mathlib-initiative/mathlib-tactics huggingface dataset:
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Angle.Oriented.Rotation

Goal state before:
pp: V : Type u_1
V' : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V'
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V'
inst✝¹ : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Fact (finrank ℝ V' = 2)
o : Orientation ℝ V (Fin 2)
θ : Real.Angle
x y : V
⊢ θ.cos * (θ.cos * ⟪x, y⟫ + θ.sin * (o.areaForm x) y) + θ.sin * (θ.cos * -(o.areaForm x) y + θ.sin * - -⟪x, y⟫) = ⟪x, y⟫

Tactic:
linear_combination ⟪x, y⟫ * θ.cos_sq_add_sin_sq

Goal state after:
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Projection

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝⁶ : RCLike 𝕜
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : InnerProductSpace 𝕜 V
inst✝³ : MetricSpace P
inst✝² : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace 𝕜 P
inst✝¹ : Nonempty ↥s
inst✝ : s.direction.HasOrthogonalProjection
p₁ p₂ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
⊢ ‖p₁ -ᵥ p₂‖ * ‖p₁ -ᵥ p₂‖ =
    ‖p₁ -ᵥ ↑((orthogonalProjection s) p₂)‖ * ‖p₁ -ᵥ ↑((orthogonalProjection s) p₂)‖ +
      ‖↑((orthogonalProjection s) p₂) -ᵥ p₂‖ * ‖↑((orthogonalProjection s) p₂) -ᵥ p₂‖

Tactic:
← vsub_add_vsub_cancel p₁ (orthogonalProjection s p₂) p₂,

Goal state after:
𝕜 : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝⁶ : RCLike 𝕜
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : InnerProductSpace 𝕜 V
inst✝³ : MetricSpace P
inst✝² : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace 𝕜 P
inst✝¹ : Nonempty ↥s
inst✝ : s.direction.HasOrthogonalProjection
p₁ p₂ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
⊢ ‖p₁ -ᵥ ↑((orthogonalProjection s) p₂) + (↑((orthogonalProjection s) p₂) -ᵥ p₂)‖ *
      ‖p₁ -ᵥ ↑((orthogonalProjection s) p₂) + (↑((orthogonalProjection s) p₂) -ᵥ p₂)‖ =
    ‖p₁ -ᵥ ↑((orthogonalProjection s) p₂)‖ * ‖p₁ -ᵥ ↑((orthogonalProjection s) p₂)‖ +
      ‖↑((orthogonalProjection s) p₂) -ᵥ p₂‖ * ‖↑((orthogonalProjection s) p₂) -ᵥ p₂‖
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Angle.Oriented.Rotation

Goal state before:
pp: V : Type u_1
inst✝² : NormedAddCommGroup V
inst✝¹ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝ : Fact (finrank ℝ V = 2)
o : Orientation ℝ V (Fin 2)
x y : V
θ : Real.Angle
⊢ (o.kahler ((o.rotation θ) x)) y = ↑(-θ).toCircle * (o.kahler x) y

Tactic:
simp only [Real.Angle.toCircle_neg, Circle.coe_inv_eq_conj, kahler_rotation_left]

Goal state after:
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Altitude

Goal state before:
pp: V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : MetricSpace P
inst✝¹ : NormedAddTorsor V P
n : ℕ
inst✝ : NeZero n
s : Simplex ℝ P n
i : Fin (n + 1)
⊢ ↑((orthogonalProjection (affineSpan ℝ (Set.range (s.faceOpposite i).points))) (s.points i)) -ᵥ s.points i ∈
    (affineSpan ℝ (s.points '' {i}ᶜ)).directionᗮ

Tactic:
range_faceOpposite_points

Goal state after:
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : MetricSpace P
inst✝¹ : NormedAddTorsor V P
n : ℕ
inst✝ : NeZero n
s : Simplex ℝ P n
i : Fin (n + 1)
⊢ ↑((orthogonalProjection (affineSpan ℝ (s.points '' {i}ᶜ))) (s.points i)) -ᵥ s.points i ∈
    (affineSpan ℝ (s.points '' {i}ᶜ)).directionᗮ
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Angle.Oriented.Rotation

Goal state before:
pp: V : Type u_1
inst✝² : NormedAddCommGroup V
inst✝¹ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝ : Fact (finrank ℝ V = 2)
o : Orientation ℝ V (Fin 2)
x y : V
⊢ (o.rotation (o.oangle x y)) x = y ↔ ‖x‖ = ‖y‖

