l3lab/ntp-mathlib huggingface dataset:
theorem ContDiffAt.sum {ι : Type*} {f : ι → E → F} {s : Finset ι} {x : E}
    (h : ∀ i ∈ s, ContDiffAt 𝕜 n (fun x => f i x) x) :
    ContDiffAt 𝕜 n (fun x => ∑ i in s, f i x) x := by
  rw [← contDiffWithinAt_univ] at *; 

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
D : Type uD
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup D
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 D
E : Type uE
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type uG
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace 𝕜 G
X : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup X
inst✝ : NormedSpace 𝕜 X
s✝ s₁ t u : Set E
f✝ f₁ : E → F
g : F → G
x✝ x₀ : E
c : F
b : E × F → G
m n : ℕ∞
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
ι : Type u_3
f : ι → E → F
s : Finset ι
x : E
h : ∀ i ∈ s, ContDiffAt 𝕜 n (fun x => f i x) x
⊢ ContDiffWithinAt 𝕜 n (fun x => ∑ i in s, f i x) univ x

Next tactic:
exact ContDiffWithinAt.sum h
theorem ContDiff.sum {ι : Type*} {f : ι → E → F} {s : Finset ι}
    (h : ∀ i ∈ s, ContDiff 𝕜 n fun x => f i x) : ContDiff 𝕜 n fun x => ∑ i in s, f i x := by
  

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
D : Type uD
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup D
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 D
E : Type uE
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type uG
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace 𝕜 G
X : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup X
inst✝ : NormedSpace 𝕜 X
s✝ s₁ t u : Set E
f✝ f₁ : E → F
g : F → G
x x₀ : E
c : F
b : E × F → G
m n : ℕ∞
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
ι : Type u_3
f : ι → E → F
s : Finset ι
h : ∀ i ∈ s, ContDiff 𝕜 n fun x => f i x
⊢ ContDiff 𝕜 n fun x => ∑ i in s, f i x

Next tactic:
simp only [← contDiffOn_univ] at *
theorem ContDiff.sum {ι : Type*} {f : ι → E → F} {s : Finset ι}
    (h : ∀ i ∈ s, ContDiff 𝕜 n fun x => f i x) : ContDiff 𝕜 n fun x => ∑ i in s, f i x := by
  simp only [← contDiffOn_univ] at *; 

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
D : Type uD
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup D
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 D
E : Type uE
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type uG
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace 𝕜 G
X : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup X
inst✝ : NormedSpace 𝕜 X
s✝ s₁ t u : Set E
f✝ f₁ : E → F
g : F → G
x x₀ : E
c : F
b : E × F → G
m n : ℕ∞
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
ι : Type u_3
f : ι → E → F
s : Finset ι
h : ∀ i ∈ s, ContDiffOn 𝕜 n (fun x => f i x) univ
⊢ ContDiffOn 𝕜 n (fun x => ∑ i in s, f i x) univ

Next tactic:
exact ContDiffOn.sum h
theorem contDiffWithinAt_prod {t : Finset ι} {f : ι → E → 𝔸'}
    (h : ∀ i ∈ t, ContDiffWithinAt 𝕜 n (f i) s x) :
    ContDiffWithinAt 𝕜 n (fun y => ∏ i in t, f i y) s x := by
  

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝¹⁶ : NontriviallyNormedField 𝕜
D : Type uD
inst✝¹⁵ : NormedAddCommGroup D
inst✝¹⁴ : NormedSpace 𝕜 D
E : Type uE
inst✝¹³ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝¹⁰ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type uG
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup G
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 G
X : Type u_2
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup X
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 X
s s₁ t✝ u : Set E
f✝ f₁ : E → F
g : F → G
x x₀ : E
c : F
b : E × F → G
m n : ℕ∞
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
𝔸 : Type u_3
𝔸' : Type u_4
ι : Type u_5
𝕜' : Type u_6
inst✝⁵ : NormedRing 𝔸
inst✝⁴ : NormedAlgebra 𝕜 𝔸
inst✝³ : NormedCommRing 𝔸'
inst✝² : NormedAlgebra 𝕜 𝔸'
inst✝¹ : NormedField 𝕜'
inst✝ : NormedAlgebra 𝕜 𝕜'
t : Finset ι
f : ι → E → 𝔸'
h : ∀ i ∈ t, ContDiffWithinAt 𝕜 n (f i) s x
⊢ ContDiffWithinAt 𝕜 n (fun y => ∏ i in t, f i y) s x

