-- Mathlib/Data/QPF/Multivariate/Constructions/Cofix.lean
theorem Cofix.bisim' {α : TypeVec n} {β : Type*} (Q : β → Prop) (u v : β → Cofix F α)
    (h : ∀ x, Q x → ∃ a f' f₀ f₁,
      Cofix.dest (u x) = q.abs ⟨a, q.P.appendContents f' f₀⟩ ∧
        Cofix.dest (v x) = q.abs ⟨a, q.P.appendContents f' f₁⟩ ∧
          ∀ i, ∃ x', Q x' ∧ f₀ i = u x' ∧ f₁ i = v x') :
    ∀ x, Q x → u x = v x := fun x Qx =>
  let R := fun w z : Cofix F α => ∃ x', Q x' ∧ w = u x' ∧ z = v x'
  Cofix.bisim R
    (fun x y ⟨x', Qx', xeq, yeq⟩ => by
      rcases h x' Qx' with ⟨a, f', f₀, f₁, ux'eq, vx'eq, h'⟩
      rw [liftR_iff]
      refine
        ⟨a, q.P.appendContents f' f₀, q.P.appendContents f' f₁, xeq.symm ▸ ux'eq,
          yeq.symm ▸ vx'eq, ?_⟩
      intro i; cases i
      · apply h'
      · intro j
        apply Eq.refl)
    _ _ ⟨x, Qx, rfl, rfl⟩

Proof state:
case intro.intro.intro.intro.intro.intro
n : ℕ
F : TypeVec.{u} (n + 1) → Type u
q : MvQPF F
α : TypeVec.{u} n
β : Type u_1
Q : β → Prop
u v : β → Cofix F α
h :
  ∀ (x : β),
    Q x →
      ∃ a f' f₀ f₁,
        (u x).dest = MvQPF.abs ⟨a, (P F).appendContents f' f₀⟩ ∧
          (v x).dest = MvQPF.abs ⟨a, (P F).appendContents f' f₁⟩ ∧
            ∀ (i : (P F).last.B a), ∃ x', Q x' ∧ f₀ i = u x' ∧ f₁ i = v x'
x✝¹ : β
Qx : Q x✝¹
R : Cofix F α → Cofix F α → Prop := fun w z => ∃ x', Q x' ∧ w = u x' ∧ z = v x'
x y : Cofix F α
x✝ : R x y
x' : β
Qx' : Q x'
xeq : x = u x'
yeq : y = v x'
a : (P F).A
f' : (P F).drop.B a ⟹ α
f₀ f₁ : (P F).last.B a → Cofix F α
ux'eq : (u x').dest = MvQPF.abs ⟨a, (P F).appendContents f' f₀⟩
vx'eq : (v x').dest = MvQPF.abs ⟨a, (P F).appendContents f' f₁⟩
h' : ∀ (i : (P F).last.B a), ∃ x', Q x' ∧ f₀ i = u x' ∧ f₁ i = v x'
⊢ ∀ (i : Fin2 (n + 1)) (j : (P F).B a i), α.RelLast R ((P F).appendContents f' f₀ i j) ((P F).appendContents f' f₁ i j)

Tactic:
intro i

Result:
case intro.intro.intro.intro.intro.intro
n : ℕ
F : TypeVec.{u} (n + 1) → Type u
q : MvQPF F
α : TypeVec.{u} n
β : Type u_1
Q : β → Prop
u v : β → Cofix F α
h :
  ∀ (x : β),
    Q x →
      ∃ a f' f₀ f₁,
        (u x).dest = MvQPF.abs ⟨a, (P F).appendContents f' f₀⟩ ∧
          (v x).dest = MvQPF.abs ⟨a, (P F).appendContents f' f₁⟩ ∧
            ∀ (i : (P F).last.B a), ∃ x', Q x' ∧ f₀ i = u x' ∧ f₁ i = v x'
x✝¹ : β
Qx : Q x✝¹
R : Cofix F α → Cofix F α → Prop := fun w z => ∃ x', Q x' ∧ w = u x' ∧ z = v x'
x y : Cofix F α
x✝ : R x y
x' : β
Qx' : Q x'
xeq : x = u x'
yeq : y = v x'
a : (P F).A
f' : (P F).drop.B a ⟹ α
f₀ f₁ : (P F).last.B a → Cofix F α
ux'eq : (u x').dest = MvQPF.abs ⟨a, (P F).appendContents f' f₀⟩
vx'eq : (v x').dest = MvQPF.abs ⟨a, (P F).appendContents f' f₁⟩
h' : ∀ (i : (P F).last.B a), ∃ x', Q x' ∧ f₀ i = u x' ∧ f₁ i = v x'
i : Fin2 (n + 1)
⊢ ∀ (j : (P F).B a i), α.RelLast R ((P F).appendContents f' f₀ i j) ((P F).appendContents f' f₁ i j)

