internlm/Lean-Github huggingface dataset:
Theorem: Imo2009P6.imo2009_p6_aux1
Proof state before:
n : ℕ
ih :
  ∀ m < n,
    0 < m →
      ∀ (a : Fin m → ℤ),
        Function.Injective a →
          (∀ (i : Fin m), 0 < a i) →
            (∀ (i j : Fin m), i < j → a i < a j) →
              ∀ (M : Finset ℤ),
                (∀ m ∈ M, 0 < m) →
                  M.card ≤ m - 1 →
                    ∑ i : Fin m, a i ∉ M →
                      ∃ p, ∀ (i : Fin m), ∑ j ∈ Finset.filter (fun x => x ≤ i) Finset.univ, a (p j) ∉ M
hn : 0 < n
a : Fin n → ℤ
ainj : Function.Injective a
apos : ∀ (i : Fin n), 0 < a i
asorted : ∀ (i j : Fin n), i < j → a i < a j
M : Finset ℤ
Mpos : ∀ m ∈ M, 0 < m
Mcard : M.card ≤ n - 1
x : ℤ := ∑ i ∈ Finset.filter (fun x => ↑x < n - 1) Finset.univ, a i
h1 : x ∉ M
y : ℤ
hy1 : x < y
hy2 : y ∈ M
M' : Finset ℤ := Finset.filter (fun z => z ≤ x) M
hyM' : y ∉ M'
M'' : Finset ℤ := Finset.cons y M' hyM'
⊢ M'' ⊆ M
Tactic:
intro a ha
Proof state after:
n : ℕ
ih :
  ∀ m < n,
    0 < m →
      ∀ (a : Fin m → ℤ),
        Function.Injective a →
          (∀ (i : Fin m), 0 < a i) →
            (∀ (i j : Fin m), i < j → a i < a j) →
              ∀ (M : Finset ℤ),
                (∀ m ∈ M, 0 < m) →
                  M.card ≤ m - 1 →
                    ∑ i : Fin m, a i ∉ M →
                      ∃ p, ∀ (i : Fin m), ∑ j ∈ Finset.filter (fun x => x ≤ i) Finset.univ, a (p j) ∉ M
hn : 0 < n
a✝ : Fin n → ℤ
ainj : Function.Injective a✝
apos : ∀ (i : Fin n), 0 < a✝ i
asorted : ∀ (i j : Fin n), i < j → a✝ i < a✝ j
M : Finset ℤ
Mpos : ∀ m ∈ M, 0 < m
Mcard : M.card ≤ n - 1
x : ℤ := ∑ i ∈ Finset.filter (fun x => ↑x < n - 1) Finset.univ, a✝ i
h1 : x ∉ M
y : ℤ
hy1 : x < y
hy2 : y ∈ M
M' : Finset ℤ := Finset.filter (fun z => z ≤ x) M
hyM' : y ∉ M'
M'' : Finset ℤ := Finset.cons y M' hyM'
a : ℤ
ha : a ∈ M''
⊢ a ∈ M
Theorem: Imo2009P6.imo2009_p6_aux1
Proof state before:
n : ℕ
ih :
  ∀ m < n,
    0 < m →
      ∀ (a : Fin m → ℤ),
        Function.Injective a →
          (∀ (i : Fin m), 0 < a i) →
            (∀ (i j : Fin m), i < j → a i < a j) →
              ∀ (M : Finset ℤ),
                (∀ m ∈ M, 0 < m) →
                  M.card ≤ m - 1 →
                    ∑ i : Fin m, a i ∉ M →
                      ∃ p, ∀ (i : Fin m), ∑ j ∈ Finset.filter (fun x => x ≤ i) Finset.univ, a (p j) ∉ M
hn : 0 < n
a✝ : Fin n → ℤ
ainj : Function.Injective a✝
apos : ∀ (i : Fin n), 0 < a✝ i
asorted : ∀ (i j : Fin n), i < j → a✝ i < a✝ j
M : Finset ℤ
Mpos : ∀ m ∈ M, 0 < m
Mcard : M.card ≤ n - 1
x : ℤ := ∑ i ∈ Finset.filter (fun x => ↑x < n - 1) Finset.univ, a✝ i
h1 : x ∉ M
y : ℤ
hy1 : x < y
hy2 : y ∈ M
M' : Finset ℤ := Finset.filter (fun z => z ≤ x) M
hyM' : y ∉ M'
M'' : Finset ℤ := Finset.cons y M' hyM'
a : ℤ
ha : a ∈ M''
⊢ a ∈ M
Tactic:
rw [Finset.mem_cons] at ha
Proof state after:
n : ℕ
ih :
  ∀ m < n,
    0 < m →
      ∀ (a : Fin m → ℤ),
        Function.Injective a →