Next tactic:
simpa only [← Finset.prod_apply] using contDiffWithinAt_prod' h
theorem ContDiff.pow {f : E → 𝔸} (hf : ContDiff 𝕜 n f) : ∀ m : ℕ, ContDiff 𝕜 n fun x => f x ^ m
  | 0 => by 

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝¹⁶ : NontriviallyNormedField 𝕜
D : Type uD
inst✝¹⁵ : NormedAddCommGroup D
inst✝¹⁴ : NormedSpace 𝕜 D
E : Type uE
inst✝¹³ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝¹⁰ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type uG
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup G
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 G
X : Type u_2
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup X
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 X
s s₁ t u : Set E
f✝ f₁ : E → F
g : F → G
x x₀ : E
c : F
b : E × F → G
m n : ℕ∞
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
𝔸 : Type u_3
𝔸' : Type u_4
ι : Type u_5
𝕜' : Type u_6
inst✝⁵ : NormedRing 𝔸
inst✝⁴ : NormedAlgebra 𝕜 𝔸
inst✝³ : NormedCommRing 𝔸'
inst✝² : NormedAlgebra 𝕜 𝔸'
inst✝¹ : NormedField 𝕜'
inst✝ : NormedAlgebra 𝕜 𝕜'
f : E → 𝔸
hf : ContDiff 𝕜 n f
⊢ ContDiff 𝕜 n fun x => f x ^ 0

Next tactic:
simpa using contDiff_const
theorem ContDiff.pow {f : E → 𝔸} (hf : ContDiff 𝕜 n f) : ∀ m : ℕ, ContDiff 𝕜 n fun x => f x ^ m
  | 0 => by simpa using contDiff_const
  | m + 1 => by 

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝¹⁶ : NontriviallyNormedField 𝕜
D : Type uD
inst✝¹⁵ : NormedAddCommGroup D
inst✝¹⁴ : NormedSpace 𝕜 D
E : Type uE
inst✝¹³ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝¹⁰ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type uG
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup G
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 G
X : Type u_2
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup X
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 X
s s₁ t u : Set E
f✝ f₁ : E → F
g : F → G
x x₀ : E
c : F
b : E × F → G
m✝ n : ℕ∞
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
𝔸 : Type u_3
𝔸' : Type u_4
ι : Type u_5
𝕜' : Type u_6
inst✝⁵ : NormedRing 𝔸
inst✝⁴ : NormedAlgebra 𝕜 𝔸
inst✝³ : NormedCommRing 𝔸'
inst✝² : NormedAlgebra 𝕜 𝔸'
inst✝¹ : NormedField 𝕜'
inst✝ : NormedAlgebra 𝕜 𝕜'
f : E → 𝔸
hf : ContDiff 𝕜 n f
m : ℕ
⊢ ContDiff 𝕜 n fun x => f x ^ (m + 1)

Next tactic:
simpa [pow_succ] using hf.mul (hf.pow m)
theorem ContDiffWithinAt.div_const {f : E → 𝕜'} {n} (hf : ContDiffWithinAt 𝕜 n f s x) (c : 𝕜') :
    ContDiffWithinAt 𝕜 n (fun x => f x / c) s x := by
  

