Theorem: Imo2009P6.imo2009_p6_aux1
Proof state before:
case ind
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 ∨ x ∉ M
h2 : (∃ y, x < y ∧ y ∈ M) ∨ ¬∃ y, x < y ∧ y ∈ M
⊢ ∑ i : Fin n, a i ∉ M → ∃ p, ∀ (i : Fin n), ∑ j ∈ Finset.filter (fun x => x ≤ i) Finset.univ, a (p j) ∉ M
Tactic:
cases' h1 with h1 h1 <;> cases' h2 with h2 h2
Proof state after:
case ind.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
h2 : ∃ y, x < y ∧ y ∈ M
⊢ ∑ i : Fin n, a i ∉ M → ∃ p, ∀ (i : Fin n), ∑ j ∈ Finset.filter (fun x => x ≤ i) Finset.univ, a (p j) ∉ M

case ind.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
h2 : ¬∃ y, x < y ∧ y ∈ M
⊢ ∑ i : Fin n, a i ∉ M → ∃ p, ∀ (i : Fin n), ∑ j ∈ Finset.filter (fun x => x ≤ i) Finset.univ, a (p j) ∉ M

case ind.inr.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
h2 : ∃ y, x < y ∧ y ∈ M
⊢ ∑ i : Fin n, a i ∉ M → ∃ p, ∀ (i : Fin n), ∑ j ∈ Finset.filter (fun x => x ≤ i) Finset.univ, a (p j) ∉ M

case ind.inr.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
h2 : ¬∃ y, x < y ∧ y ∈ M
⊢ ∑ i : Fin n, a i ∉ M → ∃ p, ∀ (i : Fin n), ∑ j ∈ Finset.filter (fun x => x ≤ i) Finset.univ, a (p j) ∉ M