Module: Mathlib.Geometry.Manifold.VectorField.LieBracket

Goal state before:
pp: case hf
𝕜 : Type u_1
inst✝¹³ : NontriviallyNormedField 𝕜
H : Type u_2
inst✝¹² : TopologicalSpace H
E : Type u_3
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace 𝕜 E
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝⁹ : TopologicalSpace M
inst✝⁸ : ChartedSpace H M
H' : Type u_5
inst✝⁷ : TopologicalSpace H'
E' : Type u_6
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E'
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 E'
I' : ModelWithCorners 𝕜 E' H'
M' : Type u_7
inst✝⁴ : TopologicalSpace M'
inst✝³ : ChartedSpace H' M'
inst✝² : IsManifold I (minSmoothness 𝕜 2) M
inst✝¹ : IsManifold I' (minSmoothness 𝕜 2) M'
inst✝ : CompleteSpace E
n : ℕ∞ω
f : M → M'
V W : (x : M') → TangentSpace I' x
x₀ : M
s u : Set M
t : Set M'
hV : MDiffAt[t] (T% V) (f x₀)
hW : MDiffAt[t] (T% W) (f x₀)
hs : UniqueMDiff[s]
hu : UniqueMDiff[u]
hf : ContMDiffWithinAt I I' n f u x₀
hx₀ : x₀ ∈ s
hn : minSmoothness 𝕜 2 ≤ n
hst : f ⁻¹' t ∈ 𝓝[s] x₀
h'x₀ : x₀ ∈ closure[inst✝⁹] (interior u)
hsu : s ⊆ u
B :
  ContDiffWithinAt 𝕜 n (↑(extChartAt I' (f x₀)) ∘ f ∘ ↑(extChartAt I x₀).symm)
    (↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' u ∩ (extChartAt I x₀).target) (↑(extChartAt I x₀) x₀)
this✝ :
  ↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' s ∩ (extChartAt I x₀).target =ᶠ[𝓝 (↑(extChartAt I x₀) x₀)]
    ↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' s ∩ range ↑I
this :
  IsSymmSndFDerivWithinAt 𝕜 (↑(extChartAt I' (f x₀)) ∘ f ∘ ↑(extChartAt I x₀).symm)
    (↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' u ∩ (extChartAt I x₀).target) (↑(extChartAt I x₀) x₀)
⊢ ContDiffWithinAt 𝕜 2 (↑(extChartAt I' (f x₀)) ∘ f ∘ ↑(extChartAt I x₀).symm)
    (↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' u ∩ (extChartAt I x₀).target) (↑(extChartAt I x₀) x₀)

pp: case hs
𝕜 : Type u_1
inst✝¹³ : NontriviallyNormedField 𝕜
H : Type u_2
inst✝¹² : TopologicalSpace H
E : Type u_3
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace 𝕜 E
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝⁹ : TopologicalSpace M
inst✝⁸ : ChartedSpace H M
H' : Type u_5
inst✝⁷ : TopologicalSpace H'
E' : Type u_6
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E'
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 E'
I' : ModelWithCorners 𝕜 E' H'
M' : Type u_7
inst✝⁴ : TopologicalSpace M'
inst✝³ : ChartedSpace H' M'
inst✝² : IsManifold I (minSmoothness 𝕜 2) M
inst✝¹ : IsManifold I' (minSmoothness 𝕜 2) M'
inst✝ : CompleteSpace E
n : ℕ∞ω
f : M → M'
V W : (x : M') → TangentSpace I' x
x₀ : M
s u : Set M
t : Set M'
hV : MDiffAt[t] (T% V) (f x₀)
hW : MDiffAt[t] (T% W) (f x₀)
hs : UniqueMDiff[s]
hu : UniqueMDiff[u]
hf : ContMDiffWithinAt I I' n f u x₀
hx₀ : x₀ ∈ s
hn : minSmoothness 𝕜 2 ≤ n
hst : f ⁻¹' t ∈ 𝓝[s] x₀
h'x₀ : x₀ ∈ closure[inst✝⁹] (interior u)
hsu : s ⊆ u
B :
  ContDiffWithinAt 𝕜 n (↑(extChartAt I' (f x₀)) ∘ f ∘ ↑(extChartAt I x₀).symm)
    (↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' u ∩ (extChartAt I x₀).target) (↑(extChartAt I x₀) x₀)
this✝ :
  ↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' s ∩ (extChartAt I x₀).target =ᶠ[𝓝 (↑(extChartAt I x₀) x₀)]
    ↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' s ∩ range ↑I
this :
  IsSymmSndFDerivWithinAt 𝕜 (↑(extChartAt I' (f x₀)) ∘ f ∘ ↑(extChartAt I x₀).symm)
    (↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' u ∩ (extChartAt I x₀).target) (↑(extChartAt I x₀) x₀)
⊢ UniqueDiffOn 𝕜 (↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' s ∩ (extChartAt I x₀).target)