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝¹⁶ : NontriviallyNormedField 𝕜
D : Type uD
inst✝¹⁵ : NormedAddCommGroup D
inst✝¹⁴ : NormedSpace 𝕜 D
E : Type uE
inst✝¹³ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝¹⁰ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type uG
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup G
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 G
X : Type u_2
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup X
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 X
s s₁ t u : Set E
f✝ f₁ : E → F
g : F → G
x x₀ : E
c✝ : F
b : E × F → G
m n✝ : ℕ∞
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
𝔸 : Type u_3
𝔸' : Type u_4
ι : Type u_5
𝕜' : Type u_6
inst✝⁵ : NormedRing 𝔸
inst✝⁴ : NormedAlgebra 𝕜 𝔸
inst✝³ : NormedCommRing 𝔸'
inst✝² : NormedAlgebra 𝕜 𝔸'
inst✝¹ : NormedField 𝕜'
inst✝ : NormedAlgebra 𝕜 𝕜'
f : E → 𝕜'
n : ℕ∞
hf : ContDiffWithinAt 𝕜 n f s x
c : 𝕜'
⊢ ContDiffWithinAt 𝕜 n (fun x => f x / c) s x

Next tactic:
simpa only [div_eq_mul_inv] using hf.mul contDiffWithinAt_const
theorem ContDiff.div_const {f : E → 𝕜'} {n} (hf : ContDiff 𝕜 n f) (c : 𝕜') :
    ContDiff 𝕜 n fun x => f x / c := by 

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝¹⁶ : NontriviallyNormedField 𝕜
D : Type uD
inst✝¹⁵ : NormedAddCommGroup D
inst✝¹⁴ : NormedSpace 𝕜 D
E : Type uE
inst✝¹³ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹² : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝¹⁰ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type uG
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup G
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 G
X : Type u_2
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup X
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 X
s s₁ t u : Set E
f✝ f₁ : E → F
g : F → G
x x₀ : E
c✝ : F
b : E × F → G
m n✝ : ℕ∞
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
𝔸 : Type u_3
𝔸' : Type u_4
ι : Type u_5
𝕜' : Type u_6
inst✝⁵ : NormedRing 𝔸
inst✝⁴ : NormedAlgebra 𝕜 𝔸
inst✝³ : NormedCommRing 𝔸'
inst✝² : NormedAlgebra 𝕜 𝔸'
inst✝¹ : NormedField 𝕜'
inst✝ : NormedAlgebra 𝕜 𝕜'
f : E → 𝕜'
n : ℕ∞
hf : ContDiff 𝕜 n f
c : 𝕜'
⊢ ContDiff 𝕜 n fun x => f x / c

Next tactic:
simpa only [div_eq_mul_inv] using hf.mul contDiff_const
/-- The scalar multiplication of two `C^n` functions at a point is `C^n` at this point. -/
theorem ContDiffAt.smul {f : E → 𝕜} {g : E → F} (hf : ContDiffAt 𝕜 n f x)
    (hg : ContDiffAt 𝕜 n g x) : ContDiffAt 𝕜 n (fun x => f x • g x) x := by
  

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
D : Type uD
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup D
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 D
E : Type uE
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type uG
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace 𝕜 G
X : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup X
inst✝ : NormedSpace 𝕜 X
s s₁ t u : Set E
f✝ f₁ : E → F
g✝ : F → G
x x₀ : E
c : F
b : E × F → G
m n : ℕ∞
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
f : E → 𝕜
g : E → F
hf : ContDiffAt 𝕜 n f x
hg : ContDiffAt 𝕜 n g x
⊢ ContDiffAt 𝕜 n (fun x => f x • g x) x

Next tactic:
rw [← contDiffWithinAt_univ] at *
/-- The scalar multiplication of two `C^n` functions at a point is `C^n` at this point. -/
theorem ContDiffAt.smul {f : E → 𝕜} {g : E → F} (hf : ContDiffAt 𝕜 n f x)
    (hg : ContDiffAt 𝕜 n g x) : ContDiffAt 𝕜 n (fun x => f x • g x) x := by
  rw [← contDiffWithinAt_univ] at *; 

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
D : Type uD
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup D
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 D
E : Type uE
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type uG
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace 𝕜 G
X : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup X
inst✝ : NormedSpace 𝕜 X
s s₁ t u : Set E
f✝ f₁ : E → F
g✝ : F → G
x x₀ : E
c : F
b : E × F → G
m n : ℕ∞
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
f : E → 𝕜
g : E → F
hf : ContDiffWithinAt 𝕜 n f univ x
hg : ContDiffWithinAt 𝕜 n g univ x
⊢ ContDiffWithinAt 𝕜 n (fun x => f x • g x) univ x

