-- Mathlib/Analysis/ConstantSpeed.lean
theorem hasConstantSpeedOnWith_iff_variationOnFromTo_eq :
    HasConstantSpeedOnWith f s l ↔ LocallyBoundedVariationOn f s ∧
      ∀ ⦃x⦄ (_ : x ∈ s) ⦃y⦄ (_ : y ∈ s), variationOnFromTo f s x y = l * (y - x)

Proof state:
case mpr
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : ℝ → E
s : Set ℝ
l : ℝ≥0
⊢ (LocallyBoundedVariationOn f s ∧ ∀ ⦃x : ℝ⦄, x ∈ s → ∀ ⦃y : ℝ⦄, y ∈ s → variationOnFromTo f s x y = ↑l * (y - x)) →
    ∀ ⦃x : ℝ⦄, x ∈ s → ∀ ⦃y : ℝ⦄, y ∈ s → x ≤ y → eVariationOn f (s ∩ Icc x y) = ENNReal.ofReal (↑l * (y - x))

Tactic:
rintro h x xs y ys xy

Result:
case mpr
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : ℝ → E
s : Set ℝ
l : ℝ≥0
h : LocallyBoundedVariationOn f s ∧ ∀ ⦃x : ℝ⦄, x ∈ s → ∀ ⦃y : ℝ⦄, y ∈ s → variationOnFromTo f s x y = ↑l * (y - x)
x : ℝ
xs : x ∈ s
y : ℝ
ys : y ∈ s
xy : x ≤ y
⊢ eVariationOn f (s ∩ Icc x y) = ENNReal.ofReal (↑l * (y - x))

Proof state:
case mp
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : ℝ → E
s : Set ℝ
l : ℝ≥0
h : ∀ ⦃x : ℝ⦄, x ∈ s → ∀ ⦃y : ℝ⦄, y ∈ s → x ≤ y → eVariationOn f (s ∩ Icc x y) = ENNReal.ofReal (↑l * (y - x))
x : ℝ
xs : x ∈ s
y : ℝ
ys : y ∈ s
⊢ variationOnFromTo f s x y = ↑l * (y - x)

Tactic:
rcases le_total x y with (xy | yx)

Result:
case mp.inl
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : ℝ → E
s : Set ℝ
l : ℝ≥0
h : ∀ ⦃x : ℝ⦄, x ∈ s → ∀ ⦃y : ℝ⦄, y ∈ s → x ≤ y → eVariationOn f (s ∩ Icc x y) = ENNReal.ofReal (↑l * (y - x))
x : ℝ
xs : x ∈ s
y : ℝ
ys : y ∈ s
xy : x ≤ y
⊢ variationOnFromTo f s x y = ↑l * (y - x)

case mp.inr
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : ℝ → E
s : Set ℝ
l : ℝ≥0
h : ∀ ⦃x : ℝ⦄, x ∈ s → ∀ ⦃y : ℝ⦄, y ∈ s → x ≤ y → eVariationOn f (s ∩ Icc x y) = ENNReal.ofReal (↑l * (y - x))
x : ℝ
xs : x ∈ s
y : ℝ
ys : y ∈ s
yx : y ≤ x
⊢ variationOnFromTo f s x y = ↑l * (y - x)

Proof state:
case mp.inr
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : ℝ → E
s : Set ℝ
l : ℝ≥0
h : ∀ ⦃x : ℝ⦄, x ∈ s → ∀ ⦃y : ℝ⦄, y ∈ s → x ≤ y → eVariationOn f (s ∩ Icc x y) = ENNReal.ofReal (↑l * (y - x))
x : ℝ
xs : x ∈ s
y : ℝ
ys : y ∈ s
yx : y ≤ x
⊢ variationOnFromTo f s x y = ↑l * (y - x)

Tactic:
rw [variationOnFromTo.eq_of_ge f s yx, h ys xs yx]

Result:
case mp.inr
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : ℝ → E
s : Set ℝ
l : ℝ≥0
h : ∀ ⦃x : ℝ⦄, x ∈ s → ∀ ⦃y : ℝ⦄, y ∈ s → x ≤ y → eVariationOn f (s ∩ Icc x y) = ENNReal.ofReal (↑l * (y - x))
x : ℝ
xs : x ∈ s
y : ℝ
ys : y ∈ s
yx : y ≤ x
⊢ -(ENNReal.ofReal (↑l * (x - y))).toReal = ↑l * (y - x)