pp: case ht
𝕜 : Type u_1
inst✝¹³ : NontriviallyNormedField 𝕜
H : Type u_2
inst✝¹² : TopologicalSpace H
E : Type u_3
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace 𝕜 E
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝⁹ : TopologicalSpace M
inst✝⁸ : ChartedSpace H M
H' : Type u_5
inst✝⁷ : TopologicalSpace H'
E' : Type u_6
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E'
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 E'
I' : ModelWithCorners 𝕜 E' H'
M' : Type u_7
inst✝⁴ : TopologicalSpace M'
inst✝³ : ChartedSpace H' M'
inst✝² : IsManifold I (minSmoothness 𝕜 2) M
inst✝¹ : IsManifold I' (minSmoothness 𝕜 2) M'
inst✝ : CompleteSpace E
n : ℕ∞ω
f : M → M'
V W : (x : M') → TangentSpace I' x
x₀ : M
s u : Set M
t : Set M'
hV : MDiffAt[t] (T% V) (f x₀)
hW : MDiffAt[t] (T% W) (f x₀)
hs : UniqueMDiff[s]
hu : UniqueMDiff[u]
hf : ContMDiffWithinAt I I' n f u x₀
hx₀ : x₀ ∈ s
hn : minSmoothness 𝕜 2 ≤ n
hst : f ⁻¹' t ∈ 𝓝[s] x₀
h'x₀ : x₀ ∈ closure[inst✝⁹] (interior u)
hsu : s ⊆ u
B :
  ContDiffWithinAt 𝕜 n (↑(extChartAt I' (f x₀)) ∘ f ∘ ↑(extChartAt I x₀).symm)
    (↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' u ∩ (extChartAt I x₀).target) (↑(extChartAt I x₀) x₀)
this✝ :
  ↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' s ∩ (extChartAt I x₀).target =ᶠ[𝓝 (↑(extChartAt I x₀) x₀)]
    ↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' s ∩ range ↑I
this :
  IsSymmSndFDerivWithinAt 𝕜 (↑(extChartAt I' (f x₀)) ∘ f ∘ ↑(extChartAt I x₀).symm)
    (↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' u ∩ (extChartAt I x₀).target) (↑(extChartAt I x₀) x₀)
⊢ UniqueDiffOn 𝕜 (↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' u ∩ (extChartAt I x₀).target)