Next tactic:
exact hf.smul hg
/-- The scalar multiplication of a constant and a `C^n` function at a point is `C^n` at this
point. -/
theorem ContDiffAt.const_smul {f : E → F} {x : E} (c : R) (hf : ContDiffAt 𝕜 n f x) :
    ContDiffAt 𝕜 n (fun y => c • f y) x := by
  

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝¹⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
D : Type uD
inst✝¹³ : NormedAddCommGroup D
inst✝¹² : NormedSpace 𝕜 D
E : Type uE
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type uG
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup G
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 G
X : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup X
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 X
s s₁ t u : Set E
f✝ f₁ : E → F
g : F → G
x✝ x₀ : E
c✝ : F
b : E × F → G
m n : ℕ∞
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
R : Type u_3
inst✝³ : Semiring R
inst✝² : Module R F
inst✝¹ : SMulCommClass 𝕜 R F
inst✝ : ContinuousConstSMul R F
f : E → F
x : E
c : R
hf : ContDiffAt 𝕜 n f x
⊢ ContDiffAt 𝕜 n (fun y => c • f y) x

Next tactic:
rw [← contDiffWithinAt_univ] at *
/-- The scalar multiplication of a constant and a `C^n` function at a point is `C^n` at this
point. -/
theorem ContDiffAt.const_smul {f : E → F} {x : E} (c : R) (hf : ContDiffAt 𝕜 n f x) :
    ContDiffAt 𝕜 n (fun y => c • f y) x := by
  rw [← contDiffWithinAt_univ] at *; 

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝¹⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
D : Type uD
inst✝¹³ : NormedAddCommGroup D
inst✝¹² : NormedSpace 𝕜 D
E : Type uE
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type uG
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup G
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 G
X : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup X
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 X
s s₁ t u : Set E
f✝ f₁ : E → F
g : F → G
x✝ x₀ : E
c✝ : F
b : E × F → G
m n : ℕ∞
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
R : Type u_3
inst✝³ : Semiring R
inst✝² : Module R F
inst✝¹ : SMulCommClass 𝕜 R F
inst✝ : ContinuousConstSMul R F
f : E → F
x : E
c : R
hf : ContDiffWithinAt 𝕜 n f univ x
⊢ ContDiffWithinAt 𝕜 n (fun y => c • f y) univ x

Next tactic:
exact hf.const_smul c
theorem iteratedFDeriv_const_smul_apply {x : E} (hf : ContDiff 𝕜 i f) :
    iteratedFDeriv 𝕜 i (a • f) x = a • iteratedFDeriv 𝕜 i f x := by
  

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝¹⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
D : Type uD
inst✝¹³ : NormedAddCommGroup D
inst✝¹² : NormedSpace 𝕜 D
E : Type uE
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type uG
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup G
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 G
X : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup X
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 X
s s₁ t u : Set E
f f₁ : E → F
g : F → G
x✝ x₀ : E
c : F
b : E × F → G
m n : ℕ∞
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
R : Type u_3
inst✝³ : Semiring R
inst✝² : Module R F
inst✝¹ : SMulCommClass 𝕜 R F
inst✝ : ContinuousConstSMul R F
i : ℕ
a : R
x : E
hf : ContDiff 𝕜 (↑i) f
⊢ iteratedFDeriv 𝕜 i (a • f) x = a • iteratedFDeriv 𝕜 i f x

Next tactic:
simp_rw [← contDiffOn_univ, ← iteratedFDerivWithin_univ] at *
theorem iteratedFDeriv_const_smul_apply {x : E} (hf : ContDiff 𝕜 i f) :
    iteratedFDeriv 𝕜 i (a • f) x = a • iteratedFDeriv 𝕜 i f x := by
  simp_rw [← contDiffOn_univ, ← iteratedFDerivWithin_univ] at *
  