Tactic:
by
  constructor
  · intro h
    rw [← h, LinearIsometryEquiv.norm_map]
  · intro h
    rw [o.eq_iff_oangle_eq_zero_of_norm_eq] <;> simp [h]

Goal state after:
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Altitude

Goal state before:
pp: V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : MetricSpace P
inst✝¹ : NormedAddTorsor V P
n : ℕ
s : Simplex ℝ P n
inst✝ : n.AtLeastTwo
i j : Fin (n + 1)
hij : i ≠ j
r : ℝ
hr : r ≠ 0
h : s.points j -ᵥ s.altitudeFoot j = r • (s.points i -ᵥ s.altitudeFoot i)
k : Fin (n + 1)
hki : k ≠ i
hkj : k ≠ j
⊢ s.points k ∈ Set.range (s.faceOpposite i).points

Tactic:
range_faceOpposite_points

Goal state after:
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : MetricSpace P
inst✝¹ : NormedAddTorsor V P
n : ℕ
s : Simplex ℝ P n
inst✝ : n.AtLeastTwo
i j : Fin (n + 1)
hij : i ≠ j
r : ℝ
hr : r ≠ 0
h : s.points j -ᵥ s.altitudeFoot j = r • (s.points i -ᵥ s.altitudeFoot i)
k : Fin (n + 1)
hki : k ≠ i
hkj : k ≠ j
⊢ s.points k ∈ s.points '' {i}ᶜ
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Altitude

Goal state before:
pp: V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : MetricSpace P
inst✝¹ : NormedAddTorsor V P
n : ℕ
s : Simplex ℝ P n
inst✝ : n.AtLeastTwo
i j : Fin (n + 1)
hij : i ≠ j
r : ℝ
hr : r ≠ 0
h : s.points j -ᵥ s.altitudeFoot j = r • (s.points i -ᵥ s.altitudeFoot i)
k : Fin (n + 1)
hki : k ≠ i
hkj : k ≠ j
hki' : s.points k ∈ Set.range (s.faceOpposite i).points
⊢ s.points k ∈ Set.range (s.faceOpposite j).points

Tactic:
range_faceOpposite_points

Goal state after:
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : MetricSpace P
inst✝¹ : NormedAddTorsor V P
n : ℕ
s : Simplex ℝ P n
inst✝ : n.AtLeastTwo
i j : Fin (n + 1)
hij : i ≠ j
r : ℝ
hr : r ≠ 0
h : s.points j -ᵥ s.altitudeFoot j = r • (s.points i -ᵥ s.altitudeFoot i)
k : Fin (n + 1)
hki : k ≠ i
hkj : k ≠ j
hki' : s.points k ∈ Set.range (s.faceOpposite i).points
⊢ s.points k ∈ s.points '' {j}ᶜ
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Angle.Unoriented.Affine

Goal state before:
pp: V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : MetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
p₁ p₂ p₃ : P
h : ∠ p₁ p₂ p₃ = π
heq : p₁ = p₂
⊢ False

Tactic:
rw [heq, angle_self_left] at h

Goal state after:
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : MetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
p₁ p₂ p₃ : P
h : π / 2 = π
heq : p₁ = p₂
⊢ False
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Angle.Unoriented.Affine

Goal state before:
pp: V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : MetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
p₁ p₂ p₃ : P
hp₁p₂ : p₁ -ᵥ p₂ ≠ 0
r : ℝ
hr : r < 0
hp₃p₂ : p₃ -ᵥ p₂ = r • (p₁ -ᵥ p₂)
⊢ Sbtw ℝ p₁ p₂ p₃

Tactic:
refine ⟨⟨1 / (1 - r), ⟨div_nonneg zero_le_one (sub_nonneg.2 (hr.le.trans zero_le_one)),
    (div_le_one (sub_pos.2 (hr.trans zero_lt_one))).2 ((le_sub_self_iff 1).2 hr.le)⟩, ?_⟩,
    (vsub_ne_zero.1 hp₁p₂).symm, ?_⟩

