-- Mathlib/SetTheory/Ordinal/Arithmetic.lean
theorem bsup_comp {o o' : Ordinal.{max u v}} {f : ∀ a < o, Ordinal.{max u v w}}
    (hf : ∀ {i j} (hi) (hj), i ≤ j → f i hi ≤ f j hj) {g : ∀ a < o', Ordinal.{max u v}}
    (hg : blsub.{_, u} o' g = o) :
    (bsup.{_, w} o' fun a ha => f (g a ha) (by rw [← hg]; apply lt_blsub)) = bsup.{_, w} o f

Proof state:
α : Type u_1
β : Type u_2
γ : Type u_3
r : α → α → Prop
s : β → β → Prop
t : γ → γ → Prop
o o' : Ordinal.{max u v}
f : (a : Ordinal.{max u v}) → a < o → Ordinal.{max u v w}
hf : ∀ {i j : Ordinal.{max u v}} (hi : i < o) (hj : j < o), i ≤ j → f i hi ≤ f j hj
g : (a : Ordinal.{max u v}) → a < o' → Ordinal.{max u v}
hg : o'.blsub g = o
a : Ordinal.{max u v}
ha : a < o'
⊢ g a ha < o'.blsub g

Tactic:
apply lt_blsub

Result:
no goals

Proof state:
α : Type u_1
β : Type u_2
γ : Type u_3
r : α → α → Prop
s : β → β → Prop
t : γ → γ → Prop
o o' : Ordinal.{max u v}
f : (a : Ordinal.{max u v}) → a < o → Ordinal.{max u v w}
hf : ∀ {i j : Ordinal.{max u v}} (hi : i < o) (hj : j < o), i ≤ j → f i hi ≤ f j hj
g : (a : Ordinal.{max u v}) → a < o' → Ordinal.{max u v}
hg : o'.blsub g = o
a : Ordinal.{max u v}
ha : a < o'
⊢ g a ha < o

Tactic:
rw [← hg]

Result:
α : Type u_1
β : Type u_2
γ : Type u_3
r : α → α → Prop
s : β → β → Prop
t : γ → γ → Prop
o o' : Ordinal.{max u v}
f : (a : Ordinal.{max u v}) → a < o → Ordinal.{max u v w}
hf : ∀ {i j : Ordinal.{max u v}} (hi : i < o) (hj : j < o), i ≤ j → f i hi ≤ f j hj
g : (a : Ordinal.{max u v}) → a < o' → Ordinal.{max u v}
hg : o'.blsub g = o
a : Ordinal.{max u v}
ha : a < o'
⊢ g a ha < o'.blsub g

Proof state:
case a
o o' : Ordinal.{max u v}
f : (a : Ordinal.{max u v}) → a < o → Ordinal.{max u v w}
hf : ∀ {i j : Ordinal.{max u v}} (hi : i < o) (hj : j < o), i ≤ j → f i hi ≤ f j hj
g : (a : Ordinal.{max u v}) → a < o' → Ordinal.{max u v}
hg : o'.blsub g = o
i : Ordinal.{max u v}
hi✝ : i < o
hi : ∃ i_1, ∃ (hi : i_1 < o'), i ≤ g i_1 hi
⊢ f i hi✝ ≤ o'.bsup fun a ha => f (g a ha) ⋯

Tactic:
rcases hi with ⟨j, hj, hj'⟩

Result:
case a.intro.intro
o o' : Ordinal.{max u v}
f : (a : Ordinal.{max u v}) → a < o → Ordinal.{max u v w}
hf : ∀ {i j : Ordinal.{max u v}} (hi : i < o) (hj : j < o), i ≤ j → f i hi ≤ f j hj
g : (a : Ordinal.{max u v}) → a < o' → Ordinal.{max u v}
hg : o'.blsub g = o
i : Ordinal.{max u v}
hi : i < o
j : Ordinal.{max u v}
hj : j < o'
hj' : i ≤ g j hj
⊢ f i hi ≤ o'.bsup fun a ha => f (g a ha) ⋯

