l3lab/ntp-mathlib huggingface dataset:
theorem isBigO_iff_exists_eq_mul :
    u =O[l] v ↔ ∃ (φ : α → 𝕜) (_hφ : l.IsBoundedUnder (· ≤ ·) (norm ∘ φ)), u =ᶠ[l] φ * v := by
  constructor
  · rintro h
    rcases h.exists_nonneg with ⟨c, hnnc, hc⟩
    rcases hc.exists_eq_mul hnnc with ⟨φ, hφ, huvφ⟩
    exact ⟨φ, ⟨c, hφ⟩, huvφ⟩
  · rintro ⟨φ, ⟨c, hφ⟩, huvφ⟩
    

Proof state:
case mpr.intro.intro.intro
α : Type u_1
β : Type u_2
E : Type u_3
F : Type u_4
G : Type u_5
E' : Type u_6
F' : Type u_7
G' : Type u_8
E'' : Type u_9
F'' : Type u_10
G'' : Type u_11
E''' : Type u_12
R : Type u_13
R' : Type u_14
𝕜 : Type u_15
𝕜' : Type u_16
inst✝¹³ : Norm E
inst✝¹² : Norm F
inst✝¹¹ : Norm G
inst✝¹⁰ : SeminormedAddCommGroup E'
inst✝⁹ : SeminormedAddCommGroup F'
inst✝⁸ : SeminormedAddCommGroup G'
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E''
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F''
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup G''
inst✝⁴ : SeminormedRing R
inst✝³ : SeminormedAddGroup E'''
inst✝² : SeminormedRing R'
inst✝¹ : NormedField 𝕜
inst✝ : NormedField 𝕜'
c✝ c' c₁ c₂ : ℝ
f : α → E
g : α → F
k : α → G
f' : α → E'
g' : α → F'
k' : α → G'
f'' : α → E''
g'' : α → F''
k'' : α → G''
l l' : Filter α
u v φ : α → 𝕜
huvφ : u =ᶠ[l] φ * v
c : ℝ
hφ : ∀ᶠ (x : ℝ) in map (norm ∘ φ) l, (fun x x_1 => x ≤ x_1) x c
⊢ u =O[l] v

Next tactic:
exact isBigO_iff_isBigOWith.2 ⟨c, isBigOWith_of_eq_mul φ hφ huvφ⟩
theorem isLittleO_iff_exists_eq_mul :
    u =o[l] v ↔ ∃ (φ : α → 𝕜) (_hφ : Tendsto φ l (𝓝 0)), u =ᶠ[l] φ * v := by
  

Proof state:
α : Type u_1
β : Type u_2
E : Type u_3
F : Type u_4
G : Type u_5
E' : Type u_6
F' : Type u_7
G' : Type u_8
E'' : Type u_9
F'' : Type u_10
G'' : Type u_11
E''' : Type u_12
R : Type u_13
R' : Type u_14
𝕜 : Type u_15
𝕜' : Type u_16
inst✝¹³ : Norm E
inst✝¹² : Norm F
inst✝¹¹ : Norm G
inst✝¹⁰ : SeminormedAddCommGroup E'
inst✝⁹ : SeminormedAddCommGroup F'
inst✝⁸ : SeminormedAddCommGroup G'
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E''
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F''
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup G''
inst✝⁴ : SeminormedRing R
inst✝³ : SeminormedAddGroup E'''
inst✝² : SeminormedRing R'
inst✝¹ : NormedField 𝕜
inst✝ : NormedField 𝕜'
c c' c₁ c₂ : ℝ
f : α → E
g : α → F
k : α → G
f' : α → E'
g' : α → F'
k' : α → G'
f'' : α → E''
g'' : α → F''
k'' : α → G''
l l' : Filter α
u v : α → 𝕜
⊢ u =o[l] v ↔ ∃ φ, ∃ (_ : Tendsto φ l (𝓝 0)), u =ᶠ[l] φ * v

Next tactic:
constructor
theorem isLittleO_iff_exists_eq_mul :
    u =o[l] v ↔ ∃ (φ : α → 𝕜) (_hφ : Tendsto φ l (𝓝 0)), u =ᶠ[l] φ * v := by
  constructor
  · 

Proof state:
case mp
α : Type u_1
β : Type u_2
E : Type u_3
F : Type u_4
G : Type u_5
E' : Type u_6
F' : Type u_7
G' : Type u_8
E'' : Type u_9
F'' : Type u_10
G'' : Type u_11
E''' : Type u_12
R : Type u_13
R' : Type u_14
𝕜 : Type u_15
𝕜' : Type u_16
inst✝¹³ : Norm E
inst✝¹² : Norm F
inst✝¹¹ : Norm G
inst✝¹⁰ : SeminormedAddCommGroup E'
inst✝⁹ : SeminormedAddCommGroup F'
inst✝⁸ : SeminormedAddCommGroup G'
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E''
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F''
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup G''
inst✝⁴ : SeminormedRing R
inst✝³ : SeminormedAddGroup E'''
inst✝² : SeminormedRing R'
inst✝¹ : NormedField 𝕜
inst✝ : NormedField 𝕜'
c c' c₁ c₂ : ℝ
f : α → E
g : α → F
k : α → G
f' : α → E'
g' : α → F'
k' : α → G'
f'' : α → E''
g'' : α → F''
k'' : α → G''
l l' : Filter α
u v : α → 𝕜
⊢ u =o[l] v → ∃ φ, ∃ (_ : Tendsto φ l (𝓝 0)), u =ᶠ[l] φ * v