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝¹⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
D : Type uD
inst✝¹³ : NormedAddCommGroup D
inst✝¹² : NormedSpace 𝕜 D
E : Type uE
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type uG
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup G
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 G
X : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup X
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 X
s s₁ t u : Set E
f f₁ : E → F
g : F → G
x✝ x₀ : E
c : F
b : E × F → G
m n : ℕ∞
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
R : Type u_3
inst✝³ : Semiring R
inst✝² : Module R F
inst✝¹ : SMulCommClass 𝕜 R F
inst✝ : ContinuousConstSMul R F
i : ℕ
a : R
x : E
hf : ContDiffOn 𝕜 (↑i) f univ
⊢ iteratedFDerivWithin 𝕜 i (a • f) univ x = a • iteratedFDerivWithin 𝕜 i f univ x

Next tactic:
refine' iteratedFDerivWithin_const_smul_apply hf uniqueDiffOn_univ (Set.mem_univ _)
/-- The product map of two `C^n` functions within a set at a point is `C^n`
within the product set at the product point. -/
theorem ContDiffAt.prod_map {f : E → F} {g : E' → F'} {x : E} {y : E'} (hf : ContDiffAt 𝕜 n f x)
    (hg : ContDiffAt 𝕜 n g y) : ContDiffAt 𝕜 n (Prod.map f g) (x, y) := by
  

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝¹⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
D : Type uD
inst✝¹³ : NormedAddCommGroup D
inst✝¹² : NormedSpace 𝕜 D
E : Type uE
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type uG
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup G
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 G
X : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup X
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 X
s s₁ t u : Set E
f✝ f₁ : E → F
g✝ : F → G
x✝ x₀ : E
c : F
b : E × F → G
m n : ℕ∞
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
E' : Type u_3
inst✝³ : NormedAddCommGroup E'
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E'
F' : Type u_4
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F'
f : E → F
g : E' → F'
x : E
y : E'
hf : ContDiffAt 𝕜 n f x
hg : ContDiffAt 𝕜 n g y
⊢ ContDiffAt 𝕜 n (Prod.map f g) (x, y)

Next tactic:
rw [ContDiffAt] at *
/-- The product map of two `C^n` functions within a set at a point is `C^n`
within the product set at the product point. -/
theorem ContDiffAt.prod_map {f : E → F} {g : E' → F'} {x : E} {y : E'} (hf : ContDiffAt 𝕜 n f x)
    (hg : ContDiffAt 𝕜 n g y) : ContDiffAt 𝕜 n (Prod.map f g) (x, y) := by
  rw [ContDiffAt] at *
  

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝¹⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
D : Type uD
inst✝¹³ : NormedAddCommGroup D
inst✝¹² : NormedSpace 𝕜 D
E : Type uE
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type uG
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup G
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 G
X : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup X
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 X
s s₁ t u : Set E
f✝ f₁ : E → F
g✝ : F → G
x✝ x₀ : E
c : F
b : E × F → G
m n : ℕ∞
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
E' : Type u_3
inst✝³ : NormedAddCommGroup E'
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E'
F' : Type u_4
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F'
f : E → F
g : E' → F'
x : E
y : E'
hf : ContDiffWithinAt 𝕜 n f univ x
hg : ContDiffWithinAt 𝕜 n g univ y
⊢ ContDiffWithinAt 𝕜 n (Prod.map f g) univ (x, y)

Next tactic:
convert hf.prod_map hg
/-- The product map of two `C^n` functions within a set at a point is `C^n`
within the product set at the product point. -/
theorem ContDiffAt.prod_map {f : E → F} {g : E' → F'} {x : E} {y : E'} (hf : ContDiffAt 𝕜 n f x)
    (hg : ContDiffAt 𝕜 n g y) : ContDiffAt 𝕜 n (Prod.map f g) (x, y) := by
  rw [ContDiffAt] at *
  convert hf.prod_map hg
  

