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'
h3 : M'.card ≤ n - 2
hM : ∑ i : Fin n, a i ∉ M
h7 : M'.card > 0
n' : ℕ := n - 1
a' : Fin n' → ℤ := fun i => a ⟨↑i, ⋯⟩
ainj' : Function.Injective a'
apos' : ∀ (i : Fin n'), 0 < a' i
asorted' : ∀ (i j : Fin n'), i < j → a' i < a' j
⊢ ∀ m ∈ M', 0 < m
Tactic:
intro m hm
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'
h3 : M'.card ≤ n - 2
hM : ∑ i : Fin n, a i ∉ M
h7 : M'.card > 0
n' : ℕ := n - 1
a' : Fin n' → ℤ := fun i => a ⟨↑i, ⋯⟩
ainj' : Function.Injective a'
apos' : ∀ (i : Fin n'), 0 < a' i
asorted' : ∀ (i j : Fin n'), i < j → a' i < a' j
m : ℤ
hm : m ∈ M'
⊢ 0 < 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'
h3 : M'.card ≤ n - 2
hM : ∑ i : Fin n, a i ∉ M
h7 : M'.card > 0
n' : ℕ := n - 1
a' : Fin n' → ℤ := fun i => a ⟨↑i, ⋯⟩
ainj' : Function.Injective a'
apos' : ∀ (i : Fin n'), 0 < a' i
asorted' : ∀ (i j : Fin n'), i < j → a' i < a' j
m : ℤ
hm : m ∈ M'
⊢ 0 < m
Tactic:
rw [Finset.mem_filter] at hm
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'
h3 : M'.card ≤ n - 2
hM : ∑ i : Fin n, a i ∉ M
h7 : M'.card > 0
n' : ℕ := n - 1
a' : Fin n' → ℤ := fun i => a ⟨↑i, ⋯⟩
ainj' : Function.Injective a'
apos' : ∀ (i : Fin n'), 0 < a' i
asorted' : ∀ (i j : Fin n'), i < j → a' i < a' j
m : ℤ
hm : m ∈ M ∧ m ≤ x
⊢ 0 < 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'
h3 : M'.card ≤ n - 2
hM : ∑ i : Fin n, a i ∉ M
h7 : M'.card > 0
n' : ℕ := n - 1
a' : Fin n' → ℤ := fun i => a ⟨↑i, ⋯⟩
ainj' : Function.Injective a'
apos' : ∀ (i : Fin n'), 0 < a' i
asorted' : ∀ (i j : Fin n'), i < j → a' i < a' j
m : ℤ
hm : m ∈ M ∧ m ≤ x
⊢ 0 < m
Tactic:
exact Mpos m hm.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'
h3 : M'.card ≤ n - 2
hM : ∑ i : Fin n, a i ∉ M
h7 : M'.card > 0
n' : ℕ := n - 1
a' : Fin n' → ℤ := fun i => a ⟨↑i, ⋯⟩
ainj' : Function.Injective a'
apos' : ∀ (i : Fin n'), 0 < a' i
asorted' : ∀ (i j : Fin n'), i < j → a' i < a' j
Mpos' : ∀ m ∈ M', 0 < m
h14 : ∑ i : Fin n', a' i = x
⊢ ∑ i : Fin n', a' i ∉ M'
Tactic:
rw [←h14] at h1
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
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
n' : ℕ := n - 1
a' : Fin n' → ℤ := fun i => a ⟨↑i, ⋯⟩
h1 : ∑ i : Fin n', a' i ∉ M
ainj' : Function.Injective a'
apos' : ∀ (i : Fin n'), 0 < a' i
asorted' : ∀ (i j : Fin n'), i < j → a' i < a' j
Mpos' : ∀ m ∈ M', 0 < m
h14 : ∑ i : Fin n', a' i = x
⊢ ∑ i : Fin n', a' i ∉ 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
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
n' : ℕ := n - 1
a' : Fin n' → ℤ := fun i => a ⟨↑i, ⋯⟩
h1 : ∑ i : Fin n', a' i ∉ M
ainj' : Function.Injective a'
apos' : ∀ (i : Fin n'), 0 < a' i
asorted' : ∀ (i j : Fin n'), i < j → a' i < a' j
