-- Mathlib/Geometry/Manifold/ContMDiff/Atlas.lean
theorem isLocalStructomorphOn_contDiffGroupoid_iff (f : PartialHomeomorph M M') :
    LiftPropOn (contDiffGroupoid n I).IsLocalStructomorphWithinAt f f.source ↔
      ContMDiffOn I I n f f.source ∧ ContMDiffOn I I n f.symm f.target

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_3
inst✝⁵ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝⁴ : TopologicalSpace M
inst✝³ : ChartedSpace H M
n : WithTop ℕ∞
inst✝² : IsManifold I n M
M' : Type u_5
inst✝¹ : TopologicalSpace M'
inst✝ : ChartedSpace H M'
IsM' : IsManifold I n M'
f : PartialHomeomorph M M'
h : LiftPropOn (contDiffGroupoid n I).IsLocalStructomorphWithinAt (↑f) f.source
X : M'
hX : X ∈ f.symm.source
x : M := ↑f.symm X
hx : x ∈ f.source
c : PartialHomeomorph M H := chartAt H x
c' : PartialHomeomorph M' H := chartAt H X
hxf :
  (contDiffGroupoid n I).IsLocalStructomorphWithinAt (↑(chartAt H (↑f x)) ∘ ↑f ∘ ↑(chartAt H x).symm)
    (↑(chartAt H x).symm ⁻¹' f.source) (↑(chartAt H x) x)
h2x : ↑(chartAt H X) X ∈ ↑(chartAt H X).symm ⁻¹' f.symm.source
h1 : c' = chartAt H (↑f x)
h2 : ↑c' ∘ ↑f ∘ ↑c.symm = ↑(c.symm ≫ₕ f ≫ₕ c')
hcx : ↑c x ∈ ↑c.symm ⁻¹' f.source
⊢ ∃ e ∈ contDiffGroupoid n I,
    e.source ⊆ (c.symm ≫ₕ f ≫ₕ c').source ∧ EqOn (↑c' ∘ ↑f ∘ ↑c.symm) (↑e) e.source ∧ ↑c x ∈ e.source

Tactic:
rw [h2]

Result:
𝕜 : Type u_1
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_3
inst✝⁵ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝⁴ : TopologicalSpace M
inst✝³ : ChartedSpace H M
n : WithTop ℕ∞
inst✝² : IsManifold I n M
M' : Type u_5
inst✝¹ : TopologicalSpace M'
inst✝ : ChartedSpace H M'
IsM' : IsManifold I n M'
f : PartialHomeomorph M M'
h : LiftPropOn (contDiffGroupoid n I).IsLocalStructomorphWithinAt (↑f) f.source
X : M'
hX : X ∈ f.symm.source
x : M := ↑f.symm X
hx : x ∈ f.source
c : PartialHomeomorph M H := chartAt H x
c' : PartialHomeomorph M' H := chartAt H X
hxf :
  (contDiffGroupoid n I).IsLocalStructomorphWithinAt (↑(chartAt H (↑f x)) ∘ ↑f ∘ ↑(chartAt H x).symm)
    (↑(chartAt H x).symm ⁻¹' f.source) (↑(chartAt H x) x)
h2x : ↑(chartAt H X) X ∈ ↑(chartAt H X).symm ⁻¹' f.symm.source
h1 : c' = chartAt H (↑f x)
h2 : ↑c' ∘ ↑f ∘ ↑c.symm = ↑(c.symm ≫ₕ f ≫ₕ c')
hcx : ↑c x ∈ ↑c.symm ⁻¹' f.source
⊢ ∃ e ∈ contDiffGroupoid n I,
    e.source ⊆ (c.symm ≫ₕ f ≫ₕ c').source ∧ EqOn (↑(c.symm ≫ₕ f ≫ₕ c')) (↑e) e.source ∧ ↑c x ∈ e.source

