-- Mathlib/CategoryTheory/Sites/ConcreteSheafification.lean
theorem exists_of_sep (P : Cᵒᵖ ⥤ D)
    (hsep :
      ∀ (X : C) (S : J.Cover X) (x y : ToType (P.obj (op X))),
        (∀ I : S.Arrow, P.map I.f.op x = P.map I.f.op y) → x = y)
    (X : C) (S : J.Cover X) (s : Meq (J.plusObj P) S) :
    ∃ t : ToType ((J.plusObj P).obj (op X)), Meq.mk S t = s

Proof state:
C : Type u
inst✝⁶ : Category.{v, u} C
J : GrothendieckTopology C
D : Type w
inst✝⁵ : Category.{max v u, w} D
FD : D → D → Type u_1
CD : D → Type (max v u)
inst✝⁴ : (X Y : D) → FunLike (FD X Y) (CD X) (CD Y)
instCC : ConcreteCategory D FD
inst✝³ : PreservesLimits (forget D)
inst✝² : ∀ (X : C), HasColimitsOfShape (J.Cover X)ᵒᵖ D
inst✝¹ : ∀ (P : Cᵒᵖ ⥤ D) (X : C) (S : J.Cover X), HasMultiequalizer (S.index P)
inst✝ : ∀ (X : C), PreservesColimitsOfShape (J.Cover X)ᵒᵖ (forget D)
P : Cᵒᵖ ⥤ D
hsep :
  ∀ (X : C) (S : J.Cover X) (x y : ToType (P.obj (op X))),
    (∀ (I : S.Arrow), (ConcreteCategory.hom (P.map I.f.op)) x = (ConcreteCategory.hom (P.map I.f.op)) y) → x = y
X : C
S : J.Cover X
s : Meq (J.plusObj P) S
inj : ∀ (X : C), Function.Injective ⇑(ConcreteCategory.hom ((J.toPlus P).app (op X)))
T : (I : S.Arrow) → J.Cover I.Y
t : (I : S.Arrow) → Meq P (T I)
ht : ∀ (I : S.Arrow), ↑s I = mk (t I)
B : J.Cover X := S.bind T
Z : B.Arrow → C
e1 : (I : B.Arrow) → I.Y ⟶ Z I
e2 : (I : B.Arrow) → Z I ⟶ X
he2 : ∀ (I : B.Arrow), (↑S).arrows (e2 I)
h✝ :
  ∀ (I : B.Arrow),
    (fun x x_1 h => ((fun Y f hf => ↑(T { Y := Y, f := f, hf := hf })) x x_1 h).arrows) (Z I) (e2 I) ⋯ (e1 I)
a✝ : ∀ (I : B.Arrow), e1 I ≫ e2 I = I.f
⊢ ∃ t, Meq.mk S t = s

Tactic:
let w : Meq P B := meqOfSep P hsep X S s T t ht

Result:
C : Type u
inst✝⁶ : Category.{v, u} C
J : GrothendieckTopology C
D : Type w
inst✝⁵ : Category.{max v u, w} D
FD : D → D → Type u_1
CD : D → Type (max v u)
inst✝⁴ : (X Y : D) → FunLike (FD X Y) (CD X) (CD Y)
instCC : ConcreteCategory D FD
inst✝³ : PreservesLimits (forget D)
inst✝² : ∀ (X : C), HasColimitsOfShape (J.Cover X)ᵒᵖ D
inst✝¹ : ∀ (P : Cᵒᵖ ⥤ D) (X : C) (S : J.Cover X), HasMultiequalizer (S.index P)
inst✝ : ∀ (X : C), PreservesColimitsOfShape (J.Cover X)ᵒᵖ (forget D)
P : Cᵒᵖ ⥤ D
hsep :
  ∀ (X : C) (S : J.Cover X) (x y : ToType (P.obj (op X))),
    (∀ (I : S.Arrow), (ConcreteCategory.hom (P.map I.f.op)) x = (ConcreteCategory.hom (P.map I.f.op)) y) → x = y
X : C
S : J.Cover X
s : Meq (J.plusObj P) S
inj : ∀ (X : C), Function.Injective ⇑(ConcreteCategory.hom ((J.toPlus P).app (op X)))
T : (I : S.Arrow) → J.Cover I.Y
t : (I : S.Arrow) → Meq P (T I)
ht : ∀ (I : S.Arrow), ↑s I = mk (t I)
B : J.Cover X := S.bind T
Z : B.Arrow → C
e1 : (I : B.Arrow) → I.Y ⟶ Z I
e2 : (I : B.Arrow) → Z I ⟶ X
he2 : ∀ (I : B.Arrow), (↑S).arrows (e2 I)
h✝ :
  ∀ (I : B.Arrow),
    (fun x x_1 h => ((fun Y f hf => ↑(T { Y := Y, f := f, hf := hf })) x x_1 h).arrows) (Z I) (e2 I) ⋯ (e1 I)
a✝ : ∀ (I : B.Arrow), e1 I ≫ e2 I = I.f
w : Meq P B := meqOfSep P hsep X S s T t ht
⊢ ∃ t, Meq.mk S t = s