Next tactic:
exact fun h => ⟨fun x => u x / v x, h.tendsto_div_nhds_zero, h.eventually_mul_div_cancel.symm⟩
theorem isLittleO_iff_exists_eq_mul :
    u =o[l] v ↔ ∃ (φ : α → 𝕜) (_hφ : Tendsto φ l (𝓝 0)), u =ᶠ[l] φ * v := by
  constructor
  · exact fun h => ⟨fun x => u x / v x, h.tendsto_div_nhds_zero, h.eventually_mul_div_cancel.symm⟩
  · 

Proof state:
case mpr
α : Type u_1
β : Type u_2
E : Type u_3
F : Type u_4
G : Type u_5
E' : Type u_6
F' : Type u_7
G' : Type u_8
E'' : Type u_9
F'' : Type u_10
G'' : Type u_11
E''' : Type u_12
R : Type u_13
R' : Type u_14
𝕜 : Type u_15
𝕜' : Type u_16
inst✝¹³ : Norm E
inst✝¹² : Norm F
inst✝¹¹ : Norm G
inst✝¹⁰ : SeminormedAddCommGroup E'
inst✝⁹ : SeminormedAddCommGroup F'
inst✝⁸ : SeminormedAddCommGroup G'
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E''
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F''
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup G''
inst✝⁴ : SeminormedRing R
inst✝³ : SeminormedAddGroup E'''
inst✝² : SeminormedRing R'
inst✝¹ : NormedField 𝕜
inst✝ : NormedField 𝕜'
c c' c₁ c₂ : ℝ
f : α → E
g : α → F
k : α → G
f' : α → E'
g' : α → F'
k' : α → G'
f'' : α → E''
g'' : α → F''
k'' : α → G''
l l' : Filter α
u v : α → 𝕜
⊢ (∃ φ, ∃ (_ : Tendsto φ l (𝓝 0)), u =ᶠ[l] φ * v) → u =o[l] v

Next tactic:
simp only [IsLittleO_def]
theorem isLittleO_iff_exists_eq_mul :
    u =o[l] v ↔ ∃ (φ : α → 𝕜) (_hφ : Tendsto φ l (𝓝 0)), u =ᶠ[l] φ * v := by
  constructor
  · exact fun h => ⟨fun x => u x / v x, h.tendsto_div_nhds_zero, h.eventually_mul_div_cancel.symm⟩
  · simp only [IsLittleO_def]
    

Proof state:
case mpr
α : Type u_1
β : Type u_2
E : Type u_3
F : Type u_4
G : Type u_5
E' : Type u_6
F' : Type u_7
G' : Type u_8
E'' : Type u_9
F'' : Type u_10
G'' : Type u_11
E''' : Type u_12
R : Type u_13
R' : Type u_14
𝕜 : Type u_15
𝕜' : Type u_16
inst✝¹³ : Norm E
inst✝¹² : Norm F
inst✝¹¹ : Norm G
inst✝¹⁰ : SeminormedAddCommGroup E'
inst✝⁹ : SeminormedAddCommGroup F'
inst✝⁸ : SeminormedAddCommGroup G'
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E''
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F''
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup G''
inst✝⁴ : SeminormedRing R
inst✝³ : SeminormedAddGroup E'''
inst✝² : SeminormedRing R'
inst✝¹ : NormedField 𝕜
inst✝ : NormedField 𝕜'
c c' c₁ c₂ : ℝ
f : α → E
g : α → F
k : α → G
f' : α → E'
g' : α → F'
k' : α → G'
f'' : α → E''
g'' : α → F''
k'' : α → G''
l l' : Filter α
u v : α → 𝕜
⊢ (∃ φ, ∃ (_ : Tendsto φ l (𝓝 0)), u =ᶠ[l] φ * v) → ∀ ⦃c : ℝ⦄, 0 < c → IsBigOWith c l u v

Next tactic:
rintro ⟨φ, hφ, huvφ⟩ c hpos
theorem isLittleO_iff_exists_eq_mul :
    u =o[l] v ↔ ∃ (φ : α → 𝕜) (_hφ : Tendsto φ l (𝓝 0)), u =ᶠ[l] φ * v := by
  constructor
  · exact fun h => ⟨fun x => u x / v x, h.tendsto_div_nhds_zero, h.eventually_mul_div_cancel.symm⟩
  · simp only [IsLittleO_def]
    rintro ⟨φ, hφ, huvφ⟩ c hpos
    