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_3
inst✝⁵ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝⁴ : TopologicalSpace M
inst✝³ : ChartedSpace H M
n : WithTop ℕ∞
inst✝² : IsManifold I n M
M' : Type u_5
inst✝¹ : TopologicalSpace M'
inst✝ : ChartedSpace H M'
IsM' : IsManifold I n M'
f : PartialHomeomorph M M'
h : LiftPropOn (contDiffGroupoid n I).IsLocalStructomorphWithinAt (↑f) f.source
X : M'
hX : X ∈ f.symm.source
x : M := ↑f.symm X
hx : x ∈ f.source
c : PartialHomeomorph M H := chartAt H x
c' : PartialHomeomorph M' H := chartAt H X
hxf :
  (contDiffGroupoid n I).IsLocalStructomorphWithinAt (↑(chartAt H (↑f x)) ∘ ↑f ∘ ↑(chartAt H x).symm)
    (↑(chartAt H x).symm ⁻¹' f.source) (↑(chartAt H x) x)
h2x : ↑(chartAt H X) X ∈ ↑(chartAt H X).symm ⁻¹' f.symm.source
h1 : c' = chartAt H (↑f x)
h2 : ↑c' ∘ ↑f ∘ ↑c.symm = ↑(c.symm ≫ₕ f ≫ₕ c')
hcx : ↑c x ∈ ↑c.symm ⁻¹' f.source
⊢ ∃ e ∈ contDiffGroupoid n I,
    e.source ⊆ (c.symm ≫ₕ f ≫ₕ c').source ∧ EqOn (↑(c.symm ≫ₕ f ≫ₕ c')) (↑e) e.source ∧ ↑c x ∈ e.source

Tactic:
rw [← h1, h2, PartialHomeomorph.isLocalStructomorphWithinAt_iff'] at hxf

Result:
𝕜 : Type u_1
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_3
inst✝⁵ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝⁴ : TopologicalSpace M
inst✝³ : ChartedSpace H M
n : WithTop ℕ∞
inst✝² : IsManifold I n M
M' : Type u_5
inst✝¹ : TopologicalSpace M'
inst✝ : ChartedSpace H M'
IsM' : IsManifold I n M'
f : PartialHomeomorph M M'
h : LiftPropOn (contDiffGroupoid n I).IsLocalStructomorphWithinAt (↑f) f.source
X : M'
hX : X ∈ f.symm.source
x : M := ↑f.symm X
hx : x ∈ f.source
c : PartialHomeomorph M H := chartAt H x
c' : PartialHomeomorph M' H := chartAt H X
hxf :
  ↑(chartAt H x) x ∈ ↑(chartAt H x).symm ⁻¹' f.source →
    ∃ e ∈ contDiffGroupoid n I,
      e.source ⊆ (c.symm ≫ₕ f ≫ₕ c').source ∧ EqOn (↑(c.symm ≫ₕ f ≫ₕ c')) (↑e) e.source ∧ ↑(chartAt H x) x ∈ e.source
h2x : ↑(chartAt H X) X ∈ ↑(chartAt H X).symm ⁻¹' f.symm.source
h1 : c' = chartAt H (↑f x)
h2 : ↑c' ∘ ↑f ∘ ↑c.symm = ↑(c.symm ≫ₕ f ≫ₕ c')
hcx : ↑c x ∈ ↑c.symm ⁻¹' f.source
⊢ ∃ e ∈ contDiffGroupoid n I,
    e.source ⊆ (c.symm ≫ₕ f ≫ₕ c').source ∧ EqOn (↑(c.symm ≫ₕ f ≫ₕ c')) (↑e) e.source ∧ ↑c x ∈ e.source