Goal state after:
case refine_1
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : MetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
p₁ p₂ p₃ : P
hp₁p₂ : p₁ -ᵥ p₂ ≠ 0
r : ℝ
hr : r < 0
hp₃p₂ : p₃ -ᵥ p₂ = r • (p₁ -ᵥ p₂)
⊢ (AffineMap.lineMap p₁ p₃) (1 / (1 - r)) = p₂

case refine_2
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : MetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
p₁ p₂ p₃ : P
hp₁p₂ : p₁ -ᵥ p₂ ≠ 0
r : ℝ
hr : r < 0
hp₃p₂ : p₃ -ᵥ p₂ = r • (p₁ -ᵥ p₂)
⊢ p₂ ≠ p₃
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Angle.Oriented.Basic

Goal state before:
pp: V : Type u_1
inst✝² : NormedAddCommGroup V
inst✝¹ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝ : Fact (finrank ℝ V = 2)
o : Orientation ℝ V (Fin 2)
f : V ≃ₗᵢ[ℝ] ℂ
hf : (map (Fin 2) f.toLinearEquiv) o = Complex.orientation
x y : V
⊢ o.oangle x y = o.oangle (f.symm (f x)) (f.symm (f y))

Tactic:
rw [LinearIsometryEquiv.symm_apply_apply]

Goal state after:
V : Type u_1
inst✝² : NormedAddCommGroup V
inst✝¹ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝ : Fact (finrank ℝ V = 2)
o : Orientation ℝ V (Fin 2)
f : V ≃ₗᵢ[ℝ] ℂ
hf : (map (Fin 2) f.toLinearEquiv) o = Complex.orientation
x y : V
⊢ o.oangle x y = o.oangle x (f.symm (f y))
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Angle.Oriented.Basic

Goal state before:
pp: V : Type u_1
inst✝² : NormedAddCommGroup V
inst✝¹ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝ : Fact (finrank ℝ V = 2)
o : Orientation ℝ V (Fin 2)
f : V ≃ₗᵢ[ℝ] ℂ
hf : (map (Fin 2) f.toLinearEquiv) o = Complex.orientation
x y : V
⊢ o.oangle x y = o.oangle x (f.symm (f y))

Tactic:
rw [LinearIsometryEquiv.symm_apply_apply]

Goal state after:
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Angle.Unoriented.RightAngle

Goal state before:
pp: V : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup V
inst✝ : InnerProductSpace ℝ V
x y : V
h : ⟪x, y⟫ = 0
h0 : x ≠ 0
⊢ Real.arcsin (‖y‖ / ‖x + y‖) = Real.arctan (‖y‖ / ‖x‖)

Tactic:
Real.arctan_eq_arcsin,

Goal state after:
V : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup V
inst✝ : InnerProductSpace ℝ V
x y : V
h : ⟪x, y⟫ = 0
h0 : x ≠ 0
⊢ Real.arcsin (‖y‖ / ‖x + y‖) = Real.arcsin (‖y‖ / ‖x‖ / √(1 + (‖y‖ / ‖x‖) ^ 2))
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Angle.Unoriented.Affine

Goal state before:
pp: case refine_2.inr.inr.inl.inr
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : MetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
p₁ p₂ p₃ : P
h : Wbtw ℝ p₂ p₃ p₁
⊢ Collinear ℝ {p₁, p₂, p₃}

Tactic:
rw [Set.insert_comm, Set.pair_comm]

Goal state after:
case refine_2.inr.inr.inl.inr
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : MetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
p₁ p₂ p₃ : P
h : Wbtw ℝ p₂ p₃ p₁
⊢ Collinear ℝ {p₂, p₃, p₁}
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Angle.Unoriented.Affine

Goal state before:
pp: V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : MetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
p₁ p₂ p₃ : P
⊢ Collinear ℝ {p₁, p₂, p₃} ↔ p₁ = p₂ ∨ p₃ = p₂ ∨ ∠ p₁ p₂ p₃ = 0 ∨ ∠ p₁ p₂ p₃ = π

