l3lab/ntp-mathlib huggingface dataset:
private theorem extend_Z_bilin_aux (x₀ : α) (y₁ : δ) : ∃ U₂ ∈ comap e (𝓝 x₀), ∀ (x) (_ : x ∈ U₂)
    (x') (_ : x' ∈ U₂), (fun p : β × δ => φ p.1 p.2) (x' - x, y₁) ∈ W' := by
  let Nx := 𝓝 x₀
  let ee := fun u : β × β => (e u.1, e u.2)
  have lim1 : Tendsto (fun a : β × β => (a.2 - a.1, y₁))
      (comap e Nx ×ˢ comap e Nx) (𝓝 (0, y₁)) := by
    have := Tendsto.prod_mk (tendsto_sub_comap_self de x₀)
      (tendsto_const_nhds : Tendsto (fun _ : β × β => y₁) (comap ee <| 𝓝 (x₀, x₀)) (𝓝 y₁))
    rw [nhds_prod_eq, prod_comap_comap_eq, ← nhds_prod_eq]
    exact (this : _)
  have lim2 : Tendsto (fun p : β × δ => φ p.1 p.2) (𝓝 (0, y₁)) (𝓝 0) := by
    simpa using hφ.tendsto (0, y₁)
  have lim := lim2.comp lim1
  

Proof state:
α : Type u_1
β : Type u_2
γ : Type u_3
δ : Type u_4
G : Type u_5
inst✝¹⁶ : TopologicalSpace α
inst✝¹⁵ : AddCommGroup α
inst✝¹⁴ : TopologicalAddGroup α
inst✝¹³ : TopologicalSpace β
inst✝¹² : AddCommGroup β
inst✝¹¹ : TopologicalAddGroup β
inst✝¹⁰ : TopologicalSpace γ
inst✝⁹ : AddCommGroup γ
inst✝⁸ : TopologicalAddGroup γ
inst✝⁷ : TopologicalSpace δ
inst✝⁶ : AddCommGroup δ
inst✝⁵ : TopologicalAddGroup δ
inst✝⁴ : UniformSpace G
inst✝³ : AddCommGroup G
inst✝² : UniformAddGroup G
inst✝¹ : SeparatedSpace G
inst✝ : CompleteSpace G
e : β →+ α
de : DenseInducing ⇑e
f : δ →+ γ
df : DenseInducing ⇑f
φ : β →+ δ →+ G
hφ : Continuous fun p => (φ p.1) p.2
W' : Set G
W'_nhd : W' ∈ 𝓝 0
x₀ : α
y₁ : δ
Nx : Filter α := 𝓝 x₀
ee : β × β → α × α := fun u => (e u.1, e u.2)
lim1 : Tendsto (fun a => (a.2 - a.1, y₁)) (comap (⇑e) Nx ×ˢ comap (⇑e) Nx) (𝓝 (0, y₁))
lim2 : Tendsto (fun p => (φ p.1) p.2) (𝓝 (0, y₁)) (𝓝 0)
lim : Tendsto ((fun p => (φ p.1) p.2) ∘ fun a => (a.2 - a.1, y₁)) (comap (⇑e) Nx ×ˢ comap (⇑e) Nx) (𝓝 0)
⊢ ∃ U₂ ∈ comap (⇑e) (𝓝 x₀), ∀ x ∈ U₂, ∀ x' ∈ U₂, (fun p => (φ p.1) p.2) (x' - x, y₁) ∈ W'

Next tactic:
rw [tendsto_prod_self_iff] at lim
private theorem extend_Z_bilin_aux (x₀ : α) (y₁ : δ) : ∃ U₂ ∈ comap e (𝓝 x₀), ∀ (x) (_ : x ∈ U₂)
    (x') (_ : x' ∈ U₂), (fun p : β × δ => φ p.1 p.2) (x' - x, y₁) ∈ W' := by
  let Nx := 𝓝 x₀
  let ee := fun u : β × β => (e u.1, e u.2)
  have lim1 : Tendsto (fun a : β × β => (a.2 - a.1, y₁))
      (comap e Nx ×ˢ comap e Nx) (𝓝 (0, y₁)) := by
    have := Tendsto.prod_mk (tendsto_sub_comap_self de x₀)
      (tendsto_const_nhds : Tendsto (fun _ : β × β => y₁) (comap ee <| 𝓝 (x₀, x₀)) (𝓝 y₁))
    rw [nhds_prod_eq, prod_comap_comap_eq, ← nhds_prod_eq]
    exact (this : _)
  have lim2 : Tendsto (fun p : β × δ => φ p.1 p.2) (𝓝 (0, y₁)) (𝓝 0) := by
    simpa using hφ.tendsto (0, y₁)
  have lim := lim2.comp lim1
  rw [tendsto_prod_self_iff] at lim
  

