-- Mathlib/Geometry/Manifold/MFDeriv/Basic.lean
theorem preimage_extChartAt_eventuallyEq_compl_singleton (y : M) (h : s =ᶠ[𝓝[{y}ᶜ] x] t) :
    ((extChartAt I x).symm ⁻¹' s ∩ range I : Set E) =ᶠ[𝓝[{extChartAt I x x}ᶜ] (extChartAt I x x)]
    ((extChartAt I x).symm ⁻¹' t ∩ range I : Set E)

Proof state:
case pos
𝕜 : Type u_1
inst✝⁵ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_3
inst✝² : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝¹ : TopologicalSpace M
inst✝ : ChartedSpace H M
x : M
s t : Set M
y : M
h : s =ᶠ[𝓝[{y}ᶜ] x] t
this : T1Space M
u : Set M
u_mem : u ∈ 𝓝 (↑(extChartAt I x).symm (↑(extChartAt I x) x))
hu : u ∩ {x}ᶜ ⊆ {y | (y ∈ s) = (y ∈ t)}
B : (extChartAt I x).target ∪ (range ↑I)ᶜ ∈ 𝓝 (↑(extChartAt I x) x)
z : E
hz : z ∈ ↑(extChartAt I x).symm ⁻¹' u ∩ ((extChartAt I x).target ∪ (range ↑I)ᶜ)
h'z : z ∈ {↑(extChartAt I x) x}ᶜ
hIz : z ∈ range ↑I
⊢ z ∈ ↑(extChartAt I x).symm ⁻¹' s ∩ range ↑I ↔ z ∈ ↑(extChartAt I x).symm ⁻¹' t ∩ range ↑I

Tactic:
simp [-extChartAt, hIz] at hz ⊢

Result:
case pos
𝕜 : Type u_1
inst✝⁵ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_3
inst✝² : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝¹ : TopologicalSpace M
inst✝ : ChartedSpace H M
x : M
s t : Set M
y : M
h : s =ᶠ[𝓝[{y}ᶜ] x] t
this : T1Space M
u : Set M
u_mem : u ∈ 𝓝 (↑(extChartAt I x).symm (↑(extChartAt I x) x))
hu : u ∩ {x}ᶜ ⊆ {y | (y ∈ s) = (y ∈ t)}
B : (extChartAt I x).target ∪ (range ↑I)ᶜ ∈ 𝓝 (↑(extChartAt I x) x)
z : E
h'z : z ∈ {↑(extChartAt I x) x}ᶜ
hIz : z ∈ range ↑I
hz : ↑(extChartAt I x).symm z ∈ u ∧ z ∈ (extChartAt I x).target
⊢ ↑(extChartAt I x).symm z ∈ s ↔ ↑(extChartAt I x).symm z ∈ t

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝⁵ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_3
inst✝² : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝¹ : TopologicalSpace M
inst✝ : ChartedSpace H M
x : M
s t : Set M
y : M
h : s =ᶠ[𝓝[{y}ᶜ] x] t
⊢ ↑(extChartAt I x).symm ⁻¹' s ∩ range ↑I =ᶠ[𝓝[≠] ↑(extChartAt I x) x] ↑(extChartAt I x).symm ⁻¹' t ∩ range ↑I

Tactic:
have : T1Space M := I.t1Space M

Result:
𝕜 : Type u_1
inst✝⁵ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_3
inst✝² : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝¹ : TopologicalSpace M
inst✝ : ChartedSpace H M
x : M
s t : Set M
y : M
h : s =ᶠ[𝓝[{y}ᶜ] x] t
this : T1Space M
⊢ ↑(extChartAt I x).symm ⁻¹' s ∩ range ↑I =ᶠ[𝓝[≠] ↑(extChartAt I x) x] ↑(extChartAt I x).symm ⁻¹' t ∩ range ↑I

Proof state:
case intro
𝕜 : Type u_1
inst✝⁵ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_3
inst✝² : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝¹ : TopologicalSpace M
inst✝ : ChartedSpace H M
x : M
s t : Set M
y : M
h : s =ᶠ[𝓝[{y}ᶜ] x] t
this : T1Space M
u : Set M
u_mem : u ∈ 𝓝 (↑(extChartAt I x).symm (↑(extChartAt I x) x))
hu : u ∩ {x}ᶜ ⊆ {y | (y ∈ s) = (y ∈ t)}
B : (extChartAt I x).target ∪ (range ↑I)ᶜ ∈ 𝓝 (↑(extChartAt I x) x)
z : E
hz : z ∈ ↑(extChartAt I x).symm ⁻¹' u ∩ ((extChartAt I x).target ∪ (range ↑I)ᶜ)
h'z : z ∈ {↑(extChartAt I x) x}ᶜ
⊢ z ∈
    {x_1 |
      (fun x_2 => (↑(extChartAt I x).symm ⁻¹' s ∩ range ↑I) x_2 = (↑(extChartAt I x).symm ⁻¹' t ∩ range ↑I) x_2) x_1}

Tactic:
simp only [eq_iff_iff, mem_setOf_eq]

Result:
case intro
𝕜 : Type u_1
inst✝⁵ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_3
inst✝² : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝¹ : TopologicalSpace M
inst✝ : ChartedSpace H M
x : M
s t : Set M
y : M
h : s =ᶠ[𝓝[{y}ᶜ] x] t
this : T1Space M
u : Set M
u_mem : u ∈ 𝓝 (↑(extChartAt I x).symm (↑(extChartAt I x) x))
hu : u ∩ {x}ᶜ ⊆ {y | (y ∈ s) = (y ∈ t)}
B : (extChartAt I x).target ∪ (range ↑I)ᶜ ∈ 𝓝 (↑(extChartAt I x) x)
z : E
hz : z ∈ ↑(extChartAt I x).symm ⁻¹' u ∩ ((extChartAt I x).target ∪ (range ↑I)ᶜ)
h'z : z ∈ {↑(extChartAt I x) x}ᶜ
⊢ (↑(extChartAt I x).symm ⁻¹' s ∩ range ↑I) z ↔ (↑(extChartAt I x).symm ⁻¹' t ∩ range ↑I) z