Proof state:
case h.h
C : Type u
inst✝⁶ : Category.{v, u} C
J : GrothendieckTopology C
D : Type w
inst✝⁵ : Category.{max v u, w} D
FD : D → D → Type u_1
CD : D → Type (max v u)
inst✝⁴ : (X Y : D) → FunLike (FD X Y) (CD X) (CD Y)
instCC : ConcreteCategory D FD
inst✝³ : PreservesLimits (forget D)
inst✝² : ∀ (X : C), HasColimitsOfShape (J.Cover X)ᵒᵖ D
inst✝¹ : ∀ (P : Cᵒᵖ ⥤ D) (X : C) (S : J.Cover X), HasMultiequalizer (S.index P)
inst✝ : ∀ (X : C), PreservesColimitsOfShape (J.Cover X)ᵒᵖ (forget D)
P : Cᵒᵖ ⥤ D
hsep :
  ∀ (X : C) (S : J.Cover X) (x y : ToType (P.obj (op X))),
    (∀ (I : S.Arrow), (ConcreteCategory.hom (P.map I.f.op)) x = (ConcreteCategory.hom (P.map I.f.op)) y) → x = y
X : C
S : J.Cover X
s : Meq (J.plusObj P) S
inj : ∀ (X : C), Function.Injective ⇑(ConcreteCategory.hom ((J.toPlus P).app (op X)))
T : (I : S.Arrow) → J.Cover I.Y
t : (I : S.Arrow) → Meq P (T I)
ht : ∀ (I : S.Arrow), ↑s I = mk (t I)
B : J.Cover X := S.bind T
Z : B.Arrow → C
e1 : (I : B.Arrow) → I.Y ⟶ Z I
e2 : (I : B.Arrow) → Z I ⟶ X
he2 : ∀ (I : B.Arrow), (↑S).arrows (e2 I)
h✝ :
  ∀ (I : B.Arrow),
    (fun x x_1 h => ((fun Y f hf => ↑(T { Y := Y, f := f, hf := hf })) x x_1 h).arrows) (Z I) (e2 I) ⋯ (e1 I)
a✝ : ∀ (I : B.Arrow), e1 I ≫ e2 I = I.f
w : Meq P B := meqOfSep P hsep X S s T t ht
I : S.Arrow
⊢ (ConcreteCategory.hom ((J.plusObj P).map I.f.op)) (mk w) = ↑s I

Tactic:
rw [ht, res_mk_eq_mk_pullback]

Result:
case h.h
C : Type u
inst✝⁶ : Category.{v, u} C
J : GrothendieckTopology C
D : Type w
inst✝⁵ : Category.{max v u, w} D
FD : D → D → Type u_1
CD : D → Type (max v u)
inst✝⁴ : (X Y : D) → FunLike (FD X Y) (CD X) (CD Y)
instCC : ConcreteCategory D FD
inst✝³ : PreservesLimits (forget D)
inst✝² : ∀ (X : C), HasColimitsOfShape (J.Cover X)ᵒᵖ D
inst✝¹ : ∀ (P : Cᵒᵖ ⥤ D) (X : C) (S : J.Cover X), HasMultiequalizer (S.index P)
inst✝ : ∀ (X : C), PreservesColimitsOfShape (J.Cover X)ᵒᵖ (forget D)
P : Cᵒᵖ ⥤ D
hsep :
  ∀ (X : C) (S : J.Cover X) (x y : ToType (P.obj (op X))),
    (∀ (I : S.Arrow), (ConcreteCategory.hom (P.map I.f.op)) x = (ConcreteCategory.hom (P.map I.f.op)) y) → x = y
X : C
S : J.Cover X
s : Meq (J.plusObj P) S
inj : ∀ (X : C), Function.Injective ⇑(ConcreteCategory.hom ((J.toPlus P).app (op X)))
T : (I : S.Arrow) → J.Cover I.Y
t : (I : S.Arrow) → Meq P (T I)
ht : ∀ (I : S.Arrow), ↑s I = mk (t I)
B : J.Cover X := S.bind T
Z : B.Arrow → C
e1 : (I : B.Arrow) → I.Y ⟶ Z I
e2 : (I : B.Arrow) → Z I ⟶ X
he2 : ∀ (I : B.Arrow), (↑S).arrows (e2 I)
h✝ :
  ∀ (I : B.Arrow),
    (fun x x_1 h => ((fun Y f hf => ↑(T { Y := Y, f := f, hf := hf })) x x_1 h).arrows) (Z I) (e2 I) ⋯ (e1 I)
a✝ : ∀ (I : B.Arrow), e1 I ≫ e2 I = I.f
w : Meq P B := meqOfSep P hsep X S s T t ht
I : S.Arrow
⊢ mk (w.pullback I.f) = mk (t I)