Proof state:
α : Type u_1
β : Type u_2
γ : Type u_3
δ : Type u_4
G : Type u_5
inst✝¹⁶ : TopologicalSpace α
inst✝¹⁵ : AddCommGroup α
inst✝¹⁴ : TopologicalAddGroup α
inst✝¹³ : TopologicalSpace β
inst✝¹² : AddCommGroup β
inst✝¹¹ : TopologicalAddGroup β
inst✝¹⁰ : TopologicalSpace γ
inst✝⁹ : AddCommGroup γ
inst✝⁸ : TopologicalAddGroup γ
inst✝⁷ : TopologicalSpace δ
inst✝⁶ : AddCommGroup δ
inst✝⁵ : TopologicalAddGroup δ
inst✝⁴ : UniformSpace G
inst✝³ : AddCommGroup G
inst✝² : UniformAddGroup G
inst✝¹ : SeparatedSpace G
inst✝ : CompleteSpace G
e : β →+ α
de : DenseInducing ⇑e
f : δ →+ γ
df : DenseInducing ⇑f
φ : β →+ δ →+ G
hφ : Continuous fun p => (φ p.1) p.2
W' : Set G
W'_nhd : W' ∈ 𝓝 0
x₀ : α
y₁ : δ
Nx : Filter α := 𝓝 x₀
ee : β × β → α × α := fun u => (e u.1, e u.2)
lim1 : Tendsto (fun a => (a.2 - a.1, y₁)) (comap (⇑e) Nx ×ˢ comap (⇑e) Nx) (𝓝 (0, y₁))
lim2 : Tendsto (fun p => (φ p.1) p.2) (𝓝 (0, y₁)) (𝓝 0)
lim :
  ∀ W ∈ 𝓝 0,
    ∃ U ∈ comap (⇑e) Nx, ∀ (x x' : β), x ∈ U → x' ∈ U → ((fun p => (φ p.1) p.2) ∘ fun a => (a.2 - a.1, y₁)) (x, x') ∈ W
⊢ ∃ U₂ ∈ comap (⇑e) (𝓝 x₀), ∀ x ∈ U₂, ∀ x' ∈ U₂, (fun p => (φ p.1) p.2) (x' - x, y₁) ∈ W'

Next tactic:
simp_rw [ball_mem_comm]
private theorem extend_Z_bilin_aux (x₀ : α) (y₁ : δ) : ∃ U₂ ∈ comap e (𝓝 x₀), ∀ (x) (_ : x ∈ U₂)
    (x') (_ : x' ∈ U₂), (fun p : β × δ => φ p.1 p.2) (x' - x, y₁) ∈ W' := by
  let Nx := 𝓝 x₀
  let ee := fun u : β × β => (e u.1, e u.2)
  have lim1 : Tendsto (fun a : β × β => (a.2 - a.1, y₁))
      (comap e Nx ×ˢ comap e Nx) (𝓝 (0, y₁)) := by
    have := Tendsto.prod_mk (tendsto_sub_comap_self de x₀)
      (tendsto_const_nhds : Tendsto (fun _ : β × β => y₁) (comap ee <| 𝓝 (x₀, x₀)) (𝓝 y₁))
    rw [nhds_prod_eq, prod_comap_comap_eq, ← nhds_prod_eq]
    exact (this : _)
  have lim2 : Tendsto (fun p : β × δ => φ p.1 p.2) (𝓝 (0, y₁)) (𝓝 0) := by
    simpa using hφ.tendsto (0, y₁)
  have lim := lim2.comp lim1
  rw [tendsto_prod_self_iff] at lim
  simp_rw [ball_mem_comm]
  

Proof state:
α : Type u_1
β : Type u_2
γ : Type u_3
δ : Type u_4
G : Type u_5
inst✝¹⁶ : TopologicalSpace α
inst✝¹⁵ : AddCommGroup α
inst✝¹⁴ : TopologicalAddGroup α
inst✝¹³ : TopologicalSpace β
inst✝¹² : AddCommGroup β
inst✝¹¹ : TopologicalAddGroup β
inst✝¹⁰ : TopologicalSpace γ
inst✝⁹ : AddCommGroup γ
inst✝⁸ : TopologicalAddGroup γ
inst✝⁷ : TopologicalSpace δ
inst✝⁶ : AddCommGroup δ
inst✝⁵ : TopologicalAddGroup δ
inst✝⁴ : UniformSpace G
inst✝³ : AddCommGroup G
inst✝² : UniformAddGroup G
inst✝¹ : SeparatedSpace G
inst✝ : CompleteSpace G
e : β →+ α
de : DenseInducing ⇑e
f : δ →+ γ
df : DenseInducing ⇑f
φ : β →+ δ →+ G
hφ : Continuous fun p => (φ p.1) p.2
W' : Set G
W'_nhd : W' ∈ 𝓝 0
x₀ : α
y₁ : δ
Nx : Filter α := 𝓝 x₀
ee : β × β → α × α := fun u => (e u.1, e u.2)
lim1 : Tendsto (fun a => (a.2 - a.1, y₁)) (comap (⇑e) Nx ×ˢ comap (⇑e) Nx) (𝓝 (0, y₁))
lim2 : Tendsto (fun p => (φ p.1) p.2) (𝓝 (0, y₁)) (𝓝 0)
lim :
  ∀ W ∈ 𝓝 0,
    ∃ U ∈ comap (⇑e) Nx, ∀ (x x' : β), x ∈ U → x' ∈ U → ((fun p => (φ p.1) p.2) ∘ fun a => (a.2 - a.1, y₁)) (x, x') ∈ W
⊢ ∃ U₂ ∈ comap (⇑e) (𝓝 x₀), ∀ (a b : β), a ∈ U₂ → b ∈ U₂ → (φ (b - a)) y₁ ∈ W'