case hs
𝕜 : Type u_1
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_3
inst✝⁵ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝⁴ : TopologicalSpace M
inst✝³ : ChartedSpace H M
n : WithTop ℕ∞
inst✝² : IsManifold I n M
M' : Type u_5
inst✝¹ : TopologicalSpace M'
inst✝ : ChartedSpace H M'
IsM' : IsManifold I n M'
f : PartialHomeomorph M M'
h : LiftPropOn (contDiffGroupoid n I).IsLocalStructomorphWithinAt (↑f) f.source
X : M'
hX : X ∈ f.symm.source
x : M := ↑f.symm X
hx : x ∈ f.source
c : PartialHomeomorph M H := chartAt H x
c' : PartialHomeomorph M' H := chartAt H X
hxf :
  (contDiffGroupoid n I).IsLocalStructomorphWithinAt (↑(c.symm ≫ₕ f ≫ₕ c')) (↑(chartAt H x).symm ⁻¹' f.source)
    (↑(chartAt H x) x)
h2x : ↑(chartAt H X) X ∈ ↑(chartAt H X).symm ⁻¹' f.symm.source
h1 : c' = chartAt H (↑f x)
h2 : ↑c' ∘ ↑f ∘ ↑c.symm = ↑(c.symm ≫ₕ f ≫ₕ c')
hcx : ↑c x ∈ ↑c.symm ⁻¹' f.source
⊢ (c.symm ≫ₕ f ≫ₕ c').source ⊆ ↑(chartAt H x).symm ⁻¹' f.source

case hx
𝕜 : Type u_1
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_3
inst✝⁵ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝⁴ : TopologicalSpace M
inst✝³ : ChartedSpace H M
n : WithTop ℕ∞
inst✝² : IsManifold I n M
M' : Type u_5
inst✝¹ : TopologicalSpace M'
inst✝ : ChartedSpace H M'
IsM' : IsManifold I n M'
f : PartialHomeomorph M M'
h : LiftPropOn (contDiffGroupoid n I).IsLocalStructomorphWithinAt (↑f) f.source
X : M'
hX : X ∈ f.symm.source
x : M := ↑f.symm X
hx : x ∈ f.source
c : PartialHomeomorph M H := chartAt H x
c' : PartialHomeomorph M' H := chartAt H X
hxf :
  (contDiffGroupoid n I).IsLocalStructomorphWithinAt (↑(c.symm ≫ₕ f ≫ₕ c')) (↑(chartAt H x).symm ⁻¹' f.source)
    (↑(chartAt H x) x)
h2x : ↑(chartAt H X) X ∈ ↑(chartAt H X).symm ⁻¹' f.symm.source
h1 : c' = chartAt H (↑f x)
h2 : ↑c' ∘ ↑f ∘ ↑c.symm = ↑(c.symm ≫ₕ f ≫ₕ c')
hcx : ↑c x ∈ ↑c.symm ⁻¹' f.source
⊢ ↑(chartAt H x) x ∈ (c.symm ≫ₕ f ≫ₕ c').source ∪ (↑(chartAt H x).symm ⁻¹' f.source)ᶜ

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_3
inst✝⁵ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝⁴ : TopologicalSpace M
inst✝³ : ChartedSpace H M
n : WithTop ℕ∞
inst✝² : IsManifold I n M
M' : Type u_5
inst✝¹ : TopologicalSpace M'
inst✝ : ChartedSpace H M'
IsM' : IsManifold I n M'
f : PartialHomeomorph M M'
h : LiftPropOn (contDiffGroupoid n I).IsLocalStructomorphWithinAt (↑f) f.source
X : M'
hX : X ∈ f.symm.source
x : M := ↑f.symm X
hx : x ∈ f.source
c : PartialHomeomorph M H := chartAt H x
c' : PartialHomeomorph M' H := chartAt H X
hxf :
  (contDiffGroupoid n I).IsLocalStructomorphWithinAt (↑(chartAt H (↑f x)) ∘ ↑f ∘ ↑(chartAt H x).symm)
    (↑(chartAt H x).symm ⁻¹' f.source) (↑(chartAt H x) x)
h2x : ↑(chartAt H X) X ∈ ↑(chartAt H X).symm ⁻¹' f.symm.source
⊢ c' = chartAt H (↑f x)

Tactic:
simp only [x, c', f.right_inv hX]

Result:
no goals