-- Mathlib/Analysis/Calculus/FDeriv/Analytic.lean
theorem hasFTaylorSeriesUpTo_iteratedFDeriv :
    HasFTaylorSeriesUpTo ⊤ f (fun v n ↦ f.iteratedFDeriv n v)

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝⁵ : NontriviallyNormedField 𝕜
F : Type v
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 F
ι : Type u_2
E : ι → Type u_3
inst✝² : (i : ι) → NormedAddCommGroup (E i)
inst✝¹ : (i : ι) → NormedSpace 𝕜 (E i)
inst✝ : Fintype ι
f : ContinuousMultilinearMap 𝕜 E F
⊢ HasFTaylorSeriesUpTo ⊤ ⇑f fun v n => f.iteratedFDeriv n v

Tactic:
constructor

Result:
case zero_eq
𝕜 : Type u_1
inst✝⁵ : NontriviallyNormedField 𝕜
F : Type v
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 F
ι : Type u_2
E : ι → Type u_3
inst✝² : (i : ι) → NormedAddCommGroup (E i)
inst✝¹ : (i : ι) → NormedSpace 𝕜 (E i)
inst✝ : Fintype ι
f : ContinuousMultilinearMap 𝕜 E F
⊢ ∀ (x : (i : ι) → E i), (f.iteratedFDeriv 0 x).curry0 = f x

case fderiv
𝕜 : Type u_1
inst✝⁵ : NontriviallyNormedField 𝕜
F : Type v
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 F
ι : Type u_2
E : ι → Type u_3
inst✝² : (i : ι) → NormedAddCommGroup (E i)
inst✝¹ : (i : ι) → NormedSpace 𝕜 (E i)
inst✝ : Fintype ι
f : ContinuousMultilinearMap 𝕜 E F
⊢ ∀ (m : ℕ),
    ↑m < ⊤ → ∀ (x : (i : ι) → E i), HasFDerivAt (fun y => f.iteratedFDeriv m y) (f.iteratedFDeriv m.succ x).curryLeft x

case cont
𝕜 : Type u_1
inst✝⁵ : NontriviallyNormedField 𝕜
F : Type v
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 F
ι : Type u_2
E : ι → Type u_3
inst✝² : (i : ι) → NormedAddCommGroup (E i)
inst✝¹ : (i : ι) → NormedSpace 𝕜 (E i)
inst✝ : Fintype ι
f : ContinuousMultilinearMap 𝕜 E F
⊢ ∀ (m : ℕ), ↑m ≤ ⊤ → Continuous fun x => f.iteratedFDeriv m x

Proof state:
case pos
𝕜 : Type u_1
inst✝⁵ : NontriviallyNormedField 𝕜
F : Type v
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 F
ι : Type u_2
E : ι → Type u_3
inst✝² : (i : ι) → NormedAddCommGroup (E i)
inst✝¹ : (i : ι) → NormedSpace 𝕜 (E i)
inst✝ : Fintype ι
f : ContinuousMultilinearMap 𝕜 E F
n : ℕ
x v : (i : ι) → E i
m : Fin n → (i : ι) → E i
e : Fin n.succ ↪ ι
k : ι
hke : k ∈ range ⇑e
⊢ Fin.cons v m (e.toEquivRange.symm ⟨k, ⋯⟩) k =
    if h : k ∈ range ⇑((Equiv.embeddingFinSucc n ι) e).fst then
      m (((Equiv.embeddingFinSucc n ι) e).fst.toEquivRange.symm ⟨k, h⟩) k
    else
      Function.update ((Pi.compRightL 𝕜 E Subtype.val) x) ((Equiv.embeddingFinSucc n ι) e).snd
        (v ↑((Equiv.embeddingFinSucc n ι) e).snd) ⟨k, h⟩

Tactic:
split_ifs with hkf

Result:
case pos
𝕜 : Type u_1
inst✝⁵ : NontriviallyNormedField 𝕜
F : Type v
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 F
ι : Type u_2
E : ι → Type u_3
inst✝² : (i : ι) → NormedAddCommGroup (E i)
inst✝¹ : (i : ι) → NormedSpace 𝕜 (E i)
inst✝ : Fintype ι
f : ContinuousMultilinearMap 𝕜 E F
n : ℕ
x v : (i : ι) → E i
m : Fin n → (i : ι) → E i
e : Fin n.succ ↪ ι
k : ι
hke : k ∈ range ⇑e
hkf : k ∈ range ⇑((Equiv.embeddingFinSucc n ι) e).fst
⊢ Fin.cons v m (e.toEquivRange.symm ⟨k, ⋯⟩) k = m (((Equiv.embeddingFinSucc n ι) e).fst.toEquivRange.symm ⟨k, hkf⟩) k

case neg
𝕜 : Type u_1
inst✝⁵ : NontriviallyNormedField 𝕜
F : Type v
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 F
ι : Type u_2
E : ι → Type u_3
inst✝² : (i : ι) → NormedAddCommGroup (E i)
inst✝¹ : (i : ι) → NormedSpace 𝕜 (E i)
inst✝ : Fintype ι
f : ContinuousMultilinearMap 𝕜 E F
n : ℕ
x v : (i : ι) → E i
m : Fin n → (i : ι) → E i
e : Fin n.succ ↪ ι
k : ι
hke : k ∈ range ⇑e
hkf : k ∉ range ⇑((Equiv.embeddingFinSucc n ι) e).fst
⊢ Fin.cons v m (e.toEquivRange.symm ⟨k, ⋯⟩) k =
    Function.update ((Pi.compRightL 𝕜 E Subtype.val) x) ((Equiv.embeddingFinSucc n ι) e).snd
      (v ↑((Equiv.embeddingFinSucc n ι) e).snd) ⟨k, hkf⟩