Next tactic:
exact lim W' W'_nhd
private theorem extend_Z_bilin_key (x₀ : α) (y₀ : γ) : ∃ U ∈ comap e (𝓝 x₀), ∃ V ∈ comap f (𝓝 y₀),
    ∀ (x) (_ : x ∈ U) (x') (_ : x' ∈ U), ∀ (y) (_ : y ∈ V) (y') (_ : y' ∈ V),
    (fun p : β × δ => φ p.1 p.2) (x', y') - (fun p : β × δ => φ p.1 p.2) (x, y) ∈ W' := by
  

Proof state:
α : Type u_1
β : Type u_2
γ : Type u_3
δ : Type u_4
G : Type u_5
inst✝¹⁶ : TopologicalSpace α
inst✝¹⁵ : AddCommGroup α
inst✝¹⁴ : TopologicalAddGroup α
inst✝¹³ : TopologicalSpace β
inst✝¹² : AddCommGroup β
inst✝¹¹ : TopologicalAddGroup β
inst✝¹⁰ : TopologicalSpace γ
inst✝⁹ : AddCommGroup γ
inst✝⁸ : TopologicalAddGroup γ
inst✝⁷ : TopologicalSpace δ
inst✝⁶ : AddCommGroup δ
inst✝⁵ : TopologicalAddGroup δ
inst✝⁴ : UniformSpace G
inst✝³ : AddCommGroup G
inst✝² : UniformAddGroup G
inst✝¹ : SeparatedSpace G
inst✝ : CompleteSpace G
e : β →+ α
de : DenseInducing ⇑e
f : δ →+ γ
df : DenseInducing ⇑f
φ : β →+ δ →+ G
hφ : Continuous fun p => (φ p.1) p.2
W' : Set G
W'_nhd : W' ∈ 𝓝 0
x₀ : α
y₀ : γ
⊢ ∃ U ∈ comap (⇑e) (𝓝 x₀),
    ∃ V ∈ comap (⇑f) (𝓝 y₀),
      ∀ x ∈ U, ∀ x' ∈ U, ∀ y ∈ V, ∀ y' ∈ V, (fun p => (φ p.1) p.2) (x', y') - (fun p => (φ p.1) p.2) (x, y) ∈ W'

Next tactic:
let ee := fun u : β × β => (e u.1, e u.2)
private theorem extend_Z_bilin_key (x₀ : α) (y₀ : γ) : ∃ U ∈ comap e (𝓝 x₀), ∃ V ∈ comap f (𝓝 y₀),
    ∀ (x) (_ : x ∈ U) (x') (_ : x' ∈ U), ∀ (y) (_ : y ∈ V) (y') (_ : y' ∈ V),
    (fun p : β × δ => φ p.1 p.2) (x', y') - (fun p : β × δ => φ p.1 p.2) (x, y) ∈ W' := by
  let ee := fun u : β × β => (e u.1, e u.2)
  

Proof state:
α : Type u_1
β : Type u_2
γ : Type u_3
δ : Type u_4
G : Type u_5
inst✝¹⁶ : TopologicalSpace α
inst✝¹⁵ : AddCommGroup α
inst✝¹⁴ : TopologicalAddGroup α
inst✝¹³ : TopologicalSpace β
inst✝¹² : AddCommGroup β
inst✝¹¹ : TopologicalAddGroup β
inst✝¹⁰ : TopologicalSpace γ
inst✝⁹ : AddCommGroup γ
inst✝⁸ : TopologicalAddGroup γ
inst✝⁷ : TopologicalSpace δ
inst✝⁶ : AddCommGroup δ
inst✝⁵ : TopologicalAddGroup δ
inst✝⁴ : UniformSpace G
inst✝³ : AddCommGroup G
inst✝² : UniformAddGroup G
inst✝¹ : SeparatedSpace G
inst✝ : CompleteSpace G
e : β →+ α
de : DenseInducing ⇑e
f : δ →+ γ
df : DenseInducing ⇑f
φ : β →+ δ →+ G
hφ : Continuous fun p => (φ p.1) p.2
W' : Set G
W'_nhd : W' ∈ 𝓝 0
x₀ : α
y₀ : γ
ee : β × β → α × α := fun u => (e u.1, e u.2)
⊢ ∃ U ∈ comap (⇑e) (𝓝 x₀),
    ∃ V ∈ comap (⇑f) (𝓝 y₀),
      ∀ x ∈ U, ∀ x' ∈ U, ∀ y ∈ V, ∀ y' ∈ V, (fun p => (φ p.1) p.2) (x', y') - (fun p => (φ p.1) p.2) (x, y) ∈ W'

Next tactic:
let ff := fun u : δ × δ => (f u.1, f u.2)
private theorem extend_Z_bilin_key (x₀ : α) (y₀ : γ) : ∃ U ∈ comap e (𝓝 x₀), ∃ V ∈ comap f (𝓝 y₀),
    ∀ (x) (_ : x ∈ U) (x') (_ : x' ∈ U), ∀ (y) (_ : y ∈ V) (y') (_ : y' ∈ V),
    (fun p : β × δ => φ p.1 p.2) (x', y') - (fun p : β × δ => φ p.1 p.2) (x, y) ∈ W' := by
  let ee := fun u : β × β => (e u.1, e u.2)
  let ff := fun u : δ × δ => (f u.1, f u.2)
  