          (∀ (i : Fin m), 0 < a i) →
            (∀ (i j : Fin m), i < j → a i < a j) →
              ∀ (M : Finset ℤ),
                (∀ m ∈ M, 0 < m) →
                  M.card ≤ m - 1 →
                    ∑ i : Fin m, a i ∉ M →
                      ∃ p, ∀ (i : Fin m), ∑ j ∈ Finset.filter (fun x => x ≤ i) Finset.univ, a (p j) ∉ M
hn : 0 < n
a✝ : Fin n → ℤ
ainj : Function.Injective a✝
apos : ∀ (i : Fin n), 0 < a✝ i
asorted : ∀ (i j : Fin n), i < j → a✝ i < a✝ j
M : Finset ℤ
Mpos : ∀ m ∈ M, 0 < m
Mcard : M.card ≤ n - 1
x : ℤ := ∑ i ∈ Finset.filter (fun x => ↑x < n - 1) Finset.univ, a✝ i
h1 : x ∉ M
y : ℤ
hy1 : x < y
hy2 : y ∈ M
M' : Finset ℤ := Finset.filter (fun z => z ≤ x) M
hyM' : y ∉ M'
M'' : Finset ℤ := Finset.cons y M' hyM'
a : ℤ
ha : a = y ∨ a ∈ M'
⊢ a ∈ M
Theorem: Imo2009P6.imo2009_p6_aux1
Proof state before:
n : ℕ
ih :
  ∀ m < n,
    0 < m →
      ∀ (a : Fin m → ℤ),
        Function.Injective a →
          (∀ (i : Fin m), 0 < a i) →
            (∀ (i j : Fin m), i < j → a i < a j) →
              ∀ (M : Finset ℤ),
                (∀ m ∈ M, 0 < m) →
                  M.card ≤ m - 1 →
                    ∑ i : Fin m, a i ∉ M →
                      ∃ p, ∀ (i : Fin m), ∑ j ∈ Finset.filter (fun x => x ≤ i) Finset.univ, a (p j) ∉ M
hn : 0 < n
a✝ : Fin n → ℤ
ainj : Function.Injective a✝
apos : ∀ (i : Fin n), 0 < a✝ i
asorted : ∀ (i j : Fin n), i < j → a✝ i < a✝ j
M : Finset ℤ
Mpos : ∀ m ∈ M, 0 < m
Mcard : M.card ≤ n - 1
x : ℤ := ∑ i ∈ Finset.filter (fun x => ↑x < n - 1) Finset.univ, a✝ i
h1 : x ∉ M
y : ℤ
hy1 : x < y
hy2 : y ∈ M
M' : Finset ℤ := Finset.filter (fun z => z ≤ x) M
hyM' : y ∉ M'
M'' : Finset ℤ := Finset.cons y M' hyM'
a : ℤ
ha : a = y ∨ a ∈ M'
⊢ a ∈ M
Tactic:
obtain rfl | ha := ha
Proof state after:
case inl
n : ℕ
ih :
  ∀ m < n,
    0 < m →
      ∀ (a : Fin m → ℤ),
        Function.Injective a →
          (∀ (i : Fin m), 0 < a i) →
            (∀ (i j : Fin m), i < j → a i < a j) →
              ∀ (M : Finset ℤ),
                (∀ m ∈ M, 0 < m) →
                  M.card ≤ m - 1 →
                    ∑ i : Fin m, a i ∉ M →
                      ∃ p, ∀ (i : Fin m), ∑ j ∈ Finset.filter (fun x => x ≤ i) Finset.univ, a (p j) ∉ M
hn : 0 < n
a✝ : Fin n → ℤ
ainj : Function.Injective a✝
apos : ∀ (i : Fin n), 0 < a✝ i
asorted : ∀ (i j : Fin n), i < j → a✝ i < a✝ j
M : Finset ℤ
Mpos : ∀ m ∈ M, 0 < m
Mcard : M.card ≤ n - 1
x : ℤ := ∑ i ∈ Finset.filter (fun x => ↑x < n - 1) Finset.univ, a✝ i
h1 : x ∉ M
M' : Finset ℤ := Finset.filter (fun z => z ≤ x) M
a : ℤ
hy1 : x < a
hy2 : a ∈ M
hyM' : a ∉ M'
M'' : Finset ℤ := Finset.cons a M' hyM'
⊢ a ∈ M

case inr
n : ℕ
ih :
  ∀ m < n,
    0 < m →
      ∀ (a : Fin m → ℤ),
        Function.Injective a →
          (∀ (i : Fin m), 0 < a i) →
            (∀ (i j : Fin m), i < j → a i < a j) →
              ∀ (M : Finset ℤ),
                (∀ m ∈ M, 0 < m) →
                  M.card ≤ m - 1 →