pp: case hx
𝕜 : Type u_1
inst✝¹³ : NontriviallyNormedField 𝕜
H : Type u_2
inst✝¹² : TopologicalSpace H
E : Type u_3
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace 𝕜 E
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝⁹ : TopologicalSpace M
inst✝⁸ : ChartedSpace H M
H' : Type u_5
inst✝⁷ : TopologicalSpace H'
E' : Type u_6
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E'
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 E'
I' : ModelWithCorners 𝕜 E' H'
M' : Type u_7
inst✝⁴ : TopologicalSpace M'
inst✝³ : ChartedSpace H' M'
inst✝² : IsManifold I (minSmoothness 𝕜 2) M
inst✝¹ : IsManifold I' (minSmoothness 𝕜 2) M'
inst✝ : CompleteSpace E
n : ℕ∞ω
f : M → M'
V W : (x : M') → TangentSpace I' x
x₀ : M
s u : Set M
t : Set M'
hV : MDiffAt[t] (T% V) (f x₀)
hW : MDiffAt[t] (T% W) (f x₀)
hs : UniqueMDiff[s]
hu : UniqueMDiff[u]
hf : ContMDiffWithinAt I I' n f u x₀
hx₀ : x₀ ∈ s
hn : minSmoothness 𝕜 2 ≤ n
hst : f ⁻¹' t ∈ 𝓝[s] x₀
h'x₀ : x₀ ∈ closure[inst✝⁹] (interior u)
hsu : s ⊆ u
B :
  ContDiffWithinAt 𝕜 n (↑(extChartAt I' (f x₀)) ∘ f ∘ ↑(extChartAt I x₀).symm)
    (↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' u ∩ (extChartAt I x₀).target) (↑(extChartAt I x₀) x₀)
this✝ :
  ↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' s ∩ (extChartAt I x₀).target =ᶠ[𝓝 (↑(extChartAt I x₀) x₀)]
    ↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' s ∩ range ↑I
this :
  IsSymmSndFDerivWithinAt 𝕜 (↑(extChartAt I' (f x₀)) ∘ f ∘ ↑(extChartAt I x₀).symm)
    (↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' u ∩ (extChartAt I x₀).target) (↑(extChartAt I x₀) x₀)
⊢ ↑(extChartAt I x₀) x₀ ∈ ↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' s ∩ (extChartAt I x₀).target

Tactic:
· exact (B.of_le hn).of_le le_minSmoothness

Goal state after:
case hs
𝕜 : Type u_1
inst✝¹³ : NontriviallyNormedField 𝕜
H : Type u_2
inst✝¹² : TopologicalSpace H
E : Type u_3
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace 𝕜 E
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝⁹ : TopologicalSpace M
inst✝⁸ : ChartedSpace H M
H' : Type u_5
inst✝⁷ : TopologicalSpace H'
E' : Type u_6
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E'
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 E'
I' : ModelWithCorners 𝕜 E' H'
M' : Type u_7
inst✝⁴ : TopologicalSpace M'
inst✝³ : ChartedSpace H' M'
inst✝² : IsManifold I (minSmoothness 𝕜 2) M
inst✝¹ : IsManifold I' (minSmoothness 𝕜 2) M'
inst✝ : CompleteSpace E
n : ℕ∞ω
f : M → M'
V W : (x : M') → TangentSpace I' x
x₀ : M
s u : Set M
t : Set M'
hV : MDiffAt[t] (T% V) (f x₀)
hW : MDiffAt[t] (T% W) (f x₀)
hs : UniqueMDiff[s]
hu : UniqueMDiff[u]
hf : ContMDiffWithinAt I I' n f u x₀
hx₀ : x₀ ∈ s
hn : minSmoothness 𝕜 2 ≤ n
hst : f ⁻¹' t ∈ 𝓝[s] x₀
h'x₀ : x₀ ∈ closure[inst✝⁹] (interior u)
hsu : s ⊆ u
B :
  ContDiffWithinAt 𝕜 n (↑(extChartAt I' (f x₀)) ∘ f ∘ ↑(extChartAt I x₀).symm)
    (↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' u ∩ (extChartAt I x₀).target) (↑(extChartAt I x₀) x₀)
this✝ :
  ↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' s ∩ (extChartAt I x₀).target =ᶠ[𝓝 (↑(extChartAt I x₀) x₀)]
    ↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' s ∩ range ↑I
this :
  IsSymmSndFDerivWithinAt 𝕜 (↑(extChartAt I' (f x₀)) ∘ f ∘ ↑(extChartAt I x₀).symm)
    (↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' u ∩ (extChartAt I x₀).target) (↑(extChartAt I x₀) x₀)
⊢ UniqueDiffOn 𝕜 (↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' s ∩ (extChartAt I x₀).target)