Proof state:
α : Type u_1
β : Type u_2
γ : Type u_3
δ : Type u_4
G : Type u_5
inst✝¹⁶ : TopologicalSpace α
inst✝¹⁵ : AddCommGroup α
inst✝¹⁴ : TopologicalAddGroup α
inst✝¹³ : TopologicalSpace β
inst✝¹² : AddCommGroup β
inst✝¹¹ : TopologicalAddGroup β
inst✝¹⁰ : TopologicalSpace γ
inst✝⁹ : AddCommGroup γ
inst✝⁸ : TopologicalAddGroup γ
inst✝⁷ : TopologicalSpace δ
inst✝⁶ : AddCommGroup δ
inst✝⁵ : TopologicalAddGroup δ
inst✝⁴ : UniformSpace G
inst✝³ : AddCommGroup G
inst✝² : UniformAddGroup G
inst✝¹ : SeparatedSpace G
inst✝ : CompleteSpace G
e : β →+ α
de : DenseInducing ⇑e
f : δ →+ γ
df : DenseInducing ⇑f
φ : β →+ δ →+ G
hφ : Continuous fun p => (φ p.1) p.2
W' : Set G
W'_nhd : W' ∈ 𝓝 0
x₀ : α
y₀ : γ
ee : β × β → α × α := fun u => (e u.1, e u.2)
ff : δ × δ → γ × γ := fun u => (f u.1, f u.2)
⊢ ∃ U ∈ comap (⇑e) (𝓝 x₀),
    ∃ V ∈ comap (⇑f) (𝓝 y₀),
      ∀ x ∈ U, ∀ x' ∈ U, ∀ y ∈ V, ∀ y' ∈ V, (fun p => (φ p.1) p.2) (x', y') - (fun p => (φ p.1) p.2) (x, y) ∈ W'

Next tactic:
have lim_φ : Filter.Tendsto (fun p : β × δ => φ p.1 p.2) (𝓝 (0, 0)) (𝓝 0) := by
    simpa using hφ.tendsto (0, 0)
private theorem extend_Z_bilin_key (x₀ : α) (y₀ : γ) : ∃ U ∈ comap e (𝓝 x₀), ∃ V ∈ comap f (𝓝 y₀),
    ∀ (x) (_ : x ∈ U) (x') (_ : x' ∈ U), ∀ (y) (_ : y ∈ V) (y') (_ : y' ∈ V),
    (fun p : β × δ => φ p.1 p.2) (x', y') - (fun p : β × δ => φ p.1 p.2) (x, y) ∈ W' := by
  let ee := fun u : β × β => (e u.1, e u.2)
  let ff := fun u : δ × δ => (f u.1, f u.2)
  have lim_φ : Filter.Tendsto (fun p : β × δ => φ p.1 p.2) (𝓝 (0, 0)) (𝓝 0) := by
    

Proof state:
α : Type u_1
β : Type u_2
γ : Type u_3
δ : Type u_4
G : Type u_5
inst✝¹⁶ : TopologicalSpace α
inst✝¹⁵ : AddCommGroup α
inst✝¹⁴ : TopologicalAddGroup α
inst✝¹³ : TopologicalSpace β
inst✝¹² : AddCommGroup β
inst✝¹¹ : TopologicalAddGroup β
inst✝¹⁰ : TopologicalSpace γ
inst✝⁹ : AddCommGroup γ
inst✝⁸ : TopologicalAddGroup γ
inst✝⁷ : TopologicalSpace δ
inst✝⁶ : AddCommGroup δ
inst✝⁵ : TopologicalAddGroup δ
inst✝⁴ : UniformSpace G
inst✝³ : AddCommGroup G
inst✝² : UniformAddGroup G
inst✝¹ : SeparatedSpace G
inst✝ : CompleteSpace G
e : β →+ α
de : DenseInducing ⇑e
f : δ →+ γ
df : DenseInducing ⇑f
φ : β →+ δ →+ G
hφ : Continuous fun p => (φ p.1) p.2
W' : Set G
W'_nhd : W' ∈ 𝓝 0
x₀ : α
y₀ : γ
ee : β × β → α × α := fun u => (e u.1, e u.2)
ff : δ × δ → γ × γ := fun u => (f u.1, f u.2)
⊢ Tendsto (fun p => (φ p.1) p.2) (𝓝 (0, 0)) (𝓝 0)

Next tactic:
simpa using hφ.tendsto (0, 0)
private theorem extend_Z_bilin_key (x₀ : α) (y₀ : γ) : ∃ U ∈ comap e (𝓝 x₀), ∃ V ∈ comap f (𝓝 y₀),
    ∀ (x) (_ : x ∈ U) (x') (_ : x' ∈ U), ∀ (y) (_ : y ∈ V) (y') (_ : y' ∈ V),
    (fun p : β × δ => φ p.1 p.2) (x', y') - (fun p : β × δ => φ p.1 p.2) (x, y) ∈ W' := by
  let ee := fun u : β × β => (e u.1, e u.2)
  let ff := fun u : δ × δ => (f u.1, f u.2)
  have lim_φ : Filter.Tendsto (fun p : β × δ => φ p.1 p.2) (𝓝 (0, 0)) (𝓝 0) := by
    simpa using hφ.tendsto (0, 0)
  

