-- Mathlib/Topology/Algebra/Valued/ValuedField.lean
theorem continuous_extension : Continuous (Valued.extension : hat K → Γ₀)

Proof state:
case a
K : Type u_1
inst✝¹ : Field K
Γ₀ : Type u_2
inst✝ : LinearOrderedCommGroupWithZero Γ₀
hv : Valued K Γ₀
x₀ : hat K
h : x₀ ≠ 0
preimage_one : ⇑v ⁻¹' {1} ∈ 𝓝 1
V : Set (hat K)
V_in : V ∈ 𝓝 1
hV : ∀ (x : K), ↑x ∈ V → v x = 1
V' : Set (hat K)
V'_in : V' ∈ 𝓝 1
zeroV' : 0 ∉ V'
hV' : ∀ x ∈ V', ∀ y ∈ V', x * y⁻¹ ∈ V
nhds_right : (fun x => x * x₀) '' V' ∈ 𝓝 x₀
z₀ : K
y₀ : hat K
y₀_in : y₀ ∈ V'
hz₀ : ↑z₀ = y₀ * x₀
z₀_ne : z₀ ≠ 0
vz₀_ne : v z₀ ≠ 0
a : K
y : hat K
y_in : y ∈ V'
ha : ↑a = (fun x => x * x₀) y
this : ↑z₀⁻¹ = (↑z₀)⁻¹
⊢ y * y₀⁻¹ ∈ V

Tactic:
solve_by_elim

Result:
no goals

Proof state:
case inr.intro.intro.intro.intro.intro
K : Type u_1
inst✝¹ : Field K
Γ₀ : Type u_2
inst✝ : LinearOrderedCommGroupWithZero Γ₀
hv : Valued K Γ₀
x₀ : hat K
h : x₀ ≠ 0
preimage_one : ⇑v ⁻¹' {1} ∈ 𝓝 1
V : Set (hat K)
V_in : V ∈ 𝓝 1
hV : ∀ (x : K), ↑x ∈ V → v x = 1
V' : Set (hat K)
V'_in : V' ∈ 𝓝 1
zeroV' : 0 ∉ V'
hV' : ∀ x ∈ V', ∀ y ∈ V', x * y⁻¹ ∈ V
nhds_right : (fun x => x * x₀) '' V' ∈ 𝓝 x₀
⊢ ∃ c, Tendsto (⇑v) (Filter.comap Completion.coe' (𝓝 x₀)) (𝓝 c)

Tactic:
have : ∃ z₀ : K, ∃ y₀ ∈ V', ↑z₀ = y₀ * x₀ ∧ z₀ ≠ 0 := by
  rcases Completion.denseRange_coe.mem_nhds nhds_right with ⟨z₀, y₀, y₀_in, H : y₀ * x₀ = z₀⟩
  refine ⟨z₀, y₀, y₀_in, ⟨H.symm, ?_⟩⟩
  rintro rfl
  exact mul_ne_zero (ne_of_mem_of_not_mem y₀_in zeroV') h H

Result:
case inr.intro.intro.intro.intro.intro
K : Type u_1
inst✝¹ : Field K
Γ₀ : Type u_2
inst✝ : LinearOrderedCommGroupWithZero Γ₀
hv : Valued K Γ₀
x₀ : hat K
h : x₀ ≠ 0
preimage_one : ⇑v ⁻¹' {1} ∈ 𝓝 1
V : Set (hat K)
V_in : V ∈ 𝓝 1
hV : ∀ (x : K), ↑x ∈ V → v x = 1
V' : Set (hat K)
V'_in : V' ∈ 𝓝 1
zeroV' : 0 ∉ V'
hV' : ∀ x ∈ V', ∀ y ∈ V', x * y⁻¹ ∈ V
nhds_right : (fun x => x * x₀) '' V' ∈ 𝓝 x₀
this : ∃ z₀, ∃ y₀ ∈ V', ↑z₀ = y₀ * x₀ ∧ z₀ ≠ 0
⊢ ∃ c, Tendsto (⇑v) (Filter.comap Completion.coe' (𝓝 x₀)) (𝓝 c)

Proof state:
K : Type u_1
inst✝¹ : Field K
Γ₀ : Type u_2
inst✝ : LinearOrderedCommGroupWithZero Γ₀
hv : Valued K Γ₀
x₀ : hat K
h : x₀ ≠ 0
preimage_one : ⇑v ⁻¹' {1} ∈ 𝓝 1
V : Set (hat K)
V_in : V ∈ 𝓝 1
hV : ∀ (x : K), ↑x ∈ V → v x = 1
V' : Set (hat K)
V'_in : V' ∈ 𝓝 1
zeroV' : 0 ∉ V'
hV' : ∀ x ∈ V', ∀ y ∈ V', x * y⁻¹ ∈ V
l : Function.LeftInverse (fun x => x * x₀⁻¹) fun x => x * x₀
⊢ (fun x => x * x₀) '' V' ∈ 𝓝 x₀

