘ f') i
hf' : ∀ (i : Y), b (f' i) = (b ∘ f') i
⊢ ∃ s, s.Finite ∧ U = ⋃ i ∈ s, b i

Proof state:
case intro.intro.intro.intro.refine_2.h
X : Type u
ι : Type u_1
inst✝ : TopologicalSpace X
b : ι → Set X
hb : IsTopologicalBasis (range b)
U : Set X
hUc : IsCompact U
hUo : IsOpen U
Y : Type u
f' : Y → ι
e : U = ⋃ i, (b ∘ f') i
hf' : ∀ (i : Y), b (f' i) = (b ∘ f') i
t : Finset Y
ht : U ⊆ ⋃ i ∈ t, (b ∘ f') i
⊢ ∀ i ∈ ↑(Finset.image f' t), b i ⊆ U

Tactic:
rintro i hi

Result:
case intro.intro.intro.intro.refine_2.h
X : Type u
ι : Type u_1
inst✝ : TopologicalSpace X
b : ι → Set X
hb : IsTopologicalBasis (range b)
U : Set X
hUc : IsCompact U
hUo : IsOpen U
Y : Type u
f' : Y → ι
e : U = ⋃ i, (b ∘ f') i
hf' : ∀ (i : Y), b (f' i) = (b ∘ f') i
t : Finset Y
ht : U ⊆ ⋃ i ∈ t, (b ∘ f') i
i : ι
hi : i ∈ ↑(Finset.image f' t)
⊢ b i ⊆ U

Proof state:
case intro.intro.intro
X : Type u
ι : Type u_1
inst✝ : TopologicalSpace X
b : ι → Set X
hb : IsTopologicalBasis (range b)
U : Set X
hUc : IsCompact U
hUo : IsOpen U
Y : Type u
f : Y → Set X
e : U = ⋃ i, f i
hf : ∀ (i : Y), f i ∈ range b
⊢ ∃ s, s.Finite ∧ U = ⋃ i ∈ s, b i

Tactic:
choose f' hf' using hf

Result:
case intro.intro.intro
X : Type u
ι : Type u_1
inst✝ : TopologicalSpace X
b : ι → Set X
hb : IsTopologicalBasis (range b)
U : Set X
hUc : IsCompact U
hUo : IsOpen U
Y : Type u
f : Y → Set X
e : U = ⋃ i, f i
f' : Y → ι
hf' : ∀ (i : Y), b (f' i) = f i
⊢ ∃ s, s.Finite ∧ U = ⋃ i ∈ s, b i

Proof state:
X : Type u
ι : Type u_1
inst✝ : TopologicalSpace X
b : ι → Set X
hb : IsTopologicalBasis (range b)
U : Set X
hUc : IsCompact U
hUo : IsOpen U
Y : Type u
f' : Y → ι
e : U = ⋃ i, (b ∘ f') i
hf' : ∀ (i : Y), b (f' i) = (b ∘ f') i
⊢ U ⊆ ⋃ i, (b ∘ f') i

Tactic:
rw [e]

Result:
no goals

Proof state:
case intro.intro.intro.intro.refine_1
X : Type u
ι : Type u_1
inst✝ : TopologicalSpace X
b : ι → Set X
hb : IsTopologicalBasis (range b)
U : Set X
hUc : IsCompact U
hUo : IsOpen U
Y : Type u
f' : Y → ι
e : U = ⋃ i, (b ∘ f') i
hf' : ∀ (i : Y), b (f' i) = (b ∘ f') i
t : Finset Y
ht : U ⊆ ⋃ i ∈ t, (b ∘ f') i
⊢ ∀ i ∈ t, (b ∘ f') i ⊆ ⋃ i ∈ ↑(Finset.image f' t), b i

Tactic:
intro i hi

Result:
case intro.intro.intro.intro.refine_1
X : Type u
ι : Type u_1
inst✝ : TopologicalSpace X
b : ι → Set X
hb : IsTopologicalBasis (range b)
U : Set X
hUc : IsCompact U
hUo : IsOpen U
Y : Type u
f' : Y → ι
e : U = ⋃ i, (b ∘ f') i
hf' : ∀ (i : Y), b (f' i) = (b ∘ f') i
t : Finset Y
ht : U ⊆ ⋃ i ∈ t, (b ∘ f') i
i : Y
hi : i ∈ t
⊢ (b ∘ f') i ⊆ ⋃ i ∈ ↑(Finset.image f' t), b i