Proof state:
n : ℕ
F : TypeVec.{u} (n + 1) → Type u
q : MvQPF F
α : TypeVec.{u} n
β : Type u_1
Q : β → Prop
u v : β → Cofix F α
h :
  ∀ (x : β),
    Q x →
      ∃ a f' f₀ f₁,
        (u x).dest = MvQPF.abs ⟨a, (P F).appendContents f' f₀⟩ ∧
          (v x).dest = MvQPF.abs ⟨a, (P F).appendContents f' f₁⟩ ∧
            ∀ (i : (P F).last.B a), ∃ x', Q x' ∧ f₀ i = u x' ∧ f₁ i = v x'
x✝¹ : β
Qx : Q x✝¹
R : Cofix F α → Cofix F α → Prop := fun w z => ∃ x', Q x' ∧ w = u x' ∧ z = v x'
x y : Cofix F α
x✝ : R x y
x' : β
Qx' : Q x'
xeq : x = u x'
yeq : y = v x'
⊢ LiftR (fun {i} => α.RelLast R) x.dest y.dest

Tactic:
rcases h x' Qx' with ⟨a, f', f₀, f₁, ux'eq, vx'eq, h'⟩

Result:
case intro.intro.intro.intro.intro.intro
n : ℕ
F : TypeVec.{u} (n + 1) → Type u
q : MvQPF F
α : TypeVec.{u} n
β : Type u_1
Q : β → Prop
u v : β → Cofix F α
h :
  ∀ (x : β),
    Q x →
      ∃ a f' f₀ f₁,
        (u x).dest = MvQPF.abs ⟨a, (P F).appendContents f' f₀⟩ ∧
          (v x).dest = MvQPF.abs ⟨a, (P F).appendContents f' f₁⟩ ∧
            ∀ (i : (P F).last.B a), ∃ x', Q x' ∧ f₀ i = u x' ∧ f₁ i = v x'
x✝¹ : β
Qx : Q x✝¹
R : Cofix F α → Cofix F α → Prop := fun w z => ∃ x', Q x' ∧ w = u x' ∧ z = v x'
x y : Cofix F α
x✝ : R x y
x' : β
Qx' : Q x'
xeq : x = u x'
yeq : y = v x'
a : (P F).A
f' : (P F).drop.B a ⟹ α
f₀ f₁ : (P F).last.B a → Cofix F α
ux'eq : (u x').dest = MvQPF.abs ⟨a, (P F).appendContents f' f₀⟩
vx'eq : (v x').dest = MvQPF.abs ⟨a, (P F).appendContents f' f₁⟩
h' : ∀ (i : (P F).last.B a), ∃ x', Q x' ∧ f₀ i = u x' ∧ f₁ i = v x'
⊢ LiftR (fun {i} => α.RelLast R) x.dest y.dest

Proof state:
case intro.intro.intro.intro.intro.intro
n : ℕ
F : TypeVec.{u} (n + 1) → Type u
q : MvQPF F
α : TypeVec.{u} n
β : Type u_1
Q : β → Prop
u v : β → Cofix F α
h :
  ∀ (x : β),
    Q x →
      ∃ a f' f₀ f₁,
        (u x).dest = MvQPF.abs ⟨a, (P F).appendContents f' f₀⟩ ∧
          (v x).dest = MvQPF.abs ⟨a, (P F).appendContents f' f₁⟩ ∧
            ∀ (i : (P F).last.B a), ∃ x', Q x' ∧ f₀ i = u x' ∧ f₁ i = v x'
x✝¹ : β
Qx : Q x✝¹
R : Cofix F α → Cofix F α → Prop := fun w z => ∃ x', Q x' ∧ w = u x' ∧ z = v x'
x y : Cofix F α
x✝ : R x y
x' : β
Qx' : Q x'
xeq : x = u x'
yeq : y = v x'
a : (P F).A
f' : (P F).drop.B a ⟹ α
f₀ f₁ : (P F).last.B a → Cofix F α
ux'eq : (u x').dest = MvQPF.abs ⟨a, (P F).appendContents f' f₀⟩
vx'eq : (v x').dest = MvQPF.abs ⟨a, (P F).appendContents f' f₁⟩
h' : ∀ (i : (P F).last.B a), ∃ x', Q x' ∧ f₀ i = u x' ∧ f₁ i = v x'
i : Fin2 (n + 1)
⊢ ∀ (j : (P F).B a i), α.RelLast R ((P F).appendContents f' f₀ i j) ((P F).appendContents f' f₁ i j)