Tactic:
have r : Function.RightInverse (fun x : hat K => x * x₀⁻¹) fun x : hat K => x * x₀ := by
  intro x
  simp only [mul_assoc, inv_mul_cancel₀ h, mul_one]

Result:
K : Type u_1
inst✝¹ : Field K
Γ₀ : Type u_2
inst✝ : LinearOrderedCommGroupWithZero Γ₀
hv : Valued K Γ₀
x₀ : hat K
h : x₀ ≠ 0
preimage_one : ⇑v ⁻¹' {1} ∈ 𝓝 1
V : Set (hat K)
V_in : V ∈ 𝓝 1
hV : ∀ (x : K), ↑x ∈ V → v x = 1
V' : Set (hat K)
V'_in : V' ∈ 𝓝 1
zeroV' : 0 ∉ V'
hV' : ∀ x ∈ V', ∀ y ∈ V', x * y⁻¹ ∈ V
l : Function.LeftInverse (fun x => x * x₀⁻¹) fun x => x * x₀
r : Function.RightInverse (fun x => x * x₀⁻¹) fun x => x * x₀
⊢ (fun x => x * x₀) '' V' ∈ 𝓝 x₀

Proof state:
K : Type u_1
inst✝¹ : Field K
Γ₀ : Type u_2
inst✝ : LinearOrderedCommGroupWithZero Γ₀
hv : Valued K Γ₀
x₀ : hat K
h : x₀ ≠ 0
preimage_one : ⇑v ⁻¹' {1} ∈ 𝓝 1
V : Set (hat K)
V_in : V ∈ 𝓝 1
hV : ∀ (x : K), ↑x ∈ V → v x = 1
⊢ Tendsto (fun p => p.1 * p.2⁻¹) (𝓝 1 ×ˢ 𝓝 1) (𝓝 1)

Tactic:
rw [← nhds_prod_eq]

Result:
K : Type u_1
inst✝¹ : Field K
Γ₀ : Type u_2
inst✝ : LinearOrderedCommGroupWithZero Γ₀
hv : Valued K Γ₀
x₀ : hat K
h : x₀ ≠ 0
preimage_one : ⇑v ⁻¹' {1} ∈ 𝓝 1
V : Set (hat K)
V_in : V ∈ 𝓝 1
hV : ∀ (x : K), ↑x ∈ V → v x = 1
⊢ Tendsto (fun p => p.1 * p.2⁻¹) (𝓝 (1, 1)) (𝓝 1)

Proof state:
case right.right
K : Type u_1
inst✝¹ : Field K
Γ₀ : Type u_2
inst✝ : LinearOrderedCommGroupWithZero Γ₀
hv : Valued K Γ₀
x₀ : hat K
h : x₀ ≠ 0
preimage_one : ⇑v ⁻¹' {1} ∈ 𝓝 1
V : Set (hat K)
V_in : V ∈ 𝓝 1
hV : ∀ (x : K), ↑x ∈ V → v x = 1
this✝ : Tendsto (fun p => p.1 * p.2⁻¹) (𝓝 1 ×ˢ 𝓝 1) (𝓝 1)
U : Set (hat K)
U_in : U ∈ 𝓝 1
hU : ∀ (x x' : hat K), x ∈ U → x' ∈ U → (x, x').1 * (x, x').2⁻¹ ∈ V
hatKstar : Set (hat K) := {0}ᶜ
this : hatKstar ∈ 𝓝 1
⊢ ∀ x ∈ U ∩ hatKstar, ∀ y ∈ U ∩ hatKstar, x * y⁻¹ ∈ V

Tactic:
rintro x ⟨hx, _⟩ y ⟨hy, _⟩

Result:
case right.right.intro.intro
K : Type u_1
inst✝¹ : Field K
Γ₀ : Type u_2
inst✝ : LinearOrderedCommGroupWithZero Γ₀
hv : Valued K Γ₀
x₀ : hat K
h : x₀ ≠ 0
preimage_one : ⇑v ⁻¹' {1} ∈ 𝓝 1
V : Set (hat K)
V_in : V ∈ 𝓝 1
hV : ∀ (x : K), ↑x ∈ V → v x = 1
this✝ : Tendsto (fun p => p.1 * p.2⁻¹) (𝓝 1 ×ˢ 𝓝 1) (𝓝 1)
U : Set (hat K)
U_in : U ∈ 𝓝 1
hU : ∀ (x x' : hat K), x ∈ U → x' ∈ U → (x, x').1 * (x, x').2⁻¹ ∈ V
hatKstar : Set (hat K) := {0}ᶜ
this : hatKstar ∈ 𝓝 1
x : hat K
hx : x ∈ U
right✝¹ : x ∈ hatKstar
y : hat K
hy : y ∈ U
right✝ : y ∈ hatKstar
⊢ x * y⁻¹ ∈ V