                    ∑ i : Fin m, a i ∉ M →
                      ∃ p, ∀ (i : Fin m), ∑ j ∈ Finset.filter (fun x => x ≤ i) Finset.univ, a (p j) ∉ M
hn : 0 < n
a✝ : Fin n → ℤ
ainj : Function.Injective a✝
apos : ∀ (i : Fin n), 0 < a✝ i
asorted : ∀ (i j : Fin n), i < j → a✝ i < a✝ j
M : Finset ℤ
Mpos : ∀ m ∈ M, 0 < m
Mcard : M.card ≤ n - 1
x : ℤ := ∑ i ∈ Finset.filter (fun x => ↑x < n - 1) Finset.univ, a✝ i
h1 : x ∉ M
y : ℤ
hy1 : x < y
hy2 : y ∈ M
M' : Finset ℤ := Finset.filter (fun z => z ≤ x) M
hyM' : y ∉ M'
M'' : Finset ℤ := Finset.cons y M' hyM'
a : ℤ
ha : a ∈ M'
⊢ a ∈ M
Theorem: Imo2009P6.imo2009_p6_aux1
Proof state before:
case inl
n : ℕ
ih :
  ∀ m < n,
    0 < m →
      ∀ (a : Fin m → ℤ),
        Function.Injective a →
          (∀ (i : Fin m), 0 < a i) →
            (∀ (i j : Fin m), i < j → a i < a j) →
              ∀ (M : Finset ℤ),
                (∀ m ∈ M, 0 < m) →
                  M.card ≤ m - 1 →
                    ∑ i : Fin m, a i ∉ M →
                      ∃ p, ∀ (i : Fin m), ∑ j ∈ Finset.filter (fun x => x ≤ i) Finset.univ, a (p j) ∉ M
hn : 0 < n
a✝ : Fin n → ℤ
ainj : Function.Injective a✝
apos : ∀ (i : Fin n), 0 < a✝ i
asorted : ∀ (i j : Fin n), i < j → a✝ i < a✝ j
M : Finset ℤ
Mpos : ∀ m ∈ M, 0 < m
Mcard : M.card ≤ n - 1
x : ℤ := ∑ i ∈ Finset.filter (fun x => ↑x < n - 1) Finset.univ, a✝ i
h1 : x ∉ M
M' : Finset ℤ := Finset.filter (fun z => z ≤ x) M
a : ℤ
hy1 : x < a
hy2 : a ∈ M
hyM' : a ∉ M'
M'' : Finset ℤ := Finset.cons a M' hyM'
⊢ a ∈ M
Tactic:
exact hy2
Proof state after:
no goals
Theorem: Imo2009P6.imo2009_p6_aux1
Proof state before:
case inr
n : ℕ
ih :
  ∀ m < n,
    0 < m →
      ∀ (a : Fin m → ℤ),
        Function.Injective a →
          (∀ (i : Fin m), 0 < a i) →
            (∀ (i j : Fin m), i < j → a i < a j) →
              ∀ (M : Finset ℤ),
                (∀ m ∈ M, 0 < m) →
                  M.card ≤ m - 1 →
                    ∑ i : Fin m, a i ∉ M →
                      ∃ p, ∀ (i : Fin m), ∑ j ∈ Finset.filter (fun x => x ≤ i) Finset.univ, a (p j) ∉ M
hn : 0 < n
a✝ : Fin n → ℤ
ainj : Function.Injective a✝
apos : ∀ (i : Fin n), 0 < a✝ i
asorted : ∀ (i j : Fin n), i < j → a✝ i < a✝ j
M : Finset ℤ
Mpos : ∀ m ∈ M, 0 < m
Mcard : M.card ≤ n - 1
x : ℤ := ∑ i ∈ Finset.filter (fun x => ↑x < n - 1) Finset.univ, a✝ i
h1 : x ∉ M
y : ℤ
hy1 : x < y
hy2 : y ∈ M
M' : Finset ℤ := Finset.filter (fun z => z ≤ x) M
hyM' : y ∉ M'
M'' : Finset ℤ := Finset.cons y M' hyM'
a : ℤ
ha : a ∈ M'
⊢ a ∈ M
Tactic:
rw [Finset.mem_filter] at ha
Proof state after:
case inr
n : ℕ
ih :
  ∀ m < n,
    0 < m →
      ∀ (a : Fin m → ℤ),
        Function.Injective a →
          (∀ (i : Fin m), 0 < a i) →
            (∀ (i j : Fin m), i < j → a i < a j) →
              ∀ (M : Finset ℤ),
                (∀ m ∈ M, 0 < m) →
                  M.card ≤ m - 1 →
                    ∑ i : Fin m, a i ∉ M →
                      ∃ p, ∀ (i : Fin m), ∑ j ∈ Finset.filter (fun x => x ≤ i) Finset.univ, a (p j) ∉ M