Proof state:
case h.e'_11
𝕜 : Type u_1
inst✝¹⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
D : Type uD
inst✝¹³ : NormedAddCommGroup D
inst✝¹² : NormedSpace 𝕜 D
E : Type uE
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type uG
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup G
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 G
X : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup X
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 X
s s₁ t u : Set E
f✝ f₁ : E → F
g✝ : F → G
x✝ x₀ : E
c : F
b : E × F → G
m n : ℕ∞
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
E' : Type u_3
inst✝³ : NormedAddCommGroup E'
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E'
F' : Type u_4
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F'
f : E → F
g : E' → F'
x : E
y : E'
hf : ContDiffWithinAt 𝕜 n f univ x
hg : ContDiffWithinAt 𝕜 n g univ y
⊢ univ = univ ×ˢ univ

Next tactic:
simp only [univ_prod_univ]
/-- The product map of two `C^n` functions within a set at a point is `C^n`
within the product set at the product point. -/
theorem ContDiffAt.prod_map' {f : E → F} {g : E' → F'} {p : E × E'} (hf : ContDiffAt 𝕜 n f p.1)
    (hg : ContDiffAt 𝕜 n g p.2) : ContDiffAt 𝕜 n (Prod.map f g) p := by
  

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝¹⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
D : Type uD
inst✝¹³ : NormedAddCommGroup D
inst✝¹² : NormedSpace 𝕜 D
E : Type uE
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type uG
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup G
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 G
X : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup X
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 X
s s₁ t u : Set E
f✝ f₁ : E → F
g✝ : F → G
x x₀ : E
c : F
b : E × F → G
m n : ℕ∞
p✝ : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
E' : Type u_3
inst✝³ : NormedAddCommGroup E'
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E'
F' : Type u_4
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F'
f : E → F
g : E' → F'
p : E × E'
hf : ContDiffAt 𝕜 n f p.1
hg : ContDiffAt 𝕜 n g p.2
⊢ ContDiffAt 𝕜 n (Prod.map f g) p

Next tactic:
rcases p with ⟨⟩
/-- The product map of two `C^n` functions within a set at a point is `C^n`
within the product set at the product point. -/
theorem ContDiffAt.prod_map' {f : E → F} {g : E' → F'} {p : E × E'} (hf : ContDiffAt 𝕜 n f p.1)
    (hg : ContDiffAt 𝕜 n g p.2) : ContDiffAt 𝕜 n (Prod.map f g) p := by
  rcases p with ⟨⟩
  

Proof state:
case mk
𝕜 : Type u_1
inst✝¹⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
D : Type uD
inst✝¹³ : NormedAddCommGroup D
inst✝¹² : NormedSpace 𝕜 D
E : Type uE
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type uG
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup G
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 G
X : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup X
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 X
s s₁ t u : Set E
f✝ f₁ : E → F
g✝ : F → G
x x₀ : E
c : F
b : E × F → G
m n : ℕ∞
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
E' : Type u_3
inst✝³ : NormedAddCommGroup E'
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E'
F' : Type u_4
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F'
f : E → F
g : E' → F'
fst✝ : E
snd✝ : E'
hf : ContDiffAt 𝕜 n f (fst✝, snd✝).1
hg : ContDiffAt 𝕜 n g (fst✝, snd✝).2
⊢ ContDiffAt 𝕜 n (Prod.map f g) (fst✝, snd✝)

Next tactic:
exact ContDiffAt.prod_map hf hg
/-- The product map of two `C^n` functions is `C^n`. -/
theorem ContDiff.prod_map {f : E → F} {g : E' → F'} (hf : ContDiff 𝕜 n f) (hg : ContDiff 𝕜 n g) :
    ContDiff 𝕜 n (Prod.map f g) := by
  

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝¹⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
D : Type uD
inst✝¹³ : NormedAddCommGroup D
inst✝¹² : NormedSpace 𝕜 D
E : Type uE
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type uG
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup G
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 G
X : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup X
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 X
s s₁ t u : Set E
f✝ f₁ : E → F
g✝ : F → G
x x₀ : E
c : F
b : E × F → G
m n : ℕ∞
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
E' : Type u_3
inst✝³ : NormedAddCommGroup E'
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E'
F' : Type u_4
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F'
f : E → F
g : E' → F'
hf : ContDiff 𝕜 n f
hg : ContDiff 𝕜 n g
⊢ ContDiff 𝕜 n (Prod.map f g)

