Module: Mathlib.Combinatorics.SetFamily.FourFunctions

Goal state before:
pp: case neg
α : Type u_1
β : Type u_2
inst✝⁴ : DecidableEq α
inst✝³ : CommSemiring β
inst✝² : LinearOrder β
inst✝¹ : IsStrictOrderedRing β
a : α
f₁ f₂ f₃ f₄ : Finset α → β
u : Finset α
inst✝ : ExistsAddOfLE β
hu : a ∉ u
h₁ : 0 ≤ f₁
h₂ : 0 ≤ f₂
h₃ : 0 ≤ f₃
h₄ : 0 ≤ f₄
h : ∀ ⦃s : Finset α⦄, s ⊆ insert a u → ∀ ⦃t : Finset α⦄, t ⊆ insert a u → f₁ s * f₂ t ≤ f₃ (s ∩ t) * f₄ (s ∪ t)
𝒜 ℬ : Finset (Finset α)
s : Finset α
hsu : s ⊆ u
t : Finset α
htu : t ⊆ u
this✝⁴ : s ⊆ insert a u
this✝³ : t ⊆ insert a u
this✝² : insert a s ⊆ insert a u
this✝¹ : insert a t ⊆ insert a u
has : a ∉ s
hat : a ∉ t
this✝ : a ∉ s ∩ t
this : a ∉ s ∪ t
h✝¹ : s ∈ 𝒜
h✝ : insert a s ∉ 𝒜
⊢ (f₁ s + 0) * collapse ℬ a f₂ t ≤ collapse (𝒜 ⊼ ℬ) a f₃ (s ∩ t) * collapse (𝒜 ⊻ ℬ) a f₄ (s ∪ t)

pp: case pos
α : Type u_1
β : Type u_2
inst✝⁴ : DecidableEq α
inst✝³ : CommSemiring β
inst✝² : LinearOrder β
inst✝¹ : IsStrictOrderedRing β
a : α
f₁ f₂ f₃ f₄ : Finset α → β
u : Finset α
inst✝ : ExistsAddOfLE β
hu : a ∉ u
h₁ : 0 ≤ f₁
h₂ : 0 ≤ f₂
h₃ : 0 ≤ f₃
h₄ : 0 ≤ f₄
h : ∀ ⦃s : Finset α⦄, s ⊆ insert a u → ∀ ⦃t : Finset α⦄, t ⊆ insert a u → f₁ s * f₂ t ≤ f₃ (s ∩ t) * f₄ (s ∪ t)
𝒜 ℬ : Finset (Finset α)
s : Finset α
hsu : s ⊆ u
t : Finset α
htu : t ⊆ u
this✝⁴ : s ⊆ insert a u
this✝³ : t ⊆ insert a u
this✝² : insert a s ⊆ insert a u
this✝¹ : insert a t ⊆ insert a u
has : a ∉ s
hat : a ∉ t
this✝ : a ∉ s ∩ t
this : a ∉ s ∪ t
h✝¹ : s ∉ 𝒜
h✝ : insert a s ∈ 𝒜
⊢ (0 + f₁ (insert a s)) * collapse ℬ a f₂ t ≤ collapse (𝒜 ⊼ ℬ) a f₃ (s ∩ t) * collapse (𝒜 ⊻ ℬ) a f₄ (s ∪ t)

pp: case neg
α : Type u_1
β : Type u_2
inst✝⁴ : DecidableEq α
inst✝³ : CommSemiring β
inst✝² : LinearOrder β
inst✝¹ : IsStrictOrderedRing β
a : α
f₁ f₂ f₃ f₄ : Finset α → β
u : Finset α
inst✝ : ExistsAddOfLE β
hu : a ∉ u
h₁ : 0 ≤ f₁
h₂ : 0 ≤ f₂
h₃ : 0 ≤ f₃
h₄ : 0 ≤ f₄
h : ∀ ⦃s : Finset α⦄, s ⊆ insert a u → ∀ ⦃t : Finset α⦄, t ⊆ insert a u → f₁ s * f₂ t ≤ f₃ (s ∩ t) * f₄ (s ∪ t)
𝒜 ℬ : Finset (Finset α)
s : Finset α
hsu : s ⊆ u
t : Finset α
htu : t ⊆ u
this✝⁴ : s ⊆ insert a u
this✝³ : t ⊆ insert a u
this✝² : insert a s ⊆ insert a u
this✝¹ : insert a t ⊆ insert a u
has : a ∉ s
hat : a ∉ t
this✝ : a ∉ s ∩ t
this : a ∉ s ∪ t
h✝¹ : s ∉ 𝒜
h✝ : insert a s ∉ 𝒜
⊢ (0 + 0) * collapse ℬ a f₂ t ≤ collapse (𝒜 ⊼ ℬ) a f₃ (s ∩ t) * collapse (𝒜 ⊻ ℬ) a f₄ (s ∪ t)