hn : 0 < n
a✝ : Fin n → ℤ
ainj : Function.Injective a✝
apos : ∀ (i : Fin n), 0 < a✝ i
asorted : ∀ (i j : Fin n), i < j → a✝ i < a✝ j
M : Finset ℤ
Mpos : ∀ m ∈ M, 0 < m
Mcard : M.card ≤ n - 1
x : ℤ := ∑ i ∈ Finset.filter (fun x => ↑x < n - 1) Finset.univ, a✝ i
h1 : x ∉ M
y : ℤ
hy1 : x < y
hy2 : y ∈ M
M' : Finset ℤ := Finset.filter (fun z => z ≤ x) M
hyM' : y ∉ M'
M'' : Finset ℤ := Finset.cons y M' hyM'
a : ℤ
ha : a ∈ M ∧ a ≤ x
⊢ a ∈ M
Theorem: Imo2009P6.imo2009_p6_aux1
Proof state before:
case inr
n : ℕ
ih :
  ∀ m < n,
    0 < m →
      ∀ (a : Fin m → ℤ),
        Function.Injective a →
          (∀ (i : Fin m), 0 < a i) →
            (∀ (i j : Fin m), i < j → a i < a j) →
              ∀ (M : Finset ℤ),
                (∀ m ∈ M, 0 < m) →
                  M.card ≤ m - 1 →
                    ∑ i : Fin m, a i ∉ M →
                      ∃ p, ∀ (i : Fin m), ∑ j ∈ Finset.filter (fun x => x ≤ i) Finset.univ, a (p j) ∉ M
hn : 0 < n
a✝ : Fin n → ℤ
ainj : Function.Injective a✝
apos : ∀ (i : Fin n), 0 < a✝ i
asorted : ∀ (i j : Fin n), i < j → a✝ i < a✝ j
M : Finset ℤ
Mpos : ∀ m ∈ M, 0 < m
Mcard : M.card ≤ n - 1
x : ℤ := ∑ i ∈ Finset.filter (fun x => ↑x < n - 1) Finset.univ, a✝ i
h1 : x ∉ M
y : ℤ
hy1 : x < y
hy2 : y ∈ M
M' : Finset ℤ := Finset.filter (fun z => z ≤ x) M
hyM' : y ∉ M'
M'' : Finset ℤ := Finset.cons y M' hyM'
a : ℤ
ha : a ∈ M ∧ a ≤ x
⊢ a ∈ M
Tactic:
exact ha.1
Proof state after:
no goals
Theorem: Imo2009P6.imo2009_p6_aux1
Proof state before:
n : ℕ
ih :
  ∀ m < n,
    0 < m →
      ∀ (a : Fin m → ℤ),
        Function.Injective a →
          (∀ (i : Fin m), 0 < a i) →
            (∀ (i j : Fin m), i < j → a i < a j) →
              ∀ (M : Finset ℤ),
                (∀ m ∈ M, 0 < m) →
                  M.card ≤ m - 1 →
                    ∑ i : Fin m, a i ∉ M →
                      ∃ p, ∀ (i : Fin m), ∑ j ∈ Finset.filter (fun x => x ≤ i) Finset.univ, a (p j) ∉ M
hn : 0 < n
a : Fin n → ℤ
ainj : Function.Injective a
apos : ∀ (i : Fin n), 0 < a i
asorted : ∀ (i j : Fin n), i < j → a i < a j
M : Finset ℤ
Mpos : ∀ m ∈ M, 0 < m
Mcard : M.card ≤ n - 1
x : ℤ := ∑ i ∈ Finset.filter (fun x => ↑x < n - 1) Finset.univ, a i
h1 : x ∉ M
y : ℤ
hy1 : x < y
hy2 : y ∈ M
M' : Finset ℤ := Finset.filter (fun z => z ≤ x) M
hyM' : y ∉ M'
M'' : Finset ℤ := Finset.cons y M' hyM'
h4 : M'' ⊆ M
h4' : M''.card ≤ M.card
h5 : M''.card = M'.card + 1
⊢ M'.card + 1 ≤ M.card
Tactic:
omega
Proof state after:
no goals
Theorem: Imo2009P6.imo2009_p6_aux1
Proof state before:
case ind.inr.inl.intro.intro.inl
n : ℕ
ih :
  ∀ m < n,
    0 < m →
      ∀ (a : Fin m → ℤ),
        Function.Injective a →
          (∀ (i : Fin m), 0 < a i) →
            (∀ (i j : Fin m), i < j → a i < a j) →
              ∀ (M : Finset ℤ),
                (∀ m ∈ M, 0 < m) →
                  M.card ≤ m - 1 →
                    ∑ i : Fin m, a i ∉ M →