Proof state:
case mpr.intro.intro
α : Type u_1
β : Type u_2
E : Type u_3
F : Type u_4
G : Type u_5
E' : Type u_6
F' : Type u_7
G' : Type u_8
E'' : Type u_9
F'' : Type u_10
G'' : Type u_11
E''' : Type u_12
R : Type u_13
R' : Type u_14
𝕜 : Type u_15
𝕜' : Type u_16
inst✝¹³ : Norm E
inst✝¹² : Norm F
inst✝¹¹ : Norm G
inst✝¹⁰ : SeminormedAddCommGroup E'
inst✝⁹ : SeminormedAddCommGroup F'
inst✝⁸ : SeminormedAddCommGroup G'
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E''
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F''
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup G''
inst✝⁴ : SeminormedRing R
inst✝³ : SeminormedAddGroup E'''
inst✝² : SeminormedRing R'
inst✝¹ : NormedField 𝕜
inst✝ : NormedField 𝕜'
c✝ c' c₁ c₂ : ℝ
f : α → E
g : α → F
k : α → G
f' : α → E'
g' : α → F'
k' : α → G'
f'' : α → E''
g'' : α → F''
k'' : α → G''
l l' : Filter α
u v φ : α → 𝕜
hφ : Tendsto φ l (𝓝 0)
huvφ : u =ᶠ[l] φ * v
c : ℝ
hpos : 0 < c
⊢ IsBigOWith c l u v

Next tactic:
rw [NormedAddCommGroup.tendsto_nhds_zero] at hφ
theorem isLittleO_iff_exists_eq_mul :
    u =o[l] v ↔ ∃ (φ : α → 𝕜) (_hφ : Tendsto φ l (𝓝 0)), u =ᶠ[l] φ * v := by
  constructor
  · exact fun h => ⟨fun x => u x / v x, h.tendsto_div_nhds_zero, h.eventually_mul_div_cancel.symm⟩
  · simp only [IsLittleO_def]
    rintro ⟨φ, hφ, huvφ⟩ c hpos
    rw [NormedAddCommGroup.tendsto_nhds_zero] at hφ
    

Proof state:
case mpr.intro.intro
α : Type u_1
β : Type u_2
E : Type u_3
F : Type u_4
G : Type u_5
E' : Type u_6
F' : Type u_7
G' : Type u_8
E'' : Type u_9
F'' : Type u_10
G'' : Type u_11
E''' : Type u_12
R : Type u_13
R' : Type u_14
𝕜 : Type u_15
𝕜' : Type u_16
inst✝¹³ : Norm E
inst✝¹² : Norm F
inst✝¹¹ : Norm G
inst✝¹⁰ : SeminormedAddCommGroup E'
inst✝⁹ : SeminormedAddCommGroup F'
inst✝⁸ : SeminormedAddCommGroup G'
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E''
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F''
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup G''
inst✝⁴ : SeminormedRing R
inst✝³ : SeminormedAddGroup E'''
inst✝² : SeminormedRing R'
inst✝¹ : NormedField 𝕜
inst✝ : NormedField 𝕜'
c✝ c' c₁ c₂ : ℝ
f : α → E
g : α → F
k : α → G
f' : α → E'
g' : α → F'
k' : α → G'
f'' : α → E''
g'' : α → F''
k'' : α → G''
l l' : Filter α
u v φ : α → 𝕜
hφ : ∀ ε > 0, ∀ᶠ (x : α) in l, ‖φ x‖ < ε
huvφ : u =ᶠ[l] φ * v
c : ℝ
hpos : 0 < c
⊢ IsBigOWith c l u v

Next tactic:
exact isBigOWith_of_eq_mul _ ((hφ c hpos).mono fun x => le_of_lt) huvφ
theorem div_isBoundedUnder_of_isBigO {α : Type*} {l : Filter α} {f g : α → 𝕜} (h : f =O[l] g) :
    IsBoundedUnder (· ≤ ·) l fun x => ‖f x / g x‖ := by
  

Proof state:
α✝ : Type u_1
β : Type u_2
E : Type u_3
F : Type u_4
G : Type u_5
E' : Type u_6
F' : Type u_7
G' : Type u_8
E'' : Type u_9
F'' : Type u_10
G'' : Type u_11
E''' : Type u_12
R : Type u_13
R' : Type u_14
𝕜 : Type u_15
𝕜' : Type u_16
inst✝¹³ : Norm E
inst✝¹² : Norm F
inst✝¹¹ : Norm G
inst✝¹⁰ : SeminormedAddCommGroup E'
inst✝⁹ : SeminormedAddCommGroup F'
inst✝⁸ : SeminormedAddCommGroup G'
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E''
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F''
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup G''
inst✝⁴ : SeminormedRing R
inst✝³ : SeminormedAddGroup E'''
inst✝² : SeminormedRing R'
inst✝¹ : NormedField 𝕜
inst✝ : NormedField 𝕜'
c c' c₁ c₂ : ℝ
f✝ : α✝ → E
g✝ : α✝ → F
k : α✝ → G
f' : α✝ → E'
g' : α✝ → F'
k' : α✝ → G'
f'' : α✝ → E''
g'' : α✝ → F''
k'' : α✝ → G''
l✝ l' : Filter α✝
α : Type u_17
l : Filter α
f g : α → 𝕜
h : f =O[l] g
⊢ IsBoundedUnder (fun x x_1 => x ≤ x_1) l fun x => ‖f x / g x‖