Mpos' : ∀ m ∈ M', 0 < m
h14 : ∑ i : Fin n', a' i = x
⊢ ∑ i : Fin n', a' i ∉ M'
Tactic:
rw [Finset.mem_filter]
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
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
n' : ℕ := n - 1
a' : Fin n' → ℤ := fun i => a ⟨↑i, ⋯⟩
h1 : ∑ i : Fin n', a' i ∉ M
ainj' : Function.Injective a'
apos' : ∀ (i : Fin n'), 0 < a' i
asorted' : ∀ (i j : Fin n'), i < j → a' i < a' j
Mpos' : ∀ m ∈ M', 0 < m
h14 : ∑ i : Fin n', a' i = x
⊢ ¬(∑ i : Fin n', a' i ∈ M ∧ ∑ i : Fin n', a' i ≤ x)
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
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
n' : ℕ := n - 1
a' : Fin n' → ℤ := fun i => a ⟨↑i, ⋯⟩
h1 : ∑ i : Fin n', a' i ∉ M
ainj' : Function.Injective a'
apos' : ∀ (i : Fin n'), 0 < a' i
asorted' : ∀ (i j : Fin n'), i < j → a' i < a' j
Mpos' : ∀ m ∈ M', 0 < m
h14 : ∑ i : Fin n', a' i = x
⊢ ¬(∑ i : Fin n', a' i ∈ M ∧ ∑ i : Fin n', a' i ≤ x)
Tactic:
push_neg
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
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
n' : ℕ := n - 1
a' : Fin n' → ℤ := fun i => a ⟨↑i, ⋯⟩
h1 : ∑ i : Fin n', a' i ∉ M
ainj' : Function.Injective a'
apos' : ∀ (i : Fin n'), 0 < a' i
asorted' : ∀ (i j : Fin n'), i < j → a' i < a' j
Mpos' : ∀ m ∈ M', 0 < m
h14 : ∑ i : Fin n', a' i = x
⊢ ∑ i : Fin n', a' i ∈ M → x < ∑ i : Fin n', a' i
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
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
n' : ℕ := n - 1
a' : Fin n' → ℤ := fun i => a ⟨↑i, ⋯⟩
h1 : ∑ i : Fin n', a' i ∉ M
ainj' : Function.Injective a'
apos' : ∀ (i : Fin n'), 0 < a' i
asorted' : ∀ (i j : Fin n'), i < j → a' i < a' j
Mpos' : ∀ m ∈ M', 0 < m
h14 : ∑ i : Fin n', a' i = x
⊢ ∑ i : Fin n', a' i ∈ M → x < ∑ i : Fin n', a' i
Tactic:
intro h15
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
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
n' : ℕ := n - 1
a' : Fin n' → ℤ := fun i => a ⟨↑i, ⋯⟩
h1 : ∑ i : Fin n', a' i ∉ M
ainj' : Function.Injective a'
apos' : ∀ (i : Fin n'), 0 < a' i
asorted' : ∀ (i j : Fin n'), i < j → a' i < a' j
Mpos' : ∀ m ∈ M', 0 < m
h14 : ∑ i : Fin n', a' i = x
h15 : ∑ i : Fin n', a' i ∈ M
⊢ x < ∑ i : Fin n', a' i
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
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
n' : ℕ := n - 1
a' : Fin n' → ℤ := fun i => a ⟨↑i, ⋯⟩
h1 : ∑ i : Fin n', a' i ∉ M
ainj' : Function.Injective a'
apos' : ∀ (i : Fin n'), 0 < a' i
asorted' : ∀ (i j : Fin n'), i < j → a' i < a' j
Mpos' : ∀ m ∈ M', 0 < m
h14 : ∑ i : Fin n', a' i = x
h15 : ∑ i : Fin n', a' i ∈ M
⊢ x < ∑ i : Fin n', a' i
Tactic:
exact (h1 h15).elim
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'