                      ∃ p, ∀ (i : Fin m), ∑ j ∈ Finset.filter (fun x => x ≤ i) Finset.univ, a (p j) ∉ M
hn : 0 < n
a : Fin n → ℤ
ainj : Function.Injective a
apos : ∀ (i : Fin n), 0 < a i
asorted : ∀ (i j : Fin n), i < j → a i < a j
M : Finset ℤ
Mpos : ∀ m ∈ M, 0 < m
Mcard : M.card ≤ n - 1
x : ℤ := ∑ i ∈ Finset.filter (fun x => ↑x < n - 1) Finset.univ, a i
h1 : x ∉ M
y : ℤ
hy1 : x < y
hy2 : y ∈ M
M' : Finset ℤ := Finset.filter (fun z => z ≤ x) M
hyM' : y ∉ M'
h3 : M'.card ≤ n - 2
hM : ∑ i : Fin n, a i ∉ M
h7 : M'.card = 0
⊢ ∃ p, ∀ (i : Fin n), ∑ j ∈ Finset.filter (fun x => x ≤ i) Finset.univ, a (p j) ∉ M
Tactic:
refine ⟨Equiv.refl _, ?_⟩
Proof state after:
case ind.inr.inl.intro.intro.inl
n : ℕ
ih :
  ∀ m < n,
    0 < m →
      ∀ (a : Fin m → ℤ),
        Function.Injective a →
          (∀ (i : Fin m), 0 < a i) →
            (∀ (i j : Fin m), i < j → a i < a j) →
              ∀ (M : Finset ℤ),
                (∀ m ∈ M, 0 < m) →
                  M.card ≤ m - 1 →
                    ∑ i : Fin m, a i ∉ M →
                      ∃ p, ∀ (i : Fin m), ∑ j ∈ Finset.filter (fun x => x ≤ i) Finset.univ, a (p j) ∉ M
hn : 0 < n
a : Fin n → ℤ
ainj : Function.Injective a
apos : ∀ (i : Fin n), 0 < a i
asorted : ∀ (i j : Fin n), i < j → a i < a j
M : Finset ℤ
Mpos : ∀ m ∈ M, 0 < m
Mcard : M.card ≤ n - 1
x : ℤ := ∑ i ∈ Finset.filter (fun x => ↑x < n - 1) Finset.univ, a i
h1 : x ∉ M
y : ℤ
hy1 : x < y
hy2 : y ∈ M
M' : Finset ℤ := Finset.filter (fun z => z ≤ x) M
hyM' : y ∉ M'
h3 : M'.card ≤ n - 2
hM : ∑ i : Fin n, a i ∉ M
h7 : M'.card = 0
⊢ ∀ (i : Fin n), ∑ j ∈ Finset.filter (fun x => x ≤ i) Finset.univ, a ((Equiv.refl (Fin n)) j) ∉ M
Theorem: Imo2009P6.imo2009_p6_aux1
Proof state before:
case ind.inr.inl.intro.intro.inl
n : ℕ
ih :
  ∀ m < n,
    0 < m →
      ∀ (a : Fin m → ℤ),
        Function.Injective a →
          (∀ (i : Fin m), 0 < a i) →
            (∀ (i j : Fin m), i < j → a i < a j) →
              ∀ (M : Finset ℤ),
                (∀ m ∈ M, 0 < m) →
                  M.card ≤ m - 1 →
                    ∑ i : Fin m, a i ∉ M →
                      ∃ p, ∀ (i : Fin m), ∑ j ∈ Finset.filter (fun x => x ≤ i) Finset.univ, a (p j) ∉ M
hn : 0 < n
a : Fin n → ℤ
ainj : Function.Injective a
apos : ∀ (i : Fin n), 0 < a i
asorted : ∀ (i j : Fin n), i < j → a i < a j
M : Finset ℤ
Mpos : ∀ m ∈ M, 0 < m
Mcard : M.card ≤ n - 1
x : ℤ := ∑ i ∈ Finset.filter (fun x => ↑x < n - 1) Finset.univ, a i
h1 : x ∉ M
y : ℤ
hy1 : x < y
hy2 : y ∈ M
M' : Finset ℤ := Finset.filter (fun z => z ≤ x) M
hyM' : y ∉ M'
h3 : M'.card ≤ n - 2
hM : ∑ i : Fin n, a i ∉ M
h7 : M'.card = 0
⊢ ∀ (i : Fin n), ∑ j ∈ Finset.filter (fun x => x ≤ i) Finset.univ, a ((Equiv.refl (Fin n)) j) ∉ M
Tactic:
intro i
Proof state after:
case ind.inr.inl.intro.intro.inl
n : ℕ
ih :
  ∀ m < n,
    0 < m →
      ∀ (a : Fin m → ℤ),
        Function.Injective a →
          (∀ (i : Fin m), 0 < a i) →
            (∀ (i j : Fin m), i < j → a i < a j) →