Next tactic:
obtain ⟨c, h₀, hc⟩ := h.exists_nonneg
theorem div_isBoundedUnder_of_isBigO {α : Type*} {l : Filter α} {f g : α → 𝕜} (h : f =O[l] g) :
    IsBoundedUnder (· ≤ ·) l fun x => ‖f x / g x‖ := by
  obtain ⟨c, h₀, hc⟩ := h.exists_nonneg
  

Proof state:
case intro.intro
α✝ : Type u_1
β : Type u_2
E : Type u_3
F : Type u_4
G : Type u_5
E' : Type u_6
F' : Type u_7
G' : Type u_8
E'' : Type u_9
F'' : Type u_10
G'' : Type u_11
E''' : Type u_12
R : Type u_13
R' : Type u_14
𝕜 : Type u_15
𝕜' : Type u_16
inst✝¹³ : Norm E
inst✝¹² : Norm F
inst✝¹¹ : Norm G
inst✝¹⁰ : SeminormedAddCommGroup E'
inst✝⁹ : SeminormedAddCommGroup F'
inst✝⁸ : SeminormedAddCommGroup G'
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E''
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F''
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup G''
inst✝⁴ : SeminormedRing R
inst✝³ : SeminormedAddGroup E'''
inst✝² : SeminormedRing R'
inst✝¹ : NormedField 𝕜
inst✝ : NormedField 𝕜'
c✝ c' c₁ c₂ : ℝ
f✝ : α✝ → E
g✝ : α✝ → F
k : α✝ → G
f' : α✝ → E'
g' : α✝ → F'
k' : α✝ → G'
f'' : α✝ → E''
g'' : α✝ → F''
k'' : α✝ → G''
l✝ l' : Filter α✝
α : Type u_17
l : Filter α
f g : α → 𝕜
h : f =O[l] g
c : ℝ
h₀ : c ≥ 0
hc : IsBigOWith c l f g
⊢ IsBoundedUnder (fun x x_1 => x ≤ x_1) l fun x => ‖f x / g x‖

Next tactic:
refine' ⟨c, eventually_map.2 (hc.bound.mono fun x hx => _)⟩
theorem div_isBoundedUnder_of_isBigO {α : Type*} {l : Filter α} {f g : α → 𝕜} (h : f =O[l] g) :
    IsBoundedUnder (· ≤ ·) l fun x => ‖f x / g x‖ := by
  obtain ⟨c, h₀, hc⟩ := h.exists_nonneg
  refine' ⟨c, eventually_map.2 (hc.bound.mono fun x hx => _)⟩
  

Proof state:
case intro.intro
α✝ : Type u_1
β : Type u_2
E : Type u_3
F : Type u_4
G : Type u_5
E' : Type u_6
F' : Type u_7
G' : Type u_8
E'' : Type u_9
F'' : Type u_10
G'' : Type u_11
E''' : Type u_12
R : Type u_13
R' : Type u_14
𝕜 : Type u_15
𝕜' : Type u_16
inst✝¹³ : Norm E
inst✝¹² : Norm F
inst✝¹¹ : Norm G
inst✝¹⁰ : SeminormedAddCommGroup E'
inst✝⁹ : SeminormedAddCommGroup F'
inst✝⁸ : SeminormedAddCommGroup G'
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E''
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F''
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup G''
inst✝⁴ : SeminormedRing R
inst✝³ : SeminormedAddGroup E'''
inst✝² : SeminormedRing R'
inst✝¹ : NormedField 𝕜
inst✝ : NormedField 𝕜'
c✝ c' c₁ c₂ : ℝ
f✝ : α✝ → E
g✝ : α✝ → F
k : α✝ → G
f' : α✝ → E'
g' : α✝ → F'
k' : α✝ → G'
f'' : α✝ → E''
g'' : α✝ → F''
k'' : α✝ → G''
l✝ l' : Filter α✝
α : Type u_17
l : Filter α
f g : α → 𝕜
h : f =O[l] g
c : ℝ
h₀ : c ≥ 0
hc : IsBigOWith c l f g
x : α
hx : ‖f x‖ ≤ c * ‖g x‖
⊢ (fun x x_1 => x ≤ x_1) ‖f x / g x‖ c

Next tactic:
rw [norm_div]
theorem div_isBoundedUnder_of_isBigO {α : Type*} {l : Filter α} {f g : α → 𝕜} (h : f =O[l] g) :
    IsBoundedUnder (· ≤ ·) l fun x => ‖f x / g x‖ := by
  obtain ⟨c, h₀, hc⟩ := h.exists_nonneg
  refine' ⟨c, eventually_map.2 (hc.bound.mono fun x hx => _)⟩
  rw [norm_div]
  