Proof state:
α : Type u_1
β : Type u_2
γ : Type u_3
δ : Type u_4
G : Type u_5
inst✝¹⁶ : TopologicalSpace α
inst✝¹⁵ : AddCommGroup α
inst✝¹⁴ : TopologicalAddGroup α
inst✝¹³ : TopologicalSpace β
inst✝¹² : AddCommGroup β
inst✝¹¹ : TopologicalAddGroup β
inst✝¹⁰ : TopologicalSpace γ
inst✝⁹ : AddCommGroup γ
inst✝⁸ : TopologicalAddGroup γ
inst✝⁷ : TopologicalSpace δ
inst✝⁶ : AddCommGroup δ
inst✝⁵ : TopologicalAddGroup δ
inst✝⁴ : UniformSpace G
inst✝³ : AddCommGroup G
inst✝² : UniformAddGroup G
inst✝¹ : SeparatedSpace G
inst✝ : CompleteSpace G
e : β →+ α
de : DenseInducing ⇑e
f : δ →+ γ
df : DenseInducing ⇑f
φ : β →+ δ →+ G
hφ : Continuous fun p => (φ p.1) p.2
W' : Set G
W'_nhd : W' ∈ 𝓝 0
x₀ : α
y₀ : γ
ee : β × β → α × α := fun u => (e u.1, e u.2)
ff : δ × δ → γ × γ := fun u => (f u.1, f u.2)
lim_φ : Tendsto (fun p => (φ p.1) p.2) (𝓝 (0, 0)) (𝓝 0)
⊢ ∃ U ∈ comap (⇑e) (𝓝 x₀),
    ∃ V ∈ comap (⇑f) (𝓝 y₀),
      ∀ x ∈ U, ∀ x' ∈ U, ∀ y ∈ V, ∀ y' ∈ V, (fun p => (φ p.1) p.2) (x', y') - (fun p => (φ p.1) p.2) (x, y) ∈ W'

Next tactic:
have lim_φ_sub_sub :
    Tendsto (fun p : (β × β) × δ × δ => (fun p : β × δ => φ p.1 p.2) (p.1.2 - p.1.1, p.2.2 - p.2.1))
      ((comap ee <| 𝓝 (x₀, x₀)) ×ˢ (comap ff <| 𝓝 (y₀, y₀))) (𝓝 0) := by
    have lim_sub_sub :
      Tendsto (fun p : (β × β) × δ × δ => (p.1.2 - p.1.1, p.2.2 - p.2.1))
        (comap ee (𝓝 (x₀, x₀)) ×ˢ comap ff (𝓝 (y₀, y₀))) (𝓝 0 ×ˢ 𝓝 0) := by
      have := Filter.prod_mono (tendsto_sub_comap_self de x₀) (tendsto_sub_comap_self df y₀)
      rwa [prod_map_map_eq] at this
    rw [← nhds_prod_eq] at lim_sub_sub
    exact Tendsto.comp lim_φ lim_sub_sub
private theorem extend_Z_bilin_key (x₀ : α) (y₀ : γ) : ∃ U ∈ comap e (𝓝 x₀), ∃ V ∈ comap f (𝓝 y₀),
    ∀ (x) (_ : x ∈ U) (x') (_ : x' ∈ U), ∀ (y) (_ : y ∈ V) (y') (_ : y' ∈ V),
    (fun p : β × δ => φ p.1 p.2) (x', y') - (fun p : β × δ => φ p.1 p.2) (x, y) ∈ W' := by
  let ee := fun u : β × β => (e u.1, e u.2)
  let ff := fun u : δ × δ => (f u.1, f u.2)
  have lim_φ : Filter.Tendsto (fun p : β × δ => φ p.1 p.2) (𝓝 (0, 0)) (𝓝 0) := by
    simpa using hφ.tendsto (0, 0)
  have lim_φ_sub_sub :
    Tendsto (fun p : (β × β) × δ × δ => (fun p : β × δ => φ p.1 p.2) (p.1.2 - p.1.1, p.2.2 - p.2.1))
      ((comap ee <| 𝓝 (x₀, x₀)) ×ˢ (comap ff <| 𝓝 (y₀, y₀))) (𝓝 0) := by
    

Proof state:
α : Type u_1
β : Type u_2
γ : Type u_3
δ : Type u_4
G : Type u_5
inst✝¹⁶ : TopologicalSpace α
inst✝¹⁵ : AddCommGroup α
inst✝¹⁴ : TopologicalAddGroup α
inst✝¹³ : TopologicalSpace β
inst✝¹² : AddCommGroup β
inst✝¹¹ : TopologicalAddGroup β
inst✝¹⁰ : TopologicalSpace γ
inst✝⁹ : AddCommGroup γ
inst✝⁸ : TopologicalAddGroup γ
inst✝⁷ : TopologicalSpace δ
inst✝⁶ : AddCommGroup δ
inst✝⁵ : TopologicalAddGroup δ
inst✝⁴ : UniformSpace G
inst✝³ : AddCommGroup G
inst✝² : UniformAddGroup G
inst✝¹ : SeparatedSpace G
inst✝ : CompleteSpace G
e : β →+ α
de : DenseInducing ⇑e
f : δ →+ γ
df : DenseInducing ⇑f
φ : β →+ δ →+ G
hφ : Continuous fun p => (φ p.1) p.2
W' : Set G
W'_nhd : W' ∈ 𝓝 0
x₀ : α
y₀ : γ
ee : β × β → α × α := fun u => (e u.1, e u.2)
ff : δ × δ → γ × γ := fun u => (f u.1, f u.2)
lim_φ : Tendsto (fun p => (φ p.1) p.2) (𝓝 (0, 0)) (𝓝 0)
⊢ Tendsto (fun p => (fun p => (φ p.1) p.2) (p.1.2 - p.1.1, p.2.2 - p.2.1))
    (comap ee (𝓝 (x₀, x₀)) ×ˢ comap ff (𝓝 (y₀, y₀))) (𝓝 0)