              ∀ (M : Finset ℤ),
                (∀ m ∈ M, 0 < m) →
                  M.card ≤ m - 1 →
                    ∑ i : Fin m, a i ∉ M →
                      ∃ p, ∀ (i : Fin m), ∑ j ∈ Finset.filter (fun x => x ≤ i) Finset.univ, a (p j) ∉ M
hn : 0 < n
a : Fin n → ℤ
ainj : Function.Injective a
apos : ∀ (i : Fin n), 0 < a i
asorted : ∀ (i j : Fin n), i < j → a i < a j
M : Finset ℤ
Mpos : ∀ m ∈ M, 0 < m
Mcard : M.card ≤ n - 1
x : ℤ := ∑ i ∈ Finset.filter (fun x => ↑x < n - 1) Finset.univ, a i
h1 : x ∉ M
y : ℤ
hy1 : x < y
hy2 : y ∈ M
M' : Finset ℤ := Finset.filter (fun z => z ≤ x) M
hyM' : y ∉ M'
h3 : M'.card ≤ n - 2
hM : ∑ i : Fin n, a i ∉ M
h7 : M'.card = 0
i : Fin n
⊢ ∑ j ∈ Finset.filter (fun x => x ≤ i) Finset.univ, a ((Equiv.refl (Fin n)) j) ∉ M
Theorem: Imo2009P6.imo2009_p6_aux1
Proof state before:
case ind.inr.inl.intro.intro.inl
n : ℕ
ih :
  ∀ m < n,
    0 < m →
      ∀ (a : Fin m → ℤ),
        Function.Injective a →
          (∀ (i : Fin m), 0 < a i) →
            (∀ (i j : Fin m), i < j → a i < a j) →
              ∀ (M : Finset ℤ),
                (∀ m ∈ M, 0 < m) →
                  M.card ≤ m - 1 →
                    ∑ i : Fin m, a i ∉ M →
                      ∃ p, ∀ (i : Fin m), ∑ j ∈ Finset.filter (fun x => x ≤ i) Finset.univ, a (p j) ∉ M
hn : 0 < n
a : Fin n → ℤ
ainj : Function.Injective a
apos : ∀ (i : Fin n), 0 < a i
asorted : ∀ (i j : Fin n), i < j → a i < a j
M : Finset ℤ
Mpos : ∀ m ∈ M, 0 < m
Mcard : M.card ≤ n - 1
x : ℤ := ∑ i ∈ Finset.filter (fun x => ↑x < n - 1) Finset.univ, a i
h1 : x ∉ M
y : ℤ
hy1 : x < y
hy2 : y ∈ M
M' : Finset ℤ := Finset.filter (fun z => z ≤ x) M
hyM' : y ∉ M'
h3 : M'.card ≤ n - 2
hM : ∑ i : Fin n, a i ∉ M
h7 : M'.card = 0
i : Fin n
⊢ ∑ j ∈ Finset.filter (fun x => x ≤ i) Finset.univ, a ((Equiv.refl (Fin n)) j) ∉ M
Tactic:
obtain hi1 | hi2 := Classical.em (i.val < n-1)
Proof state after:
case ind.inr.inl.intro.intro.inl.inl
n : ℕ
ih :
  ∀ m < n,
    0 < m →
      ∀ (a : Fin m → ℤ),
        Function.Injective a →
          (∀ (i : Fin m), 0 < a i) →
            (∀ (i j : Fin m), i < j → a i < a j) →
              ∀ (M : Finset ℤ),
                (∀ m ∈ M, 0 < m) →
                  M.card ≤ m - 1 →
                    ∑ i : Fin m, a i ∉ M →
                      ∃ p, ∀ (i : Fin m), ∑ j ∈ Finset.filter (fun x => x ≤ i) Finset.univ, a (p j) ∉ M
hn : 0 < n
a : Fin n → ℤ
ainj : Function.Injective a
apos : ∀ (i : Fin n), 0 < a i
asorted : ∀ (i j : Fin n), i < j → a i < a j
M : Finset ℤ
Mpos : ∀ m ∈ M, 0 < m
Mcard : M.card ≤ n - 1
x : ℤ := ∑ i ∈ Finset.filter (fun x => ↑x < n - 1) Finset.univ, a i
h1 : x ∉ M
y : ℤ
hy1 : x < y
hy2 : y ∈ M
M' : Finset ℤ := Finset.filter (fun z => z ≤ x) M
hyM' : y ∉ M'
h3 : M'.card ≤ n - 2
hM : ∑ i : Fin n, a i ∉ M
h7 : M'.card = 0
i : Fin n
hi1 : ↑i < n - 1
⊢ ∑ j ∈ Finset.filter (fun x => x ≤ i) Finset.univ, a ((Equiv.refl (Fin n)) j) ∉ M

case ind.inr.inl.intro.intro.inl.inr