Proof state:
case intro.intro
α✝ : Type u_1
β : Type u_2
E : Type u_3
F : Type u_4
G : Type u_5
E' : Type u_6
F' : Type u_7
G' : Type u_8
E'' : Type u_9
F'' : Type u_10
G'' : Type u_11
E''' : Type u_12
R : Type u_13
R' : Type u_14
𝕜 : Type u_15
𝕜' : Type u_16
inst✝¹³ : Norm E
inst✝¹² : Norm F
inst✝¹¹ : Norm G
inst✝¹⁰ : SeminormedAddCommGroup E'
inst✝⁹ : SeminormedAddCommGroup F'
inst✝⁸ : SeminormedAddCommGroup G'
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E''
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F''
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup G''
inst✝⁴ : SeminormedRing R
inst✝³ : SeminormedAddGroup E'''
inst✝² : SeminormedRing R'
inst✝¹ : NormedField 𝕜
inst✝ : NormedField 𝕜'
c✝ c' c₁ c₂ : ℝ
f✝ : α✝ → E
g✝ : α✝ → F
k : α✝ → G
f' : α✝ → E'
g' : α✝ → F'
k' : α✝ → G'
f'' : α✝ → E''
g'' : α✝ → F''
k'' : α✝ → G''
l✝ l' : Filter α✝
α : Type u_17
l : Filter α
f g : α → 𝕜
h : f =O[l] g
c : ℝ
h₀ : c ≥ 0
hc : IsBigOWith c l f g
x : α
hx : ‖f x‖ ≤ c * ‖g x‖
⊢ (fun x x_1 => x ≤ x_1) (‖f x‖ / ‖g x‖) c

Next tactic:
exact div_le_of_nonneg_of_le_mul (norm_nonneg _) h₀ hx
theorem isBigO_iff_div_isBoundedUnder {α : Type*} {l : Filter α} {f g : α → 𝕜}
    (hgf : ∀ᶠ x in l, g x = 0 → f x = 0) :
    f =O[l] g ↔ IsBoundedUnder (· ≤ ·) l fun x => ‖f x / g x‖ := by
  

Proof state:
α✝ : Type u_1
β : Type u_2
E : Type u_3
F : Type u_4
G : Type u_5
E' : Type u_6
F' : Type u_7
G' : Type u_8
E'' : Type u_9
F'' : Type u_10
G'' : Type u_11
E''' : Type u_12
R : Type u_13
R' : Type u_14
𝕜 : Type u_15
𝕜' : Type u_16
inst✝¹³ : Norm E
inst✝¹² : Norm F
inst✝¹¹ : Norm G
inst✝¹⁰ : SeminormedAddCommGroup E'
inst✝⁹ : SeminormedAddCommGroup F'
inst✝⁸ : SeminormedAddCommGroup G'
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E''
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F''
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup G''
inst✝⁴ : SeminormedRing R
inst✝³ : SeminormedAddGroup E'''
inst✝² : SeminormedRing R'
inst✝¹ : NormedField 𝕜
inst✝ : NormedField 𝕜'
c c' c₁ c₂ : ℝ
f✝ : α✝ → E
g✝ : α✝ → F
k : α✝ → G
f' : α✝ → E'
g' : α✝ → F'
k' : α✝ → G'
f'' : α✝ → E''
g'' : α✝ → F''
k'' : α✝ → G''
l✝ l' : Filter α✝
α : Type u_17
l : Filter α
f g : α → 𝕜
hgf : ∀ᶠ (x : α) in l, g x = 0 → f x = 0
⊢ f =O[l] g ↔ IsBoundedUnder (fun x x_1 => x ≤ x_1) l fun x => ‖f x / g x‖

Next tactic:
refine' ⟨div_isBoundedUnder_of_isBigO, fun h => _⟩
theorem isBigO_iff_div_isBoundedUnder {α : Type*} {l : Filter α} {f g : α → 𝕜}
    (hgf : ∀ᶠ x in l, g x = 0 → f x = 0) :
    f =O[l] g ↔ IsBoundedUnder (· ≤ ·) l fun x => ‖f x / g x‖ := by
  refine' ⟨div_isBoundedUnder_of_isBigO, fun h => _⟩
  