Proof state:
K : Type u_1
inst✝¹ : Field K
Γ₀ : Type u_2
inst✝ : LinearOrderedCommGroupWithZero Γ₀
hv : Valued K Γ₀
x₀ : hat K
h : x₀ ≠ 0
preimage_one : ⇑v ⁻¹' {1} ∈ 𝓝 1
V : Set (hat K)
V_in : V ∈ 𝓝 1
hV : ∀ (x : K), ↑x ∈ V → v x = 1
V' : Set (hat K)
V'_in : V' ∈ 𝓝 1
zeroV' : 0 ∉ V'
hV' : ∀ x ∈ V', ∀ y ∈ V', x * y⁻¹ ∈ V
l : Function.LeftInverse (fun x => x * x₀⁻¹) fun x => x * x₀
r : Function.RightInverse (fun x => x * x₀⁻¹) fun x => x * x₀
⊢ (fun x => x * x₀) '' V' ∈ 𝓝 x₀

Tactic:
have c : Continuous fun x : hat K => x * x₀⁻¹ := continuous_id.mul continuous_const

Result:
K : Type u_1
inst✝¹ : Field K
Γ₀ : Type u_2
inst✝ : LinearOrderedCommGroupWithZero Γ₀
hv : Valued K Γ₀
x₀ : hat K
h : x₀ ≠ 0
preimage_one : ⇑v ⁻¹' {1} ∈ 𝓝 1
V : Set (hat K)
V_in : V ∈ 𝓝 1
hV : ∀ (x : K), ↑x ∈ V → v x = 1
V' : Set (hat K)
V'_in : V' ∈ 𝓝 1
zeroV' : 0 ∉ V'
hV' : ∀ x ∈ V', ∀ y ∈ V', x * y⁻¹ ∈ V
l : Function.LeftInverse (fun x => x * x₀⁻¹) fun x => x * x₀
r : Function.RightInverse (fun x => x * x₀⁻¹) fun x => x * x₀
c : Continuous fun x => x * x₀⁻¹
⊢ (fun x => x * x₀) '' V' ∈ 𝓝 x₀

Proof state:
case inr.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
K : Type u_1
inst✝¹ : Field K
Γ₀ : Type u_2
inst✝ : LinearOrderedCommGroupWithZero Γ₀
hv : Valued K Γ₀
x₀ : hat K
h : x₀ ≠ 0
preimage_one : ⇑v ⁻¹' {1} ∈ 𝓝 1
V : Set (hat K)
V_in : V ∈ 𝓝 1
hV : ∀ (x : K), ↑x ∈ V → v x = 1
V' : Set (hat K)
V'_in : V' ∈ 𝓝 1
zeroV' : 0 ∉ V'
hV' : ∀ x ∈ V', ∀ y ∈ V', x * y⁻¹ ∈ V
nhds_right : (fun x => x * x₀) '' V' ∈ 𝓝 x₀
z₀ : K
y₀ : hat K
y₀_in : y₀ ∈ V'
hz₀ : ↑z₀ = y₀ * x₀
z₀_ne : z₀ ≠ 0
vz₀_ne : v z₀ ≠ 0
⊢ ∀ᶠ (b : hat K) in 𝓝 x₀, ∀ (a : K), ↑a = b → v a = v z₀

Tactic:
filter_upwards [nhds_right] with x x_in a ha

Result:
case h
K : Type u_1
inst✝¹ : Field K
Γ₀ : Type u_2
inst✝ : LinearOrderedCommGroupWithZero Γ₀
hv : Valued K Γ₀
x₀ : hat K
h : x₀ ≠ 0
preimage_one : ⇑v ⁻¹' {1} ∈ 𝓝 1
V : Set (hat K)
V_in : V ∈ 𝓝 1
hV : ∀ (x : K), ↑x ∈ V → v x = 1
V' : Set (hat K)
V'_in : V' ∈ 𝓝 1
zeroV' : 0 ∉ V'
hV' : ∀ x ∈ V', ∀ y ∈ V', x * y⁻¹ ∈ V
nhds_right : (fun x => x * x₀) '' V' ∈ 𝓝 x₀
z₀ : K
y₀ : hat K
y₀_in : y₀ ∈ V'
hz₀ : ↑z₀ = y₀ * x₀
z₀_ne : z₀ ≠ 0
vz₀_ne : v z₀ ≠ 0
x : hat K
x_in : x ∈ (fun x => x * x₀) '' V'
a : K
ha : ↑a = x
⊢ v a = v z₀