Proof state:
case h.h.a
C : Type u
inst✝⁶ : Category.{v, u} C
J : GrothendieckTopology C
D : Type w
inst✝⁵ : Category.{max v u, w} D
FD : D → D → Type u_1
CD : D → Type (max v u)
inst✝⁴ : (X Y : D) → FunLike (FD X Y) (CD X) (CD Y)
instCC : ConcreteCategory D FD
inst✝³ : PreservesLimits (forget D)
inst✝² : ∀ (X : C), HasColimitsOfShape (J.Cover X)ᵒᵖ D
inst✝¹ : ∀ (P : Cᵒᵖ ⥤ D) (X : C) (S : J.Cover X), HasMultiequalizer (S.index P)
inst✝ : ∀ (X : C), PreservesColimitsOfShape (J.Cover X)ᵒᵖ (forget D)
P : Cᵒᵖ ⥤ D
hsep :
  ∀ (X : C) (S : J.Cover X) (x y : ToType (P.obj (op X))),
    (∀ (I : S.Arrow), (ConcreteCategory.hom (P.map I.f.op)) x = (ConcreteCategory.hom (P.map I.f.op)) y) → x = y
X : C
S : J.Cover X
s : Meq (J.plusObj P) S
inj : ∀ (X : C), Function.Injective ⇑(ConcreteCategory.hom ((J.toPlus P).app (op X)))
T : (I : S.Arrow) → J.Cover I.Y
t : (I : S.Arrow) → Meq P (T I)
ht : ∀ (I : S.Arrow), ↑s I = mk (t I)
B : J.Cover X := S.bind T
Z : B.Arrow → C
e1 : (I : B.Arrow) → I.Y ⟶ Z I
e2 : (I : B.Arrow) → Z I ⟶ X
he2 : ∀ (I : B.Arrow), (↑S).arrows (e2 I)
h✝ :
  ∀ (I : B.Arrow),
    (fun x x_1 h => ((fun Y f hf => ↑(T { Y := Y, f := f, hf := hf })) x x_1 h).arrows) (Z I) (e2 I) ⋯ (e1 I)
a✝ : ∀ (I : B.Arrow), e1 I ≫ e2 I = I.f
w : Meq P B := meqOfSep P hsep X S s T t ht
I : S.Arrow
II : (T I).Arrow
e0 : (J.pullback II.f).obj (T I) ⟶ (J.pullback II.f).obj ((J.pullback I.f).obj B) := homOfLE ⋯
IV : ((J.pullback II.f).obj (T I)).Arrow
IA : B.Arrow := { Y := IV.Y, f := (IV.f ≫ II.f) ≫ I.f, hf := ⋯ }
IB : S.Arrow := IA.fromMiddle
IC : (T IB).Arrow := IA.toMiddle
ID : (T I).Arrow := { Y := IV.Y, f := IV.f ≫ II.f, hf := ⋯ }
IR : S.Relation :=
  { fst := { Y := IB.Y, f := IB.f, hf := ⋯ }, snd := { Y := I.Y, f := I.f, hf := ⋯ },
    r := { Z := IA.Y, g₁ := IA.toMiddleHom, g₂ := IV.f ≫ II.f, w := ⋯ } }
⊢ (ConcreteCategory.hom ((J.plusObj P).map IC.f.op)) (↑s IB) = (ConcreteCategory.hom ((J.plusObj P).map ID.f.op)) (↑s I)

Tactic:
exact s.condition IR

Result:
no goals