Proof state:
case intro
𝕜 : Type u_1
inst✝⁵ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_3
inst✝² : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝¹ : TopologicalSpace M
inst✝ : ChartedSpace H M
x : M
s t : Set M
y : M
h : s =ᶠ[𝓝[{y}ᶜ] x] t
this : T1Space M
u : Set M
u_mem : u ∈ 𝓝 (↑(extChartAt I x).symm (↑(extChartAt I x) x))
hu : u ∩ {x}ᶜ ⊆ {y | (y ∈ s) = (y ∈ t)}
B : (extChartAt I x).target ∪ (range ↑I)ᶜ ∈ 𝓝 (↑(extChartAt I x) x)
z : E
hz : z ∈ ↑(extChartAt I x).symm ⁻¹' u ∩ ((extChartAt I x).target ∪ (range ↑I)ᶜ)
h'z : z ∈ {↑(extChartAt I x) x}ᶜ
⊢ z ∈ ↑(extChartAt I x).symm ⁻¹' s ∩ range ↑I ↔ z ∈ ↑(extChartAt I x).symm ⁻¹' t ∩ range ↑I

Tactic:
by_cases hIz : z ∈ range I

Result:
case pos
𝕜 : Type u_1
inst✝⁵ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_3
inst✝² : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝¹ : TopologicalSpace M
inst✝ : ChartedSpace H M
x : M
s t : Set M
y : M
h : s =ᶠ[𝓝[{y}ᶜ] x] t
this : T1Space M
u : Set M
u_mem : u ∈ 𝓝 (↑(extChartAt I x).symm (↑(extChartAt I x) x))
hu : u ∩ {x}ᶜ ⊆ {y | (y ∈ s) = (y ∈ t)}
B : (extChartAt I x).target ∪ (range ↑I)ᶜ ∈ 𝓝 (↑(extChartAt I x) x)
z : E
hz : z ∈ ↑(extChartAt I x).symm ⁻¹' u ∩ ((extChartAt I x).target ∪ (range ↑I)ᶜ)
h'z : z ∈ {↑(extChartAt I x) x}ᶜ
hIz : z ∈ range ↑I
⊢ z ∈ ↑(extChartAt I x).symm ⁻¹' s ∩ range ↑I ↔ z ∈ ↑(extChartAt I x).symm ⁻¹' t ∩ range ↑I

case neg
𝕜 : Type u_1
inst✝⁵ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_3
inst✝² : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝¹ : TopologicalSpace M
inst✝ : ChartedSpace H M
x : M
s t : Set M
y : M
h : s =ᶠ[𝓝[{y}ᶜ] x] t
this : T1Space M
u : Set M
u_mem : u ∈ 𝓝 (↑(extChartAt I x).symm (↑(extChartAt I x) x))
hu : u ∩ {x}ᶜ ⊆ {y | (y ∈ s) = (y ∈ t)}
B : (extChartAt I x).target ∪ (range ↑I)ᶜ ∈ 𝓝 (↑(extChartAt I x) x)
z : E
hz : z ∈ ↑(extChartAt I x).symm ⁻¹' u ∩ ((extChartAt I x).target ∪ (range ↑I)ᶜ)
h'z : z ∈ {↑(extChartAt I x) x}ᶜ
hIz : z ∉ range ↑I
⊢ z ∈ ↑(extChartAt I x).symm ⁻¹' s ∩ range ↑I ↔ z ∈ ↑(extChartAt I x).symm ⁻¹' t ∩ range ↑I

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝⁵ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_3
inst✝² : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝¹ : TopologicalSpace M
inst✝ : ChartedSpace H M
x : M
s t : Set M
y : M
h : s =ᶠ[𝓝[{y}ᶜ] x] t
this : T1Space M
u : Set M
u_mem : u ∈ 𝓝 (↑(extChartAt I x).symm (↑(extChartAt I x) x))
hu : u ∩ {x}ᶜ ⊆ {y | (y ∈ s) = (y ∈ t)}
B : (extChartAt I x).target ∪ (range ↑I)ᶜ ∈ 𝓝 (↑(extChartAt I x) x)
z : E
hIz : z ∈ range ↑I
hz : ↑(extChartAt I x).symm z ∈ u ∧ z ∈ (extChartAt I x).target
h'z : ¬z = ↑(extChartAt I x) x
⊢ ¬↑(extChartAt I x) x = z

Tactic:
exact Ne.symm h'z

Result:
no goals

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝⁵ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_3
inst✝² : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝¹ : TopologicalSpace M
inst✝ : ChartedSpace H M
x : M
s t : Set M
y : M
h : s =ᶠ[𝓝[{y}ᶜ] x] t
this : T1Space M
u : Set M
u_mem : u ∈ 𝓝 (↑(extChartAt I x).symm (↑(extChartAt I x) x))
hu : u ∩ {x}ᶜ ⊆ {y | (y ∈ s) = (y ∈ t)}
B : (extChartAt I x).target ∪ (range ↑I)ᶜ ∈ 𝓝 (↑(extChartAt I x) x)
z : E
hIz : z ∈ range ↑I
hz : ↑(extChartAt I x).symm z ∈ u ∧ z ∈ (extChartAt I x).target
h'z : ¬z = ↑(extChartAt I x) x
⊢ x ∈ (extChartAt I x).source

Tactic:
simp

Result:
no goals