Next tactic:
have lim_sub_sub :
      Tendsto (fun p : (β × β) × δ × δ => (p.1.2 - p.1.1, p.2.2 - p.2.1))
        (comap ee (𝓝 (x₀, x₀)) ×ˢ comap ff (𝓝 (y₀, y₀))) (𝓝 0 ×ˢ 𝓝 0) := by
      have := Filter.prod_mono (tendsto_sub_comap_self de x₀) (tendsto_sub_comap_self df y₀)
      rwa [prod_map_map_eq] at this
private theorem extend_Z_bilin_key (x₀ : α) (y₀ : γ) : ∃ U ∈ comap e (𝓝 x₀), ∃ V ∈ comap f (𝓝 y₀),
    ∀ (x) (_ : x ∈ U) (x') (_ : x' ∈ U), ∀ (y) (_ : y ∈ V) (y') (_ : y' ∈ V),
    (fun p : β × δ => φ p.1 p.2) (x', y') - (fun p : β × δ => φ p.1 p.2) (x, y) ∈ W' := by
  let ee := fun u : β × β => (e u.1, e u.2)
  let ff := fun u : δ × δ => (f u.1, f u.2)
  have lim_φ : Filter.Tendsto (fun p : β × δ => φ p.1 p.2) (𝓝 (0, 0)) (𝓝 0) := by
    simpa using hφ.tendsto (0, 0)
  have lim_φ_sub_sub :
    Tendsto (fun p : (β × β) × δ × δ => (fun p : β × δ => φ p.1 p.2) (p.1.2 - p.1.1, p.2.2 - p.2.1))
      ((comap ee <| 𝓝 (x₀, x₀)) ×ˢ (comap ff <| 𝓝 (y₀, y₀))) (𝓝 0) := by
    have lim_sub_sub :
      Tendsto (fun p : (β × β) × δ × δ => (p.1.2 - p.1.1, p.2.2 - p.2.1))
        (comap ee (𝓝 (x₀, x₀)) ×ˢ comap ff (𝓝 (y₀, y₀))) (𝓝 0 ×ˢ 𝓝 0) := by
      

Proof state:
α : Type u_1
β : Type u_2
γ : Type u_3
δ : Type u_4
G : Type u_5
inst✝¹⁶ : TopologicalSpace α
inst✝¹⁵ : AddCommGroup α
inst✝¹⁴ : TopologicalAddGroup α
inst✝¹³ : TopologicalSpace β
inst✝¹² : AddCommGroup β
inst✝¹¹ : TopologicalAddGroup β
inst✝¹⁰ : TopologicalSpace γ
inst✝⁹ : AddCommGroup γ
inst✝⁸ : TopologicalAddGroup γ
inst✝⁷ : TopologicalSpace δ
inst✝⁶ : AddCommGroup δ
inst✝⁵ : TopologicalAddGroup δ
inst✝⁴ : UniformSpace G
inst✝³ : AddCommGroup G
inst✝² : UniformAddGroup G
inst✝¹ : SeparatedSpace G
inst✝ : CompleteSpace G
e : β →+ α
de : DenseInducing ⇑e
f : δ →+ γ
df : DenseInducing ⇑f
φ : β →+ δ →+ G
hφ : Continuous fun p => (φ p.1) p.2
W' : Set G
W'_nhd : W' ∈ 𝓝 0
x₀ : α
y₀ : γ
ee : β × β → α × α := fun u => (e u.1, e u.2)
ff : δ × δ → γ × γ := fun u => (f u.1, f u.2)
lim_φ : Tendsto (fun p => (φ p.1) p.2) (𝓝 (0, 0)) (𝓝 0)
⊢ Tendsto (fun p => (p.1.2 - p.1.1, p.2.2 - p.2.1)) (comap ee (𝓝 (x₀, x₀)) ×ˢ comap ff (𝓝 (y₀, y₀))) (𝓝 0 ×ˢ 𝓝 0)

Next tactic:
have := Filter.prod_mono (tendsto_sub_comap_self de x₀) (tendsto_sub_comap_self df y₀)
private theorem extend_Z_bilin_key (x₀ : α) (y₀ : γ) : ∃ U ∈ comap e (𝓝 x₀), ∃ V ∈ comap f (𝓝 y₀),
    ∀ (x) (_ : x ∈ U) (x') (_ : x' ∈ U), ∀ (y) (_ : y ∈ V) (y') (_ : y' ∈ V),
    (fun p : β × δ => φ p.1 p.2) (x', y') - (fun p : β × δ => φ p.1 p.2) (x, y) ∈ W' := by
  let ee := fun u : β × β => (e u.1, e u.2)
  let ff := fun u : δ × δ => (f u.1, f u.2)
  have lim_φ : Filter.Tendsto (fun p : β × δ => φ p.1 p.2) (𝓝 (0, 0)) (𝓝 0) := by
    simpa using hφ.tendsto (0, 0)
  have lim_φ_sub_sub :
    Tendsto (fun p : (β × β) × δ × δ => (fun p : β × δ => φ p.1 p.2) (p.1.2 - p.1.1, p.2.2 - p.2.1))
      ((comap ee <| 𝓝 (x₀, x₀)) ×ˢ (comap ff <| 𝓝 (y₀, y₀))) (𝓝 0) := by
    have lim_sub_sub :
      Tendsto (fun p : (β × β) × δ × δ => (p.1.2 - p.1.1, p.2.2 - p.2.1))
        (comap ee (𝓝 (x₀, x₀)) ×ˢ comap ff (𝓝 (y₀, y₀))) (𝓝 0 ×ˢ 𝓝 0) := by
      have := Filter.prod_mono (tendsto_sub_comap_self de x₀) (tendsto_sub_comap_self df y₀)
      