Proof state:
α✝ : Type u_1
β : Type u_2
E : Type u_3
F : Type u_4
G : Type u_5
E' : Type u_6
F' : Type u_7
G' : Type u_8
E'' : Type u_9
F'' : Type u_10
G'' : Type u_11
E''' : Type u_12
R : Type u_13
R' : Type u_14
𝕜 : Type u_15
𝕜' : Type u_16
inst✝¹³ : Norm E
inst✝¹² : Norm F
inst✝¹¹ : Norm G
inst✝¹⁰ : SeminormedAddCommGroup E'
inst✝⁹ : SeminormedAddCommGroup F'
inst✝⁸ : SeminormedAddCommGroup G'
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E''
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F''
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup G''
inst✝⁴ : SeminormedRing R
inst✝³ : SeminormedAddGroup E'''
inst✝² : SeminormedRing R'
inst✝¹ : NormedField 𝕜
inst✝ : NormedField 𝕜'
c c' c₁ c₂ : ℝ
f✝ : α✝ → E
g✝ : α✝ → F
k : α✝ → G
f' : α✝ → E'
g' : α✝ → F'
k' : α✝ → G'
f'' : α✝ → E''
g'' : α✝ → F''
k'' : α✝ → G''
l✝ l' : Filter α✝
α : Type u_17
l : Filter α
f g : α → 𝕜
hgf : ∀ᶠ (x : α) in l, g x = 0 → f x = 0
h : IsBoundedUnder (fun x x_1 => x ≤ x_1) l fun x => ‖f x / g x‖
⊢ f =O[l] g

Next tactic:
obtain ⟨c, hc⟩ := h
theorem isBigO_iff_div_isBoundedUnder {α : Type*} {l : Filter α} {f g : α → 𝕜}
    (hgf : ∀ᶠ x in l, g x = 0 → f x = 0) :
    f =O[l] g ↔ IsBoundedUnder (· ≤ ·) l fun x => ‖f x / g x‖ := by
  refine' ⟨div_isBoundedUnder_of_isBigO, fun h => _⟩
  obtain ⟨c, hc⟩ := h
  

Proof state:
case intro
α✝ : Type u_1
β : Type u_2
E : Type u_3
F : Type u_4
G : Type u_5
E' : Type u_6
F' : Type u_7
G' : Type u_8
E'' : Type u_9
F'' : Type u_10
G'' : Type u_11
E''' : Type u_12
R : Type u_13
R' : Type u_14
𝕜 : Type u_15
𝕜' : Type u_16
inst✝¹³ : Norm E
inst✝¹² : Norm F
inst✝¹¹ : Norm G
inst✝¹⁰ : SeminormedAddCommGroup E'
inst✝⁹ : SeminormedAddCommGroup F'
inst✝⁸ : SeminormedAddCommGroup G'
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E''
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F''
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup G''
inst✝⁴ : SeminormedRing R
inst✝³ : SeminormedAddGroup E'''
inst✝² : SeminormedRing R'
inst✝¹ : NormedField 𝕜
inst✝ : NormedField 𝕜'
c✝ c' c₁ c₂ : ℝ
f✝ : α✝ → E
g✝ : α✝ → F
k : α✝ → G
f' : α✝ → E'
g' : α✝ → F'
k' : α✝ → G'
f'' : α✝ → E''
g'' : α✝ → F''
k'' : α✝ → G''
l✝ l' : Filter α✝
α : Type u_17
l : Filter α
f g : α → 𝕜
hgf : ∀ᶠ (x : α) in l, g x = 0 → f x = 0
c : ℝ
hc : ∀ᶠ (x : ℝ) in map (fun x => ‖f x / g x‖) l, (fun x x_1 => x ≤ x_1) x c
⊢ f =O[l] g

Next tactic:
simp only [eventually_map, norm_div] at hc
theorem isBigO_iff_div_isBoundedUnder {α : Type*} {l : Filter α} {f g : α → 𝕜}
    (hgf : ∀ᶠ x in l, g x = 0 → f x = 0) :
    f =O[l] g ↔ IsBoundedUnder (· ≤ ·) l fun x => ‖f x / g x‖ := by
  refine' ⟨div_isBoundedUnder_of_isBigO, fun h => _⟩
  obtain ⟨c, hc⟩ := h
  simp only [eventually_map, norm_div] at hc
  

Proof state:
case intro
α✝ : Type u_1
β : Type u_2
E : Type u_3
F : Type u_4
G : Type u_5
E' : Type u_6
F' : Type u_7
G' : Type u_8
E'' : Type u_9
F'' : Type u_10
G'' : Type u_11
E''' : Type u_12
R : Type u_13
R' : Type u_14
𝕜 : Type u_15
𝕜' : Type u_16
inst✝¹³ : Norm E
inst✝¹² : Norm F
inst✝¹¹ : Norm G
inst✝¹⁰ : SeminormedAddCommGroup E'
inst✝⁹ : SeminormedAddCommGroup F'
inst✝⁸ : SeminormedAddCommGroup G'
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E''
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F''
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup G''
inst✝⁴ : SeminormedRing R
inst✝³ : SeminormedAddGroup E'''
inst✝² : SeminormedRing R'
inst✝¹ : NormedField 𝕜
inst✝ : NormedField 𝕜'
c✝ c' c₁ c₂ : ℝ
f✝ : α✝ → E
g✝ : α✝ → F
k : α✝ → G
f' : α✝ → E'
g' : α✝ → F'
k' : α✝ → G'
f'' : α✝ → E''
g'' : α✝ → F''
k'' : α✝ → G''
l✝ l' : Filter α✝
α : Type u_17
l : Filter α
f g : α → 𝕜
hgf : ∀ᶠ (x : α) in l, g x = 0 → f x = 0
c : ℝ
hc : ∀ᶠ (a : α) in l, ‖f a‖ / ‖g a‖ ≤ c
⊢ f =O[l] g