Next tactic:
rw [contDiff_iff_contDiffAt] at *
/-- The product map of two `C^n` functions is `C^n`. -/
theorem ContDiff.prod_map {f : E → F} {g : E' → F'} (hf : ContDiff 𝕜 n f) (hg : ContDiff 𝕜 n g) :
    ContDiff 𝕜 n (Prod.map f g) := by
  rw [contDiff_iff_contDiffAt] at *
  

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝¹⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
D : Type uD
inst✝¹³ : NormedAddCommGroup D
inst✝¹² : NormedSpace 𝕜 D
E : Type uE
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type uG
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup G
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 G
X : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup X
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 X
s s₁ t u : Set E
f✝ f₁ : E → F
g✝ : F → G
x x₀ : E
c : F
b : E × F → G
m n : ℕ∞
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
E' : Type u_3
inst✝³ : NormedAddCommGroup E'
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E'
F' : Type u_4
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F'
inst✝ : NormedSpace 𝕜 F'
f : E → F
g : E' → F'
hf : ∀ (x : E), ContDiffAt 𝕜 n f x
hg : ∀ (x : E'), ContDiffAt 𝕜 n g x
⊢ ∀ (x : E × E'), ContDiffAt 𝕜 n (Prod.map f g) x

Next tactic:
exact fun ⟨x, y⟩ => (hf x).prod_map (hg y)
/-- In a complete normed algebra, the operation of inversion is `C^n`, for all `n`, at each
invertible element.  The proof is by induction, bootstrapping using an identity expressing the
derivative of inversion as a bilinear map of inversion itself. -/
theorem contDiffAt_ring_inverse [CompleteSpace R] (x : Rˣ) :
    ContDiffAt 𝕜 n Ring.inverse (x : R) := by
  

Proof state:
𝕜 : Type u_1
inst✝¹³ : NontriviallyNormedField 𝕜
D : Type uD
inst✝¹² : NormedAddCommGroup D
inst✝¹¹ : NormedSpace 𝕜 D
E : Type uE
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type uG
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup G
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 G
X : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup X
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 X
s s₁ t u : Set E
f f₁ : E → F
g : F → G
x✝ x₀ : E
c : F
b : E × F → G
m n : ℕ∞
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
R : Type u_3
inst✝² : NormedRing R
inst✝¹ : NormedAlgebra 𝕜 R
inst✝ : CompleteSpace R
x : Rˣ
⊢ ContDiffAt 𝕜 n Ring.inverse ↑x

Next tactic:
induction' n using ENat.nat_induction with n IH Itop
/-- In a complete normed algebra, the operation of inversion is `C^n`, for all `n`, at each
invertible element.  The proof is by induction, bootstrapping using an identity expressing the
derivative of inversion as a bilinear map of inversion itself. -/
theorem contDiffAt_ring_inverse [CompleteSpace R] (x : Rˣ) :
    ContDiffAt 𝕜 n Ring.inverse (x : R) := by
  induction' n using ENat.nat_induction with n IH Itop
  · 

Proof state:
case h0
𝕜 : Type u_1
inst✝¹³ : NontriviallyNormedField 𝕜
D : Type uD
inst✝¹² : NormedAddCommGroup D
inst✝¹¹ : NormedSpace 𝕜 D
E : Type uE
inst✝¹⁰ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁹ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type uG
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup G
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 G
X : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup X
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 X
s s₁ t u : Set E
f f₁ : E → F
g : F → G
x✝ x₀ : E
c : F
b : E × F → G
m n : ℕ∞
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
R : Type u_3
inst✝² : NormedRing R
inst✝¹ : NormedAlgebra 𝕜 R
inst✝ : CompleteSpace R
x : Rˣ
⊢ ContDiffAt 𝕜 0 Ring.inverse ↑x

Next tactic:
intro m hm