n : ℕ
ih :
  ∀ m < n,
    0 < m →
      ∀ (a : Fin m → ℤ),
        Function.Injective a →
          (∀ (i : Fin m), 0 < a i) →
            (∀ (i j : Fin m), i < j → a i < a j) →
              ∀ (M : Finset ℤ),
                (∀ m ∈ M, 0 < m) →
                  M.card ≤ m - 1 →
                    ∑ i : Fin m, a i ∉ M →
                      ∃ p, ∀ (i : Fin m), ∑ j ∈ Finset.filter (fun x => x ≤ i) Finset.univ, a (p j) ∉ M
hn : 0 < n
a : Fin n → ℤ
ainj : Function.Injective a
apos : ∀ (i : Fin n), 0 < a i
asorted : ∀ (i j : Fin n), i < j → a i < a j
M : Finset ℤ
Mpos : ∀ m ∈ M, 0 < m
Mcard : M.card ≤ n - 1
x : ℤ := ∑ i ∈ Finset.filter (fun x => ↑x < n - 1) Finset.univ, a i
h1 : x ∉ M
y : ℤ
hy1 : x < y
hy2 : y ∈ M
M' : Finset ℤ := Finset.filter (fun z => z ≤ x) M
hyM' : y ∉ M'
h3 : M'.card ≤ n - 2
hM : ∑ i : Fin n, a i ∉ M
h7 : M'.card = 0
i : Fin n
hi2 : ¬↑i < n - 1
⊢ ∑ j ∈ Finset.filter (fun x => x ≤ i) Finset.univ, a ((Equiv.refl (Fin n)) j) ∉ M
Theorem: Imo2009P6.imo2009_p6_aux1
Proof state before:
case ind.inr.inl.intro.intro.inl.inl
n : ℕ
ih :
  ∀ m < n,
    0 < m →
      ∀ (a : Fin m → ℤ),
        Function.Injective a →
          (∀ (i : Fin m), 0 < a i) →
            (∀ (i j : Fin m), i < j → a i < a j) →
              ∀ (M : Finset ℤ),
                (∀ m ∈ M, 0 < m) →
                  M.card ≤ m - 1 →
                    ∑ i : Fin m, a i ∉ M →
                      ∃ p, ∀ (i : Fin m), ∑ j ∈ Finset.filter (fun x => x ≤ i) Finset.univ, a (p j) ∉ M
hn : 0 < n
a : Fin n → ℤ
ainj : Function.Injective a
apos : ∀ (i : Fin n), 0 < a i
asorted : ∀ (i j : Fin n), i < j → a i < a j
M : Finset ℤ
Mpos : ∀ m ∈ M, 0 < m
Mcard : M.card ≤ n - 1
x : ℤ := ∑ i ∈ Finset.filter (fun x => ↑x < n - 1) Finset.univ, a i
h1 : x ∉ M
y : ℤ
hy1 : x < y
hy2 : y ∈ M
M' : Finset ℤ := Finset.filter (fun z => z ≤ x) M
hyM' : y ∉ M'
h3 : M'.card ≤ n - 2
hM : ∑ i : Fin n, a i ∉ M
h7 : M'.card = 0
i : Fin n
hi1 : ↑i < n - 1
z : ℤ := ∑ j ∈ Finset.filter (fun x => x ≤ i) Finset.univ, a j
⊢ ∑ j ∈ Finset.filter (fun x => x ≤ i) Finset.univ, a ((Equiv.refl (Fin n)) j) ∉ M
Tactic:
have h9 : z ≤ x := by
  have h49 : ∀ i, 0 ≤ a i := by intro i; exact le_of_lt (apos i)
  have h50 : Finset.filter (fun x ↦ x ≤ i) Finset.univ ⊆
             Finset.filter (fun x ↦ ↑x < n - 1) Finset.univ := by
    intro x hx
    simp only [Finset.mem_filter, Finset.mem_univ, true_and] at hx ⊢
    omega
  exact Finset.sum_le_sum_of_subset_of_nonneg h50 fun i_1 a a ↦ h49 i_1
Proof state after:
case ind.inr.inl.intro.intro.inl.inl
n : ℕ
ih :
  ∀ m < n,
    0 < m →
      ∀ (a : Fin m → ℤ),
        Function.Injective a →
          (∀ (i : Fin m), 0 < a i) →
            (∀ (i j : Fin m), i < j → a i < a j) →
              ∀ (M : Finset ℤ),
                (∀ m ∈ M, 0 < m) →
                  M.card ≤ m - 1 →
                    ∑ i : Fin m, a i ∉ M →
                      ∃ p, ∀ (i : Fin m), ∑ j ∈ Finset.filter (fun x => x ≤ i) Finset.univ, a (p j) ∉ M