Proof state:
case neg
𝕜 : Type u_1
inst✝⁵ : NontriviallyNormedField 𝕜
F : Type v
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 F
ι : Type u_2
E : ι → Type u_3
inst✝² : (i : ι) → NormedAddCommGroup (E i)
inst✝¹ : (i : ι) → NormedSpace 𝕜 (E i)
inst✝ : Fintype ι
f : ContinuousMultilinearMap 𝕜 E F
n : ℕ
x v : (i : ι) → E i
m : Fin n → (i : ι) → E i
e : Fin n.succ ↪ ι
k : ι
hke : k ∉ range ⇑e
⊢ (if h : k ∈ range ⇑e then Fin.cons v m (e.toEquivRange.symm ⟨k, ⋯⟩) k else x k) =
    if h : k ∈ range ⇑((Equiv.embeddingFinSucc n ι) e).fst then
      m (((Equiv.embeddingFinSucc n ι) e).fst.toEquivRange.symm ⟨k, h⟩) k
    else
      Function.update ((Pi.compRightL 𝕜 E Subtype.val) x) ((Equiv.embeddingFinSucc n ι) e).snd
        (v ↑((Equiv.embeddingFinSucc n ι) e).snd) ⟨k, h⟩

Tactic:
have hkf : k ∉ Set.range (Equiv.embeddingFinSucc n ι e).1 := by
  contrapose! hke
  rw [Equiv.embeddingFinSucc_fst] at hke
  exact Set.range_comp_subset_range _ _ hke

Result:
case neg
𝕜 : Type u_1
inst✝⁵ : NontriviallyNormedField 𝕜
F : Type v
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 F
ι : Type u_2
E : ι → Type u_3
inst✝² : (i : ι) → NormedAddCommGroup (E i)
inst✝¹ : (i : ι) → NormedSpace 𝕜 (E i)
inst✝ : Fintype ι
f : ContinuousMultilinearMap 𝕜 E F
n : ℕ
x v : (i : ι) → E i
m : Fin n → (i : ι) → E i
e : Fin n.succ ↪ ι
k : ι
hke : k ∉ range ⇑e
hkf : k ∉ range ⇑((Equiv.embeddingFinSucc n ι) e).fst
⊢ (if h : k ∈ range ⇑e then Fin.cons v m (e.toEquivRange.symm ⟨k, ⋯⟩) k else x k) =
    if h : k ∈ range ⇑((Equiv.embeddingFinSucc n ι) e).fst then
      m (((Equiv.embeddingFinSucc n ι) e).fst.toEquivRange.symm ⟨k, h⟩) k
    else
      Function.update ((Pi.compRightL 𝕜 E Subtype.val) x) ((Equiv.embeddingFinSucc n ι) e).snd
        (v ↑((Equiv.embeddingFinSucc n ι) e).snd) ⟨k, h⟩

Proof state:
case neg.h
𝕜 : Type u_1
inst✝⁵ : NontriviallyNormedField 𝕜
F : Type v
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 F
ι : Type u_2
E : ι → Type u_3
inst✝² : (i : ι) → NormedAddCommGroup (E i)
inst✝¹ : (i : ι) → NormedSpace 𝕜 (E i)
inst✝ : Fintype ι
f : ContinuousMultilinearMap 𝕜 E F
n : ℕ
x v : (i : ι) → E i
m : Fin n → (i : ι) → E i
e : Fin n.succ ↪ ι
k : ι
hkf : k ∉ range ⇑((Equiv.embeddingFinSucc n ι) e).fst
hke : ⟨k, ⋯⟩ = ((Equiv.embeddingFinSucc n ι) e).snd
⊢ k ∈ range ⇑e

Tactic:
rw [show k = _ from Subtype.ext_iff_val.1 hke, Equiv.embeddingFinSucc_snd e]

Result:
case neg.h
𝕜 : Type u_1
inst✝⁵ : NontriviallyNormedField 𝕜
F : Type v
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 F
ι : Type u_2
E : ι → Type u_3
inst✝² : (i : ι) → NormedAddCommGroup (E i)
inst✝¹ : (i : ι) → NormedSpace 𝕜 (E i)
inst✝ : Fintype ι
f : ContinuousMultilinearMap 𝕜 E F
n : ℕ
x v : (i : ι) → E i
m : Fin n → (i : ι) → E i
e : Fin n.succ ↪ ι
k : ι
hkf : k ∉ range ⇑((Equiv.embeddingFinSucc n ι) e).fst
hke : ⟨k, ⋯⟩ = ((Equiv.embeddingFinSucc n ι) e).snd
⊢ e 0 ∈ range ⇑e

Proof state:
case pos
𝕜 : Type u_1
inst✝⁵ : NontriviallyNormedField 𝕜
F : Type v
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 F
ι : Type u_2
E : ι → Type u_3
inst✝² : (i : ι) → NormedAddCommGroup (E i)
inst✝¹ : (i : ι) → NormedSpace 𝕜 (E i)
inst✝ : Fintype ι
f : ContinuousMultilinearMap 𝕜 E F
n : ℕ
x v : (i : ι) → E i
m : Fin n → (i : ι) → E i
e : Fin n.succ ↪ ι
hke : e 0 ∈ range ⇑e
hkf : e 0 ∉ range ⇑((Equiv.embeddingFinSucc n ι) e).fst
h : ⟨e 0, hkf⟩ = ((Equiv.embeddingFinSucc n ι) e).snd
⊢ v (e 0) = v ↑((Equiv.embeddingFinSucc n ι) e).snd

Tactic:
congr!

Result:
no goals