Next tactic:
refine' IsBigO.of_bound c (hc.mp <| hgf.mono fun x hx₁ hx₂ => _)
theorem isBigO_iff_div_isBoundedUnder {α : Type*} {l : Filter α} {f g : α → 𝕜}
    (hgf : ∀ᶠ x in l, g x = 0 → f x = 0) :
    f =O[l] g ↔ IsBoundedUnder (· ≤ ·) l fun x => ‖f x / g x‖ := by
  refine' ⟨div_isBoundedUnder_of_isBigO, fun h => _⟩
  obtain ⟨c, hc⟩ := h
  simp only [eventually_map, norm_div] at hc
  refine' IsBigO.of_bound c (hc.mp <| hgf.mono fun x hx₁ hx₂ => _)
  

Proof state:
case intro
α✝ : Type u_1
β : Type u_2
E : Type u_3
F : Type u_4
G : Type u_5
E' : Type u_6
F' : Type u_7
G' : Type u_8
E'' : Type u_9
F'' : Type u_10
G'' : Type u_11
E''' : Type u_12
R : Type u_13
R' : Type u_14
𝕜 : Type u_15
𝕜' : Type u_16
inst✝¹³ : Norm E
inst✝¹² : Norm F
inst✝¹¹ : Norm G
inst✝¹⁰ : SeminormedAddCommGroup E'
inst✝⁹ : SeminormedAddCommGroup F'
inst✝⁸ : SeminormedAddCommGroup G'
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E''
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F''
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup G''
inst✝⁴ : SeminormedRing R
inst✝³ : SeminormedAddGroup E'''
inst✝² : SeminormedRing R'
inst✝¹ : NormedField 𝕜
inst✝ : NormedField 𝕜'
c✝ c' c₁ c₂ : ℝ
f✝ : α✝ → E
g✝ : α✝ → F
k : α✝ → G
f' : α✝ → E'
g' : α✝ → F'
k' : α✝ → G'
f'' : α✝ → E''
g'' : α✝ → F''
k'' : α✝ → G''
l✝ l' : Filter α✝
α : Type u_17
l : Filter α
f g : α → 𝕜
hgf : ∀ᶠ (x : α) in l, g x = 0 → f x = 0
c : ℝ
hc : ∀ᶠ (a : α) in l, ‖f a‖ / ‖g a‖ ≤ c
x : α
hx₁ : g x = 0 → f x = 0
hx₂ : ‖f x‖ / ‖g x‖ ≤ c
⊢ ‖f x‖ ≤ c * ‖g x‖

Next tactic:
by_cases hgx : g x = 0
theorem isBigO_iff_div_isBoundedUnder {α : Type*} {l : Filter α} {f g : α → 𝕜}
    (hgf : ∀ᶠ x in l, g x = 0 → f x = 0) :
    f =O[l] g ↔ IsBoundedUnder (· ≤ ·) l fun x => ‖f x / g x‖ := by
  refine' ⟨div_isBoundedUnder_of_isBigO, fun h => _⟩
  obtain ⟨c, hc⟩ := h
  simp only [eventually_map, norm_div] at hc
  refine' IsBigO.of_bound c (hc.mp <| hgf.mono fun x hx₁ hx₂ => _)
  by_cases hgx : g x = 0
  · 

Proof state:
case pos
α✝ : Type u_1
β : Type u_2
E : Type u_3
F : Type u_4
G : Type u_5
E' : Type u_6
F' : Type u_7
G' : Type u_8
E'' : Type u_9
F'' : Type u_10
G'' : Type u_11
E''' : Type u_12
R : Type u_13
R' : Type u_14
𝕜 : Type u_15
𝕜' : Type u_16
inst✝¹³ : Norm E
inst✝¹² : Norm F
inst✝¹¹ : Norm G
inst✝¹⁰ : SeminormedAddCommGroup E'
inst✝⁹ : SeminormedAddCommGroup F'
inst✝⁸ : SeminormedAddCommGroup G'
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E''
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F''
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup G''
inst✝⁴ : SeminormedRing R
inst✝³ : SeminormedAddGroup E'''
inst✝² : SeminormedRing R'
inst✝¹ : NormedField 𝕜
inst✝ : NormedField 𝕜'
c✝ c' c₁ c₂ : ℝ
f✝ : α✝ → E
g✝ : α✝ → F
k : α✝ → G
f' : α✝ → E'
g' : α✝ → F'
k' : α✝ → G'
f'' : α✝ → E''
g'' : α✝ → F''
k'' : α✝ → G''
l✝ l' : Filter α✝
α : Type u_17
l : Filter α
f g : α → 𝕜
hgf : ∀ᶠ (x : α) in l, g x = 0 → f x = 0
c : ℝ
hc : ∀ᶠ (a : α) in l, ‖f a‖ / ‖g a‖ ≤ c
x : α
hx₁ : g x = 0 → f x = 0
hx₂ : ‖f x‖ / ‖g x‖ ≤ c
hgx : g x = 0
⊢ ‖f x‖ ≤ c * ‖g x‖