hn : 0 < n
a : Fin n → ℤ
ainj : Function.Injective a
apos : ∀ (i : Fin n), 0 < a i
asorted : ∀ (i j : Fin n), i < j → a i < a j
M : Finset ℤ
Mpos : ∀ m ∈ M, 0 < m
Mcard : M.card ≤ n - 1
x : ℤ := ∑ i ∈ Finset.filter (fun x => ↑x < n - 1) Finset.univ, a i
h1 : x ∉ M
y : ℤ
hy1 : x < y
hy2 : y ∈ M
M' : Finset ℤ := Finset.filter (fun z => z ≤ x) M
hyM' : y ∉ M'
h3 : M'.card ≤ n - 2
hM : ∑ i : Fin n, a i ∉ M
h7 : M'.card = 0
i : Fin n
hi1 : ↑i < n - 1
z : ℤ := ∑ j ∈ Finset.filter (fun x => x ≤ i) Finset.univ, a j
h9 : z ≤ x
⊢ ∑ j ∈ Finset.filter (fun x => x ≤ i) Finset.univ, a ((Equiv.refl (Fin n)) j) ∉ M
Theorem: Imo2009P6.imo2009_p6_aux1
Proof state before:
case ind.inr.inl.intro.intro.inl.inl
n : ℕ
ih :
  ∀ m < n,
    0 < m →
      ∀ (a : Fin m → ℤ),
        Function.Injective a →
          (∀ (i : Fin m), 0 < a i) →
            (∀ (i j : Fin m), i < j → a i < a j) →
              ∀ (M : Finset ℤ),
                (∀ m ∈ M, 0 < m) →
                  M.card ≤ m - 1 →
                    ∑ i : Fin m, a i ∉ M →
                      ∃ p, ∀ (i : Fin m), ∑ j ∈ Finset.filter (fun x => x ≤ i) Finset.univ, a (p j) ∉ M
hn : 0 < n
a : Fin n → ℤ
ainj : Function.Injective a
apos : ∀ (i : Fin n), 0 < a i
asorted : ∀ (i j : Fin n), i < j → a i < a j
M : Finset ℤ
Mpos : ∀ m ∈ M, 0 < m
Mcard : M.card ≤ n - 1
x : ℤ := ∑ i ∈ Finset.filter (fun x => ↑x < n - 1) Finset.univ, a i
h1 : x ∉ M
y : ℤ
hy1 : x < y
hy2 : y ∈ M
M' : Finset ℤ := Finset.filter (fun z => z ≤ x) M
hyM' : y ∉ M'
h3 : M'.card ≤ n - 2
hM : ∑ i : Fin n, a i ∉ M
h7 : M'.card = 0
i : Fin n
hi1 : ↑i < n - 1
z : ℤ := ∑ j ∈ Finset.filter (fun x => x ≤ i) Finset.univ, a j
h9 : z ≤ x
⊢ ∑ j ∈ Finset.filter (fun x => x ≤ i) Finset.univ, a ((Equiv.refl (Fin n)) j) ∉ M
Tactic:
intro h10
Proof state after:
case ind.inr.inl.intro.intro.inl.inl
n : ℕ
ih :
  ∀ m < n,
    0 < m →
      ∀ (a : Fin m → ℤ),
        Function.Injective a →
          (∀ (i : Fin m), 0 < a i) →
            (∀ (i j : Fin m), i < j → a i < a j) →
              ∀ (M : Finset ℤ),
                (∀ m ∈ M, 0 < m) →
                  M.card ≤ m - 1 →
                    ∑ i : Fin m, a i ∉ M →
                      ∃ p, ∀ (i : Fin m), ∑ j ∈ Finset.filter (fun x => x ≤ i) Finset.univ, a (p j) ∉ M
hn : 0 < n
a : Fin n → ℤ
ainj : Function.Injective a
apos : ∀ (i : Fin n), 0 < a i
asorted : ∀ (i j : Fin n), i < j → a i < a j
M : Finset ℤ
Mpos : ∀ m ∈ M, 0 < m
Mcard : M.card ≤ n - 1
x : ℤ := ∑ i ∈ Finset.filter (fun x => ↑x < n - 1) Finset.univ, a i
h1 : x ∉ M
y : ℤ
hy1 : x < y
hy2 : y ∈ M
M' : Finset ℤ := Finset.filter (fun z => z ≤ x) M
hyM' : y ∉ M'
h3 : M'.card ≤ n - 2
hM : ∑ i : Fin n, a i ∉ M
h7 : M'.card = 0
i : Fin n
hi1 : ↑i < n - 1
z : ℤ := ∑ j ∈ Finset.filter (fun x => x ≤ i) Finset.univ, a j
h9 : z ≤ x
h10 : ∑ j ∈ Finset.filter (fun x => x ≤ i) Finset.univ, a ((Equiv.refl (Fin n)) j) ∈ M
⊢ False