Theorem: sard_boundaryless
Proof state before:
case hf'.intro
E : Type u_1
inst✝²⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁹ : NormedSpace ℝ E
H : Type u_2
inst✝¹⁸ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners ℝ E H
M : Type u_3
inst✝¹⁷ : TopologicalSpace M
inst✝¹⁶ : ChartedSpace H M
inst✝¹⁵ : SmoothManifoldWithCorners I M
inst✝¹⁴ : FiniteDimensional ℝ E
inst✝¹³ : SecondCountableTopology M
inst✝¹² : MeasurableSpace E
inst✝¹¹ : BorelSpace E
F : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ F
G : Type u_5
inst✝⁸ : TopologicalSpace G
J : ModelWithCorners ℝ F G
N : Type u_6
inst✝⁷ : TopologicalSpace N
inst✝⁶ : ChartedSpace G N
inst✝⁵ : SmoothManifoldWithCorners J N
inst✝⁴ : FiniteDimensional ℝ F
inst✝³ : MeasurableSpace F
inst✝² : BorelSpace F
m n r : ℕ
hm : finrank ℝ E = m
hn : finrank ℝ F = n
hr : r > m - n
f : M → N
hf : ContMDiff I J (↑r) f
inst✝¹ : I.Boundaryless
inst✝ : J.Boundaryless
f' : (x : M) → TangentSpace I x →L[ℝ] TangentSpace J (f x)
s : Set M
h'f' : ∀ x ∈ s, ¬Surjective ⇑(f' x)
x : M
e : PartialHomeomorph M H := chartAt H x
μ : Measure F
hμ : μ.IsAddHaarMeasure
y : N
e' : PartialHomeomorph N G := chartAt G y
w : Set E := ↑(e.extend I) '' (e.source ∩ f ⁻¹' e'.source)
s_better : Set E := ↑(e.extend I) '' (s ∩ e.source ∩ f ⁻¹' e'.source)
f_local : E → F := (↑J ∘ ↑e') ∘ f ∘ ↑(e.extend I).symm
hwopen : IsOpen w
hsw : s_better ⊆ w
hsbetter₀ : s_better ⊆ ↑(e.extend I) '' e.source
cor : ↑(e.extend I).symm ∘ ↑(e.extend I) '' (s ∩ e.source ∩ f ⁻¹' e'.source) = s ∩ e.source ∩ f ⁻¹' e'.source
hsbetter : ↑(e.extend I).symm '' s_better = s ∩ e.source ∩ f ⁻¹' e'.source
hsbetter₁ : ↑(e.extend I).symm '' s_better ⊆ s
hsbetter₂ : ↑(e.extend I).symm '' s_better ⊆ e.source
hw : f ∘ ↑(e.extend I).symm '' w ⊆ e'.source
hsbetter₃ : f ∘ ↑(e.extend I).symm '' s_better ⊆ e'.source
this✝ : ↑J ∘ ↑e' '' (e'.source ∩ f '' (e.source ∩ s)) = f_local '' s_better
xnew : E
hx : xnew ∈ s_better
x' : M := ↑(e.extend I).symm xnew
hx'₁ : x' ∈ s
hx'₂ : x' ∈ e.source
hx'₃ : f x' ∈ e'.source
hf' : HasMFDerivAt I J f x' (f' x')
left✝ : ContinuousAt f x'
real : DifferentiableAt ℝ (↑(extChartAt J y) ∘ f ∘ ↑(extChartAt I x).symm) (↑(extChartAt I x) x')
this : DifferentiableAt ℝ f_local (↑(e.extend I) x')
⊢ HasFDerivWithinAt f_local (fderiv ℝ f_local xnew) w xnew
Tactic:
have h : e.extend I x' = xnew := e.extend_right_inv _ (hsbetter₀ hx)
Proof state after:
case hf'.intro
E : Type u_1
inst✝²⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁹ : NormedSpace ℝ E
H : Type u_2
inst✝¹⁸ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners ℝ E H
M : Type u_3
inst✝¹⁷ : TopologicalSpace M
inst✝¹⁶ : ChartedSpace H M
inst✝¹⁵ : SmoothManifoldWithCorners I M
inst✝¹⁴ : FiniteDimensional ℝ E
inst✝¹³ : SecondCountableTopology M
inst✝¹² : MeasurableSpace E
inst✝¹¹ : BorelSpace E
F : Type u_4
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁹ : NormedSpace ℝ F
G : Type u_5
inst✝⁸ : TopologicalSpace G
J : ModelWithCorners ℝ F G
N : Type u_6
inst✝⁷ : TopologicalSpace N
inst✝⁶ : ChartedSpace G N
inst✝⁵ : SmoothManifoldWithCorners J N
inst✝⁴ : FiniteDimensional ℝ F
inst✝³ : MeasurableSpace F
inst✝² : BorelSpace F
m n r : ℕ
hm : finrank ℝ E = m
hn : finrank ℝ F = n
hr : r > m - n
f : M → N
hf : ContMDiff I J (↑r) f
inst✝¹ : I.Boundaryless
inst✝ : J.Boundaryless
f' : (x : M) → TangentSpace I x →L[ℝ] TangentSpace J (f x)
s : Set M
h'f' : ∀ x ∈ s, ¬Surjective ⇑(f' x)
x : M
e : PartialHomeomorph M H := chartAt H x
μ : Measure F
hμ : μ.IsAddHaarMeasure
y : N
e' : PartialHomeomorph N G := chartAt G y
w : Set E := ↑(e.extend I) '' (e.source ∩ f ⁻¹' e'.source)
s_better : Set E := ↑(e.extend I) '' (s ∩ e.source ∩ f ⁻¹' e'.source)
f_local : E → F := (↑J ∘ ↑e') ∘ f ∘ ↑(e.extend I).symm
hwopen : IsOpen w
hsw : s_better ⊆ w
hsbetter₀ : s_better ⊆ ↑(e.extend I) '' e.source
cor : ↑(e.extend I).symm ∘ ↑(e.extend I) '' (s ∩ e.source ∩ f ⁻¹' e'.source) = s ∩ e.source ∩ f ⁻¹' e'.source
hsbetter : ↑(e.extend I).symm '' s_better = s ∩ e.source ∩ f ⁻¹' e'.source
hsbetter₁ : ↑(e.extend I).symm '' s_better ⊆ s
hsbetter₂ : ↑(e.extend I).symm '' s_better ⊆ e.source
hw : f ∘ ↑(e.extend I).symm '' w ⊆ e'.source
hsbetter₃ : f ∘ ↑(e.extend I).symm '' s_better ⊆ e'.source
this✝ : ↑J ∘ ↑e' '' (e'.source ∩ f '' (e.source ∩ s)) = f_local '' s_better
xnew : E
hx : xnew ∈ s_better
x' : M := ↑(e.extend I).symm xnew
hx'₁ : x' ∈ s
hx'₂ : x' ∈ e.source
hx'₃ : f x' ∈ e'.source
hf' : HasMFDerivAt I J f x' (f' x')
left✝ : ContinuousAt f x'
real : DifferentiableAt ℝ (↑(extChartAt J y) ∘ f ∘ ↑(extChartAt I x).symm) (↑(extChartAt I x) x')
this : DifferentiableAt ℝ f_local (↑(e.extend I) x')
h : ↑(e.extend I) x' = xnew
⊢ HasFDerivWithinAt f_local (fderiv ℝ f_local xnew) w xnew