case ht
𝕜 : Type u_1
inst✝¹³ : NontriviallyNormedField 𝕜
H : Type u_2
inst✝¹² : TopologicalSpace H
E : Type u_3
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace 𝕜 E
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝⁹ : TopologicalSpace M
inst✝⁸ : ChartedSpace H M
H' : Type u_5
inst✝⁷ : TopologicalSpace H'
E' : Type u_6
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E'
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 E'
I' : ModelWithCorners 𝕜 E' H'
M' : Type u_7
inst✝⁴ : TopologicalSpace M'
inst✝³ : ChartedSpace H' M'
inst✝² : IsManifold I (minSmoothness 𝕜 2) M
inst✝¹ : IsManifold I' (minSmoothness 𝕜 2) M'
inst✝ : CompleteSpace E
n : ℕ∞ω
f : M → M'
V W : (x : M') → TangentSpace I' x
x₀ : M
s u : Set M
t : Set M'
hV : MDiffAt[t] (T% V) (f x₀)
hW : MDiffAt[t] (T% W) (f x₀)
hs : UniqueMDiff[s]
hu : UniqueMDiff[u]
hf : ContMDiffWithinAt I I' n f u x₀
hx₀ : x₀ ∈ s
hn : minSmoothness 𝕜 2 ≤ n
hst : f ⁻¹' t ∈ 𝓝[s] x₀
h'x₀ : x₀ ∈ closure[inst✝⁹] (interior u)
hsu : s ⊆ u
B :
  ContDiffWithinAt 𝕜 n (↑(extChartAt I' (f x₀)) ∘ f ∘ ↑(extChartAt I x₀).symm)
    (↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' u ∩ (extChartAt I x₀).target) (↑(extChartAt I x₀) x₀)
this✝ :
  ↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' s ∩ (extChartAt I x₀).target =ᶠ[𝓝 (↑(extChartAt I x₀) x₀)]
    ↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' s ∩ range ↑I
this :
  IsSymmSndFDerivWithinAt 𝕜 (↑(extChartAt I' (f x₀)) ∘ f ∘ ↑(extChartAt I x₀).symm)
    (↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' u ∩ (extChartAt I x₀).target) (↑(extChartAt I x₀) x₀)
⊢ UniqueDiffOn 𝕜 (↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' u ∩ (extChartAt I x₀).target)

case hx
𝕜 : Type u_1
inst✝¹³ : NontriviallyNormedField 𝕜
H : Type u_2
inst✝¹² : TopologicalSpace H
E : Type u_3
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace 𝕜 E
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝⁹ : TopologicalSpace M
inst✝⁸ : ChartedSpace H M
H' : Type u_5
inst✝⁷ : TopologicalSpace H'
E' : Type u_6
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E'
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 E'
I' : ModelWithCorners 𝕜 E' H'
M' : Type u_7
inst✝⁴ : TopologicalSpace M'
inst✝³ : ChartedSpace H' M'
inst✝² : IsManifold I (minSmoothness 𝕜 2) M
inst✝¹ : IsManifold I' (minSmoothness 𝕜 2) M'
inst✝ : CompleteSpace E
n : ℕ∞ω
f : M → M'
V W : (x : M') → TangentSpace I' x
x₀ : M
s u : Set M
t : Set M'
hV : MDiffAt[t] (T% V) (f x₀)
hW : MDiffAt[t] (T% W) (f x₀)
hs : UniqueMDiff[s]
hu : UniqueMDiff[u]
hf : ContMDiffWithinAt I I' n f u x₀
hx₀ : x₀ ∈ s
hn : minSmoothness 𝕜 2 ≤ n
hst : f ⁻¹' t ∈ 𝓝[s] x₀
h'x₀ : x₀ ∈ closure[inst✝⁹] (interior u)
hsu : s ⊆ u
B :
  ContDiffWithinAt 𝕜 n (↑(extChartAt I' (f x₀)) ∘ f ∘ ↑(extChartAt I x₀).symm)
    (↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' u ∩ (extChartAt I x₀).target) (↑(extChartAt I x₀) x₀)
this✝ :
  ↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' s ∩ (extChartAt I x₀).target =ᶠ[𝓝 (↑(extChartAt I x₀) x₀)]
    ↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' s ∩ range ↑I
this :
  IsSymmSndFDerivWithinAt 𝕜 (↑(extChartAt I' (f x₀)) ∘ f ∘ ↑(extChartAt I x₀).symm)
    (↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' u ∩ (extChartAt I x₀).target) (↑(extChartAt I x₀) x₀)
⊢ ↑(extChartAt I x₀) x₀ ∈ ↑(extChartAt I x₀).symm ⁻¹' s ∩ (extChartAt I x₀).target