Proof state:
case mp.inr
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : ℝ → E
s : Set ℝ
l : ℝ≥0
h : ∀ ⦃x : ℝ⦄, x ∈ s → ∀ ⦃y : ℝ⦄, y ∈ s → x ≤ y → eVariationOn f (s ∩ Icc x y) = ENNReal.ofReal (↑l * (y - x))
x : ℝ
xs : x ∈ s
y : ℝ
ys : y ∈ s
yx : y ≤ x
this : (ENNReal.ofReal (↑l * (x - y))).toReal = ↑l * (x - y)
⊢ -(ENNReal.ofReal (↑l * (x - y))).toReal = ↑l * (y - x)

Tactic:
simp_all only [NNReal.val_eq_coe]

Result:
case mp.inr
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : ℝ → E
s : Set ℝ
l : ℝ≥0
h : ∀ ⦃x : ℝ⦄, x ∈ s → ∀ ⦃y : ℝ⦄, y ∈ s → x ≤ y → eVariationOn f (s ∩ Icc x y) = ENNReal.ofReal (↑l * (y - x))
x : ℝ
xs : x ∈ s
y : ℝ
ys : y ∈ s
yx : y ≤ x
this : (ENNReal.ofReal (↑l * (x - y))).toReal = ↑l * (x - y)
⊢ -(↑l * (x - y)) = ↑l * (y - x)

Proof state:
case mpr
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : ℝ → E
s : Set ℝ
l : ℝ≥0
⊢ (LocallyBoundedVariationOn f s ∧ ∀ ⦃x : ℝ⦄, x ∈ s → ∀ ⦃y : ℝ⦄, y ∈ s → variationOnFromTo f s x y = ↑l * (y - x)) →
    HasConstantSpeedOnWith f s l

Tactic:
rw [hasConstantSpeedOnWith_iff_ordered]

Result:
case mpr
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : ℝ → E
s : Set ℝ
l : ℝ≥0
⊢ (LocallyBoundedVariationOn f s ∧ ∀ ⦃x : ℝ⦄, x ∈ s → ∀ ⦃y : ℝ⦄, y ∈ s → variationOnFromTo f s x y = ↑l * (y - x)) →
    ∀ ⦃x : ℝ⦄, x ∈ s → ∀ ⦃y : ℝ⦄, y ∈ s → x ≤ y → eVariationOn f (s ∩ Icc x y) = ENNReal.ofReal (↑l * (y - x))

Proof state:
case mp
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : ℝ → E
s : Set ℝ
l : ℝ≥0
h : HasConstantSpeedOnWith f s l
x : ℝ
xs : x ∈ s
y : ℝ
ys : y ∈ s
⊢ variationOnFromTo f s x y = ↑l * (y - x)

Tactic:
rw [hasConstantSpeedOnWith_iff_ordered] at h

Result:
case mp
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : ℝ → E
s : Set ℝ
l : ℝ≥0
h : ∀ ⦃x : ℝ⦄, x ∈ s → ∀ ⦃y : ℝ⦄, y ∈ s → x ≤ y → eVariationOn f (s ∩ Icc x y) = ENNReal.ofReal (↑l * (y - x))
x : ℝ
xs : x ∈ s
y : ℝ
ys : y ∈ s
⊢ variationOnFromTo f s x y = ↑l * (y - x)

Proof state:
case mp.inl
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : ℝ → E
s : Set ℝ
l : ℝ≥0
h : ∀ ⦃x : ℝ⦄, x ∈ s → ∀ ⦃y : ℝ⦄, y ∈ s → x ≤ y → eVariationOn f (s ∩ Icc x y) = ENNReal.ofReal (↑l * (y - x))
x : ℝ
xs : x ∈ s
y : ℝ
ys : y ∈ s
xy : x ≤ y
⊢ variationOnFromTo f s x y = ↑l * (y - x)

Tactic:
rw [variationOnFromTo.eq_of_le f s xy, h xs ys xy]

Result:
case mp.inl
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : ℝ → E
s : Set ℝ
l : ℝ≥0
h : ∀ ⦃x : ℝ⦄, x ∈ s → ∀ ⦃y : ℝ⦄, y ∈ s → x ≤ y → eVariationOn f (s ∩ Icc x y) = ENNReal.ofReal (↑l * (y - x))
x : ℝ
xs : x ∈ s
y : ℝ
ys : y ∈ s
xy : x ≤ y
⊢ (ENNReal.ofReal (↑l * (y - x))).toReal = ↑l * (y - x)

Proof state:
case mp
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : ℝ → E
s : Set ℝ
l : ℝ≥0
⊢ HasConstantSpeedOnWith f s l →
    LocallyBoundedVariationOn f s ∧ ∀ ⦃x : ℝ⦄, x ∈ s → ∀ ⦃y : ℝ⦄, y ∈ s → variationOnFromTo f s x y = ↑l * (y - x)