Proof state:
case a
o o' : Ordinal.{max u v}
f : (a : Ordinal.{max u v}) → a < o → Ordinal.{max u v w}
hf : ∀ {i j : Ordinal.{max u v}} (hi : i < o) (hj : j < o), i ≤ j → f i hi ≤ f j hj
g : (a : Ordinal.{max u v}) → a < o' → Ordinal.{max u v}
hg : o'.blsub g = o
i : Ordinal.{max u v}
hi : i < o'
⊢ f (g i hi) ⋯ ≤ o.bsup f

Tactic:
apply le_bsup

Result:
no goals

Proof state:
o o' : Ordinal.{max u v}
f : (a : Ordinal.{max u v}) → a < o → Ordinal.{max u v w}
hf : ∀ {i j : Ordinal.{max u v}} (hi : i < o) (hj : j < o), i ≤ j → f i hi ≤ f j hj
g : (a : Ordinal.{max u v}) → a < o' → Ordinal.{max u v}
hg : o'.blsub g = o
⊢ (o'.bsup fun a ha => f (g a ha) ⋯) = o.bsup f

Tactic:
apply le_antisymm <;> refine bsup_le fun i hi => ?_

Result:
case a
o o' : Ordinal.{max u v}
f : (a : Ordinal.{max u v}) → a < o → Ordinal.{max u v w}
hf : ∀ {i j : Ordinal.{max u v}} (hi : i < o) (hj : j < o), i ≤ j → f i hi ≤ f j hj
g : (a : Ordinal.{max u v}) → a < o' → Ordinal.{max u v}
hg : o'.blsub g = o
i : Ordinal.{max u v}
hi : i < o'
⊢ f (g i hi) ⋯ ≤ o.bsup f

case a
o o' : Ordinal.{max u v}
f : (a : Ordinal.{max u v}) → a < o → Ordinal.{max u v w}
hf : ∀ {i j : Ordinal.{max u v}} (hi : i < o) (hj : j < o), i ≤ j → f i hi ≤ f j hj
g : (a : Ordinal.{max u v}) → a < o' → Ordinal.{max u v}
hg : o'.blsub g = o
i : Ordinal.{max u v}
hi : i < o
⊢ f i hi ≤ o'.bsup fun a ha => f (g a ha) ⋯

Proof state:
case a.intro.intro
o o' : Ordinal.{max u v}
f : (a : Ordinal.{max u v}) → a < o → Ordinal.{max u v w}
hf : ∀ {i j : Ordinal.{max u v}} (hi : i < o) (hj : j < o), i ≤ j → f i hi ≤ f j hj
g : (a : Ordinal.{max u v}) → a < o' → Ordinal.{max u v}
hg : o'.blsub g = o
i : Ordinal.{max u v}
hi : i < o
j : Ordinal.{max u v}
hj : j < o'
hj' : i ≤ g j hj
⊢ f i hi ≤ o'.bsup fun a ha => f (g a ha) ⋯

Tactic:
exact (hf _ _ hj').trans (le_bsup _ _ _)

Result:
no goals

Proof state:
case a
o o' : Ordinal.{max u v}
f : (a : Ordinal.{max u v}) → a < o → Ordinal.{max u v w}
hf : ∀ {i j : Ordinal.{max u v}} (hi : i < o) (hj : j < o), i ≤ j → f i hi ≤ f j hj
g : (a : Ordinal.{max u v}) → a < o' → Ordinal.{max u v}
hg : o'.blsub g = o
i : Ordinal.{max u v}
hi : i < o
⊢ f i hi ≤ o'.bsup fun a ha => f (g a ha) ⋯

Tactic:
rw [← hg, lt_blsub_iff] at hi

Result:
case a
o o' : Ordinal.{max u v}
f : (a : Ordinal.{max u v}) → a < o → Ordinal.{max u v w}
hf : ∀ {i j : Ordinal.{max u v}} (hi : i < o) (hj : j < o), i ≤ j → f i hi ≤ f j hj
g : (a : Ordinal.{max u v}) → a < o' → Ordinal.{max u v}
hg : o'.blsub g = o
i : Ordinal.{max u v}
hi✝ : i < o
hi : ∃ i_1, ∃ (hi : i_1 < o'), i ≤ g i_1 hi
⊢ f i hi✝ ≤ o'.bsup fun a ha => f (g a ha) ⋯