Tactic:
cases i

Result:
case intro.intro.intro.intro.intro.intro.fz
n : ℕ
F : TypeVec.{u} (n + 1) → Type u
q : MvQPF F
α : TypeVec.{u} n
β : Type u_1
Q : β → Prop
u v : β → Cofix F α
h :
  ∀ (x : β),
    Q x →
      ∃ a f' f₀ f₁,
        (u x).dest = MvQPF.abs ⟨a, (P F).appendContents f' f₀⟩ ∧
          (v x).dest = MvQPF.abs ⟨a, (P F).appendContents f' f₁⟩ ∧
            ∀ (i : (P F).last.B a), ∃ x', Q x' ∧ f₀ i = u x' ∧ f₁ i = v x'
x✝¹ : β
Qx : Q x✝¹
R : Cofix F α → Cofix F α → Prop := fun w z => ∃ x', Q x' ∧ w = u x' ∧ z = v x'
x y : Cofix F α
x✝ : R x y
x' : β
Qx' : Q x'
xeq : x = u x'
yeq : y = v x'
a : (P F).A
f' : (P F).drop.B a ⟹ α
f₀ f₁ : (P F).last.B a → Cofix F α
ux'eq : (u x').dest = MvQPF.abs ⟨a, (P F).appendContents f' f₀⟩
vx'eq : (v x').dest = MvQPF.abs ⟨a, (P F).appendContents f' f₁⟩
h' : ∀ (i : (P F).last.B a), ∃ x', Q x' ∧ f₀ i = u x' ∧ f₁ i = v x'
⊢ ∀ (j : (P F).B a Fin2.fz), α.RelLast R ((P F).appendContents f' f₀ Fin2.fz j) ((P F).appendContents f' f₁ Fin2.fz j)

case intro.intro.intro.intro.intro.intro.fs
n : ℕ
F : TypeVec.{u} (n + 1) → Type u
q : MvQPF F
α : TypeVec.{u} n
β : Type u_1
Q : β → Prop
u v : β → Cofix F α
h :
  ∀ (x : β),
    Q x →
      ∃ a f' f₀ f₁,
        (u x).dest = MvQPF.abs ⟨a, (P F).appendContents f' f₀⟩ ∧
          (v x).dest = MvQPF.abs ⟨a, (P F).appendContents f' f₁⟩ ∧
            ∀ (i : (P F).last.B a), ∃ x', Q x' ∧ f₀ i = u x' ∧ f₁ i = v x'
x✝¹ : β
Qx : Q x✝¹
R : Cofix F α → Cofix F α → Prop := fun w z => ∃ x', Q x' ∧ w = u x' ∧ z = v x'
x y : Cofix F α
x✝ : R x y
x' : β
Qx' : Q x'
xeq : x = u x'
yeq : y = v x'
a : (P F).A
f' : (P F).drop.B a ⟹ α
f₀ f₁ : (P F).last.B a → Cofix F α
ux'eq : (u x').dest = MvQPF.abs ⟨a, (P F).appendContents f' f₀⟩
vx'eq : (v x').dest = MvQPF.abs ⟨a, (P F).appendContents f' f₁⟩
h' : ∀ (i : (P F).last.B a), ∃ x', Q x' ∧ f₀ i = u x' ∧ f₁ i = v x'
a✝ : Fin2 n
⊢ ∀ (j : (P F).B a a✝.fs), α.RelLast R ((P F).appendContents f' f₀ a✝.fs j) ((P F).appendContents f' f₁ a✝.fs j)