Tactic:
rintro h

Result:
case mp
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : ℝ → E
s : Set ℝ
l : ℝ≥0
h : HasConstantSpeedOnWith f s l
⊢ LocallyBoundedVariationOn f s ∧ ∀ ⦃x : ℝ⦄, x ∈ s → ∀ ⦃y : ℝ⦄, y ∈ s → variationOnFromTo f s x y = ↑l * (y - x)

Proof state:
case mp.inr
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : ℝ → E
s : Set ℝ
l : ℝ≥0
h : ∀ ⦃x : ℝ⦄, x ∈ s → ∀ ⦃y : ℝ⦄, y ∈ s → x ≤ y → eVariationOn f (s ∩ Icc x y) = ENNReal.ofReal (↑l * (y - x))
x : ℝ
xs : x ∈ s
y : ℝ
ys : y ∈ s
yx : y ≤ x
⊢ -(ENNReal.ofReal (↑l * (x - y))).toReal = ↑l * (y - x)

Tactic:
have := ENNReal.toReal_ofReal (mul_nonneg l.prop (sub_nonneg.mpr yx))

Result:
case mp.inr
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : ℝ → E
s : Set ℝ
l : ℝ≥0
h : ∀ ⦃x : ℝ⦄, x ∈ s → ∀ ⦃y : ℝ⦄, y ∈ s → x ≤ y → eVariationOn f (s ∩ Icc x y) = ENNReal.ofReal (↑l * (y - x))
x : ℝ
xs : x ∈ s
y : ℝ
ys : y ∈ s
yx : y ≤ x
this : (ENNReal.ofReal (↑l * (x - y))).toReal = ↑l * (x - y)
⊢ -(ENNReal.ofReal (↑l * (x - y))).toReal = ↑l * (y - x)

Proof state:
case mp
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : ℝ → E
s : Set ℝ
l : ℝ≥0
h : HasConstantSpeedOnWith f s l
⊢ LocallyBoundedVariationOn f s ∧ ∀ ⦃x : ℝ⦄, x ∈ s → ∀ ⦃y : ℝ⦄, y ∈ s → variationOnFromTo f s x y = ↑l * (y - x)

Tactic:
refine ⟨h.hasLocallyBoundedVariationOn, fun x xs y ys => ?_⟩

Result:
case mp
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : ℝ → E
s : Set ℝ
l : ℝ≥0
h : HasConstantSpeedOnWith f s l
x : ℝ
xs : x ∈ s
y : ℝ
ys : y ∈ s
⊢ variationOnFromTo f s x y = ↑l * (y - x)

Proof state:
case mpr
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : ℝ → E
s : Set ℝ
l : ℝ≥0
h : LocallyBoundedVariationOn f s ∧ ∀ ⦃x : ℝ⦄, x ∈ s → ∀ ⦃y : ℝ⦄, y ∈ s → variationOnFromTo f s x y = ↑l * (y - x)
x : ℝ
xs : x ∈ s
y : ℝ
ys : y ∈ s
xy : x ≤ y
⊢ eVariationOn f (s ∩ Icc x y) = ENNReal.ofReal (↑l * (y - x))

Tactic:
rw [← h.2 xs ys, variationOnFromTo.eq_of_le f s xy, ENNReal.ofReal_toReal (h.1 x y xs ys)]

Result:
no goals

Proof state:
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : ℝ → E
s : Set ℝ
l : ℝ≥0
⊢ HasConstantSpeedOnWith f s l ↔
    LocallyBoundedVariationOn f s ∧ ∀ ⦃x : ℝ⦄, x ∈ s → ∀ ⦃y : ℝ⦄, y ∈ s → variationOnFromTo f s x y = ↑l * (y - x)

Tactic:
constructor

Result:
case mp
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : ℝ → E
s : Set ℝ
l : ℝ≥0
⊢ HasConstantSpeedOnWith f s l →
    LocallyBoundedVariationOn f s ∧ ∀ ⦃x : ℝ⦄, x ∈ s → ∀ ⦃y : ℝ⦄, y ∈ s → variationOnFromTo f s x y = ↑l * (y - x)

case mpr
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : ℝ → E
s : Set ℝ
l : ℝ≥0
⊢ (LocallyBoundedVariationOn f s ∧ ∀ ⦃x : ℝ⦄, x ∈ s → ∀ ⦃y : ℝ⦄, y ∈ s → variationOnFromTo f s x y = ↑l * (y - x)) →
    HasConstantSpeedOnWith f s l