Tactic:
· rw [add_zero, collapse_eq hat, mul_add]
    split_ifs
    · refine (add_le_add (h ‹_› ‹_›) <| h ‹_› ‹_›).trans ?_
      rw [collapse_of_mem ‹_› (union_mem_sups ‹_› ‹_›) (union_mem_sups ‹_› ‹_›) rfl
        (union_insert _ _ _), inter_insert_of_notMem ‹_›, ← mul_add]
      gcongr
      · exact add_nonneg (h₄ _) (h₄ _)
      · exact le_collapse_of_mem ‹_› h₃ rfl <| inter_mem_infs ‹_› ‹_›
    · rw [mul_zero, add_zero]
      exact (h ‹_› ‹_›).trans <| mul_le_mul (le_collapse_of_mem ‹_› h₃ rfl <|
        inter_mem_infs ‹_› ‹_›) (le_collapse_of_mem ‹_› h₄ rfl <| union_mem_sups ‹_› ‹_›)
        (h₄ _) <| collapse_nonneg h₃ _
    · rw [mul_zero, zero_add]
      refine (h ‹_› ‹_›).trans <| mul_le_mul ?_ (le_collapse_of_insert_mem ‹_› h₄
        (union_insert _ _ _) <| union_mem_sups ‹_› ‹_›) (h₄ _) <| collapse_nonneg h₃ _
      exact le_collapse_of_mem (notMem_mono inter_subset_left ‹_›) h₃
        (inter_insert_of_notMem ‹_›) <| inter_mem_infs ‹_› ‹_›
    · simp_rw [mul_zero, add_zero]
      exact mul_nonneg (collapse_nonneg h₃ _) <| collapse_nonneg h₄ _

Goal state after:
case pos
α : Type u_1
β : Type u_2
inst✝⁴ : DecidableEq α
inst✝³ : CommSemiring β
inst✝² : LinearOrder β
inst✝¹ : IsStrictOrderedRing β
a : α
f₁ f₂ f₃ f₄ : Finset α → β
u : Finset α
inst✝ : ExistsAddOfLE β
hu : a ∉ u
h₁ : 0 ≤ f₁
h₂ : 0 ≤ f₂
h₃ : 0 ≤ f₃
h₄ : 0 ≤ f₄
h : ∀ ⦃s : Finset α⦄, s ⊆ insert a u → ∀ ⦃t : Finset α⦄, t ⊆ insert a u → f₁ s * f₂ t ≤ f₃ (s ∩ t) * f₄ (s ∪ t)
𝒜 ℬ : Finset (Finset α)
s : Finset α
hsu : s ⊆ u
t : Finset α
htu : t ⊆ u
this✝⁴ : s ⊆ insert a u
this✝³ : t ⊆ insert a u
this✝² : insert a s ⊆ insert a u
this✝¹ : insert a t ⊆ insert a u
has : a ∉ s
hat : a ∉ t
this✝ : a ∉ s ∩ t
this : a ∉ s ∪ t
h✝¹ : s ∉ 𝒜
h✝ : insert a s ∈ 𝒜
⊢ (0 + f₁ (insert a s)) * collapse ℬ a f₂ t ≤ collapse (𝒜 ⊼ ℬ) a f₃ (s ∩ t) * collapse (𝒜 ⊻ ℬ) a f₄ (s ∪ t)

case neg
α : Type u_1
β : Type u_2
inst✝⁴ : DecidableEq α
inst✝³ : CommSemiring β
inst✝² : LinearOrder β
inst✝¹ : IsStrictOrderedRing β
a : α
f₁ f₂ f₃ f₄ : Finset α → β
u : Finset α
inst✝ : ExistsAddOfLE β
hu : a ∉ u
h₁ : 0 ≤ f₁
h₂ : 0 ≤ f₂
h₃ : 0 ≤ f₃
h₄ : 0 ≤ f₄
h : ∀ ⦃s : Finset α⦄, s ⊆ insert a u → ∀ ⦃t : Finset α⦄, t ⊆ insert a u → f₁ s * f₂ t ≤ f₃ (s ∩ t) * f₄ (s ∪ t)
𝒜 ℬ : Finset (Finset α)
s : Finset α
hsu : s ⊆ u
t : Finset α
htu : t ⊆ u
this✝⁴ : s ⊆ insert a u
this✝³ : t ⊆ insert a u
this✝² : insert a s ⊆ insert a u
this✝¹ : insert a t ⊆ insert a u
has : a ∉ s
hat : a ∉ t
this✝ : a ∉ s ∩ t
this : a ∉ s ∪ t
h✝¹ : s ∉ 𝒜
h✝ : insert a s ∉ 𝒜
⊢ (0 + 0) * collapse ℬ a f₂ t ≤ collapse (𝒜 ⊼ ℬ) a f₃ (s ∩ t) * collapse (𝒜 ⊻ ℬ) a f₄ (s ∪ t)