h3 : M'.card ≤ n - 2
hM : ∑ i : Fin n, a i ∉ M
h7 : M'.card > 0
n' : ℕ := n - 1
a' : Fin n' → ℤ := fun i => a ⟨↑i, ⋯⟩
ainj' : Function.Injective a'
apos' : ∀ (i : Fin n'), 0 < a' i
asorted' : ∀ (i j : Fin n'), i < j → a' i < a' j
Mpos' : ∀ m ∈ M', 0 < m
⊢ ∑ i : Fin n', a' i = x
Tactic:
let f : Fin n' ↪ Fin n := embedFinLE (Nat.sub_le _ _)
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'
h3 : M'.card ≤ n - 2
hM : ∑ i : Fin n, a i ∉ M
h7 : M'.card > 0
n' : ℕ := n - 1
a' : Fin n' → ℤ := fun i => a ⟨↑i, ⋯⟩
ainj' : Function.Injective a'
apos' : ∀ (i : Fin n'), 0 < a' i
asorted' : ∀ (i j : Fin n'), i < j → a' i < a' j
Mpos' : ∀ m ∈ M', 0 < m
f : Fin n' ↪ Fin n := embedFinLE ⋯
⊢ ∑ i : Fin n', a' i = x
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'
h3 : M'.card ≤ n - 2
hM : ∑ i : Fin n, a i ∉ M
h7 : M'.card > 0
n' : ℕ := n - 1
a' : Fin n' → ℤ := fun i => a ⟨↑i, ⋯⟩
ainj' : Function.Injective a'
apos' : ∀ (i : Fin n'), 0 < a' i
asorted' : ∀ (i j : Fin n'), i < j → a' i < a' j
Mpos' : ∀ m ∈ M', 0 < m
f : Fin n' ↪ Fin n := embedFinLE ⋯
h40 : Finset.map f Finset.univ = Finset.filter (fun x => ↑x < n - 1) Finset.univ
⊢ ∑ i : Fin n', a' i = x
Tactic:
unfold_let x
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'
h3 : M'.card ≤ n - 2
hM : ∑ i : Fin n, a i ∉ M
h7 : M'.card > 0
n' : ℕ := n - 1
a' : Fin n' → ℤ := fun i => a ⟨↑i, ⋯⟩
ainj' : Function.Injective a'
apos' : ∀ (i : Fin n'), 0 < a' i
asorted' : ∀ (i j : Fin n'), i < j → a' i < a' j
Mpos' : ∀ m ∈ M', 0 < m
f : Fin n' ↪ Fin n := embedFinLE ⋯
h40 : Finset.map f Finset.univ = Finset.filter (fun x => ↑x < n - 1) Finset.univ
⊢ ∑ i : Fin n', a' i = ∑ i ∈ Finset.filter (fun x => ↑x < n - 1) Finset.univ, a i
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'
h3 : M'.card ≤ n - 2
hM : ∑ i : Fin n, a i ∉ M
h7 : M'.card > 0
n' : ℕ := n - 1
a' : Fin n' → ℤ := fun i => a ⟨↑i, ⋯⟩
ainj' : Function.Injective a'
apos' : ∀ (i : Fin n'), 0 < a' i
asorted' : ∀ (i j : Fin n'), i < j → a' i < a' j
Mpos' : ∀ m ∈ M', 0 < m
f : Fin n' ↪ Fin n := embedFinLE ⋯
h40 : Finset.map f Finset.univ = Finset.filter (fun x => ↑x < n - 1) Finset.univ
⊢ ∑ i : Fin n', a' i = ∑ i ∈ Finset.filter (fun x => ↑x < n - 1) Finset.univ, a i
Tactic:
rw [←h40, Finset.sum_map]
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'
h3 : M'.card ≤ n - 2
hM : ∑ i : Fin n, a i ∉ M
h7 : M'.card > 0
n' : ℕ := n - 1
a' : Fin n' → ℤ := fun i => a ⟨↑i, ⋯⟩
ainj' : Function.Injective a'
apos' : ∀ (i : Fin n'), 0 < a' i
asorted' : ∀ (i j : Fin n'), i < j → a' i < a' j
Mpos' : ∀ m ∈ M', 0 < m
f : Fin n' ↪ Fin n := embedFinLE ⋯
h40 : Finset.map f Finset.univ = Finset.filter (fun x => ↑x < n - 1) Finset.univ
⊢ ∑ i : Fin n', a' i = ∑ x : Fin n', a (f x)