Proof state:
α : Type u_1
β : Type u_2
γ : Type u_3
δ : Type u_4
G : Type u_5
inst✝¹⁶ : TopologicalSpace α
inst✝¹⁵ : AddCommGroup α
inst✝¹⁴ : TopologicalAddGroup α
inst✝¹³ : TopologicalSpace β
inst✝¹² : AddCommGroup β
inst✝¹¹ : TopologicalAddGroup β
inst✝¹⁰ : TopologicalSpace γ
inst✝⁹ : AddCommGroup γ
inst✝⁸ : TopologicalAddGroup γ
inst✝⁷ : TopologicalSpace δ
inst✝⁶ : AddCommGroup δ
inst✝⁵ : TopologicalAddGroup δ
inst✝⁴ : UniformSpace G
inst✝³ : AddCommGroup G
inst✝² : UniformAddGroup G
inst✝¹ : SeparatedSpace G
inst✝ : CompleteSpace G
e : β →+ α
de : DenseInducing ⇑e
f : δ →+ γ
df : DenseInducing ⇑f
φ : β →+ δ →+ G
hφ : Continuous fun p => (φ p.1) p.2
W' : Set G
W'_nhd : W' ∈ 𝓝 0
x₀ : α
y₀ : γ
ee : β × β → α × α := fun u => (e u.1, e u.2)
ff : δ × δ → γ × γ := fun u => (f u.1, f u.2)
lim_φ : Tendsto (fun p => (φ p.1) p.2) (𝓝 (0, 0)) (𝓝 0)
this :
  map (fun t => t.2 - t.1) (comap (fun p => (e p.1, e p.2)) (𝓝 (x₀, x₀))) ×ˢ
      map (fun t => t.2 - t.1) (comap (fun p => (f p.1, f p.2)) (𝓝 (y₀, y₀))) ≤
    𝓝 0 ×ˢ 𝓝 0
⊢ Tendsto (fun p => (p.1.2 - p.1.1, p.2.2 - p.2.1)) (comap ee (𝓝 (x₀, x₀)) ×ˢ comap ff (𝓝 (y₀, y₀))) (𝓝 0 ×ˢ 𝓝 0)

Next tactic:
rwa [prod_map_map_eq] at this
private theorem extend_Z_bilin_key (x₀ : α) (y₀ : γ) : ∃ U ∈ comap e (𝓝 x₀), ∃ V ∈ comap f (𝓝 y₀),
    ∀ (x) (_ : x ∈ U) (x') (_ : x' ∈ U), ∀ (y) (_ : y ∈ V) (y') (_ : y' ∈ V),
    (fun p : β × δ => φ p.1 p.2) (x', y') - (fun p : β × δ => φ p.1 p.2) (x, y) ∈ W' := by
  let ee := fun u : β × β => (e u.1, e u.2)
  let ff := fun u : δ × δ => (f u.1, f u.2)
  have lim_φ : Filter.Tendsto (fun p : β × δ => φ p.1 p.2) (𝓝 (0, 0)) (𝓝 0) := by
    simpa using hφ.tendsto (0, 0)
  have lim_φ_sub_sub :
    Tendsto (fun p : (β × β) × δ × δ => (fun p : β × δ => φ p.1 p.2) (p.1.2 - p.1.1, p.2.2 - p.2.1))
      ((comap ee <| 𝓝 (x₀, x₀)) ×ˢ (comap ff <| 𝓝 (y₀, y₀))) (𝓝 0) := by
    have lim_sub_sub :
      Tendsto (fun p : (β × β) × δ × δ => (p.1.2 - p.1.1, p.2.2 - p.2.1))
        (comap ee (𝓝 (x₀, x₀)) ×ˢ comap ff (𝓝 (y₀, y₀))) (𝓝 0 ×ˢ 𝓝 0) := by
      have := Filter.prod_mono (tendsto_sub_comap_self de x₀) (tendsto_sub_comap_self df y₀)
      rwa [prod_map_map_eq] at this
    