Next tactic:
simp [hx₁ hgx, hgx]
theorem isBigO_iff_div_isBoundedUnder {α : Type*} {l : Filter α} {f g : α → 𝕜}
    (hgf : ∀ᶠ x in l, g x = 0 → f x = 0) :
    f =O[l] g ↔ IsBoundedUnder (· ≤ ·) l fun x => ‖f x / g x‖ := by
  refine' ⟨div_isBoundedUnder_of_isBigO, fun h => _⟩
  obtain ⟨c, hc⟩ := h
  simp only [eventually_map, norm_div] at hc
  refine' IsBigO.of_bound c (hc.mp <| hgf.mono fun x hx₁ hx₂ => _)
  by_cases hgx : g x = 0
  · simp [hx₁ hgx, hgx]
  · 

Proof state:
case neg
α✝ : Type u_1
β : Type u_2
E : Type u_3
F : Type u_4
G : Type u_5
E' : Type u_6
F' : Type u_7
G' : Type u_8
E'' : Type u_9
F'' : Type u_10
G'' : Type u_11
E''' : Type u_12
R : Type u_13
R' : Type u_14
𝕜 : Type u_15
𝕜' : Type u_16
inst✝¹³ : Norm E
inst✝¹² : Norm F
inst✝¹¹ : Norm G
inst✝¹⁰ : SeminormedAddCommGroup E'
inst✝⁹ : SeminormedAddCommGroup F'
inst✝⁸ : SeminormedAddCommGroup G'
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E''
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F''
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup G''
inst✝⁴ : SeminormedRing R
inst✝³ : SeminormedAddGroup E'''
inst✝² : SeminormedRing R'
inst✝¹ : NormedField 𝕜
inst✝ : NormedField 𝕜'
c✝ c' c₁ c₂ : ℝ
f✝ : α✝ → E
g✝ : α✝ → F
k : α✝ → G
f' : α✝ → E'
g' : α✝ → F'
k' : α✝ → G'
f'' : α✝ → E''
g'' : α✝ → F''
k'' : α✝ → G''
l✝ l' : Filter α✝
α : Type u_17
l : Filter α
f g : α → 𝕜
hgf : ∀ᶠ (x : α) in l, g x = 0 → f x = 0
c : ℝ
hc : ∀ᶠ (a : α) in l, ‖f a‖ / ‖g a‖ ≤ c
x : α
hx₁ : g x = 0 → f x = 0
hx₂ : ‖f x‖ / ‖g x‖ ≤ c
hgx : ¬g x = 0
⊢ ‖f x‖ ≤ c * ‖g x‖

Next tactic:
exact (div_le_iff (norm_pos_iff.2 hgx)).mp hx₂
theorem IsLittleO.tendsto_zero_of_tendsto {α E 𝕜 : Type*} [NormedAddCommGroup E] [NormedField 𝕜]
    {u : α → E} {v : α → 𝕜} {l : Filter α} {y : 𝕜} (huv : u =o[l] v) (hv : Tendsto v l (𝓝 y)) :
    Tendsto u l (𝓝 0) := by
  

Proof state:
α✝ : Type u_1
β : Type u_2
E✝ : Type u_3
F : Type u_4
G : Type u_5
E' : Type u_6
F' : Type u_7
G' : Type u_8
E'' : Type u_9
F'' : Type u_10
G'' : Type u_11
E''' : Type u_12
R : Type u_13
R' : Type u_14
𝕜✝ : Type u_15
𝕜' : Type u_16
inst✝¹⁵ : Norm E✝
inst✝¹⁴ : Norm F
inst✝¹³ : Norm G
inst✝¹² : SeminormedAddCommGroup E'
inst✝¹¹ : SeminormedAddCommGroup F'
inst✝¹⁰ : SeminormedAddCommGroup G'
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E''
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup F''
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup G''
inst✝⁶ : SeminormedRing R
inst✝⁵ : SeminormedAddGroup E'''
inst✝⁴ : SeminormedRing R'
inst✝³ : NormedField 𝕜✝
inst✝² : NormedField 𝕜'
c c' c₁ c₂ : ℝ
f : α✝ → E✝
g : α✝ → F
k : α✝ → G
f' : α✝ → E'
g' : α✝ → F'
k' : α✝ → G'
f'' : α✝ → E''
g'' : α✝ → F''
k'' : α✝ → G''
l✝ l' : Filter α✝
α : Type u_17
E : Type u_18
𝕜 : Type u_19
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedField 𝕜
u : α → E
v : α → 𝕜
l : Filter α
y : 𝕜
huv : u =o[l] v
hv : Tendsto v l (𝓝 y)
⊢ Tendsto u l (𝓝 0)

Next tactic:
suffices h : u =o[l] fun _x => (1 : 𝕜) by
    rwa [isLittleO_one_iff] at h