Proof state:
α : Type u_1
β : Type u_2
γ : Type u_3
δ : Type u_4
G : Type u_5
inst✝¹⁶ : TopologicalSpace α
inst✝¹⁵ : AddCommGroup α
inst✝¹⁴ : TopologicalAddGroup α
inst✝¹³ : TopologicalSpace β
inst✝¹² : AddCommGroup β
inst✝¹¹ : TopologicalAddGroup β
inst✝¹⁰ : TopologicalSpace γ
inst✝⁹ : AddCommGroup γ
inst✝⁸ : TopologicalAddGroup γ
inst✝⁷ : TopologicalSpace δ
inst✝⁶ : AddCommGroup δ
inst✝⁵ : TopologicalAddGroup δ
inst✝⁴ : UniformSpace G
inst✝³ : AddCommGroup G
inst✝² : UniformAddGroup G
inst✝¹ : SeparatedSpace G
inst✝ : CompleteSpace G
e : β →+ α
de : DenseInducing ⇑e
f : δ →+ γ
df : DenseInducing ⇑f
φ : β →+ δ →+ G
hφ : Continuous fun p => (φ p.1) p.2
W' : Set G
W'_nhd : W' ∈ 𝓝 0
x₀ : α
y₀ : γ
ee : β × β → α × α := fun u => (e u.1, e u.2)
ff : δ × δ → γ × γ := fun u => (f u.1, f u.2)
lim_φ : Tendsto (fun p => (φ p.1) p.2) (𝓝 (0, 0)) (𝓝 0)
lim_sub_sub :
  Tendsto (fun p => (p.1.2 - p.1.1, p.2.2 - p.2.1)) (comap ee (𝓝 (x₀, x₀)) ×ˢ comap ff (𝓝 (y₀, y₀))) (𝓝 0 ×ˢ 𝓝 0)
⊢ Tendsto (fun p => (fun p => (φ p.1) p.2) (p.1.2 - p.1.1, p.2.2 - p.2.1))
    (comap ee (𝓝 (x₀, x₀)) ×ˢ comap ff (𝓝 (y₀, y₀))) (𝓝 0)

Next tactic:
rw [← nhds_prod_eq] at lim_sub_sub
private theorem extend_Z_bilin_key (x₀ : α) (y₀ : γ) : ∃ U ∈ comap e (𝓝 x₀), ∃ V ∈ comap f (𝓝 y₀),
    ∀ (x) (_ : x ∈ U) (x') (_ : x' ∈ U), ∀ (y) (_ : y ∈ V) (y') (_ : y' ∈ V),
    (fun p : β × δ => φ p.1 p.2) (x', y') - (fun p : β × δ => φ p.1 p.2) (x, y) ∈ W' := by
  let ee := fun u : β × β => (e u.1, e u.2)
  let ff := fun u : δ × δ => (f u.1, f u.2)
  have lim_φ : Filter.Tendsto (fun p : β × δ => φ p.1 p.2) (𝓝 (0, 0)) (𝓝 0) := by
    simpa using hφ.tendsto (0, 0)
  have lim_φ_sub_sub :
    Tendsto (fun p : (β × β) × δ × δ => (fun p : β × δ => φ p.1 p.2) (p.1.2 - p.1.1, p.2.2 - p.2.1))
      ((comap ee <| 𝓝 (x₀, x₀)) ×ˢ (comap ff <| 𝓝 (y₀, y₀))) (𝓝 0) := by
    have lim_sub_sub :
      Tendsto (fun p : (β × β) × δ × δ => (p.1.2 - p.1.1, p.2.2 - p.2.1))
        (comap ee (𝓝 (x₀, x₀)) ×ˢ comap ff (𝓝 (y₀, y₀))) (𝓝 0 ×ˢ 𝓝 0) := by
      have := Filter.prod_mono (tendsto_sub_comap_self de x₀) (tendsto_sub_comap_self df y₀)
      rwa [prod_map_map_eq] at this
    rw [← nhds_prod_eq] at lim_sub_sub
    

Proof state:
α : Type u_1
β : Type u_2
γ : Type u_3
δ : Type u_4
G : Type u_5
inst✝¹⁶ : TopologicalSpace α
inst✝¹⁵ : AddCommGroup α
inst✝¹⁴ : TopologicalAddGroup α
inst✝¹³ : TopologicalSpace β
inst✝¹² : AddCommGroup β
inst✝¹¹ : TopologicalAddGroup β
inst✝¹⁰ : TopologicalSpace γ
inst✝⁹ : AddCommGroup γ
inst✝⁸ : TopologicalAddGroup γ
inst✝⁷ : TopologicalSpace δ
inst✝⁶ : AddCommGroup δ
inst✝⁵ : TopologicalAddGroup δ
inst✝⁴ : UniformSpace G
inst✝³ : AddCommGroup G
inst✝² : UniformAddGroup G
inst✝¹ : SeparatedSpace G
inst✝ : CompleteSpace G
e : β →+ α
de : DenseInducing ⇑e
f : δ →+ γ
df : DenseInducing ⇑f
φ : β →+ δ →+ G
hφ : Continuous fun p => (φ p.1) p.2
W' : Set G
W'_nhd : W' ∈ 𝓝 0
x₀ : α
y₀ : γ
ee : β × β → α × α := fun u => (e u.1, e u.2)
ff : δ × δ → γ × γ := fun u => (f u.1, f u.2)
lim_φ : Tendsto (fun p => (φ p.1) p.2) (𝓝 (0, 0)) (𝓝 0)
lim_sub_sub :
  Tendsto (fun p => (p.1.2 - p.1.1, p.2.2 - p.2.1)) (comap ee (𝓝 (x₀, x₀)) ×ˢ comap ff (𝓝 (y₀, y₀))) (𝓝 (0, 0))
⊢ Tendsto (fun p => (fun p => (φ p.1) p.2) (p.1.2 - p.1.1, p.2.2 - p.2.1))
    (comap ee (𝓝 (x₀, x₀)) ×ˢ comap ff (𝓝 (y₀, y₀))) (𝓝 0)

Next tactic:
exact Tendsto.comp lim_φ lim_sub_sub