Tactic:
refine ⟨fun h => ?_, fun h => ?_⟩
  · replace h := h.wbtw_or_wbtw_or_wbtw
    by_cases h₁₂ : p₁ = p₂
    · exact Or.inl h₁₂
    by_cases h₃₂ : p₃ = p₂
    · exact Or.inr (Or.inl h₃₂)
    rw [or_iff_right h₁₂, or_iff_right h₃₂]
    rcases h with (h | h | h)
    · exact Or.inr (angle_eq_pi_iff_sbtw.2 ⟨h, Ne.symm h₁₂, Ne.symm h₃₂⟩)
    · exact Or.inl (h.angle₃₁₂_eq_zero_of_ne h₃₂)
    · exact Or.inl (h.angle₂₃₁_eq_zero_of_ne h₁₂)
  · rcases h with (rfl | rfl | h | h)
    · simpa using collinear_pair ℝ p₁ p₃
    · simpa using collinear_pair ℝ p₁ p₃
    · rw [angle_eq_zero_iff_ne_and_wbtw] at h
      rcases h with (⟨-, h⟩ | ⟨-, h⟩)
      · rw [Set.insert_comm]
        exact h.collinear
      · rw [Set.insert_comm, Set.pair_comm]
        exact h.collinear
    · rw [angle_eq_pi_iff_sbtw] at h
      exact h.wbtw.collinear

Goal state after:
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Angle.Unoriented.RightAngle

Goal state before:
pp: V : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup V
inst✝ : InnerProductSpace ℝ V
x y : V
h : ⟪x, y⟫ = 0
h0 : x ≠ 0 ∨ y = 0
⊢ Real.tan (angle x (x - y)) * ‖x‖ = ‖y‖

Tactic:
rw [← neg_eq_zero, ← inner_neg_right] at h
  rw [← neg_eq_zero] at h0
  rw [sub_eq_add_neg, tan_angle_add_mul_norm_of_inner_eq_zero h h0, norm_neg]

Goal state after:
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Angle.Oriented.Affine

Goal state before:
pp: case neg.inl
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : MetricSpace P
inst✝¹ : NormedAddTorsor V P
hd2 : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Oriented ℝ V (Fin 2)
p₁ p₁' p₂ p₃ : P
h : Collinear ℝ {p₁, p₂, p₁'}
hp₁p₂ : p₁ ≠ p₂
hp₁'p₂ : p₁' ≠ p₂
hp₃p₂ : ¬p₃ = p₂
hw : Wbtw ℝ p₁ p₂ p₁'
⊢ 2 • ∡ p₁ p₂ p₃ = 2 • ∡ p₁' p₂ p₃

Tactic:
have hw' : Sbtw ℝ p₁ p₂ p₁' := ⟨hw, hp₁p₂.symm, hp₁'p₂.symm⟩

Goal state after:
case neg.inl
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : MetricSpace P
inst✝¹ : NormedAddTorsor V P
hd2 : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Oriented ℝ V (Fin 2)
p₁ p₁' p₂ p₃ : P
h : Collinear ℝ {p₁, p₂, p₁'}
hp₁p₂ : p₁ ≠ p₂
hp₁'p₂ : p₁' ≠ p₂
hp₃p₂ : ¬p₃ = p₂
hw : Wbtw ℝ p₁ p₂ p₁'
hw' : Sbtw ℝ p₁ p₂ p₁'
⊢ 2 • ∡ p₁ p₂ p₃ = 2 • ∡ p₁' p₂ p₃
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Angle.Oriented.Affine

Goal state before:
pp: case refine_1
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : MetricSpace P
inst✝¹ : NormedAddTorsor V P
hd2 : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Oriented ℝ V (Fin 2)
p₁ p₂ p : P
h : p₁ ≠ p₂
hd : dist p₁ p = dist p₂ p
hi : ⟪p₂ -ᵥ p₁, p -ᵥ midpoint ℝ p₁ p₂⟫ = 0
⊢ ∃ r, r • (o.rotation ↑(π / 2)) (p₂ -ᵥ p₁) +ᵥ midpoint ℝ p₁ p₂ = p

Tactic:
rw [@Orientation.inner_eq_zero_iff_eq_zero_or_eq_smul_rotation_pi_div_two V _ _ _ o,
      or_iff_right (vsub_ne_zero.2 h.symm)] at hi

Goal state after:
case refine_1
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : MetricSpace P
inst✝¹ : NormedAddTorsor V P
hd2 : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Oriented ℝ V (Fin 2)
p₁ p₂ p : P
h : p₁ ≠ p₂
hd : dist p₁ p = dist p₂ p
hi : ∃ r, r • (o.rotation ↑(π / 2)) (p₂ -ᵥ p₁) = p -ᵥ midpoint ℝ p₁ p₂
⊢ ∃ r, r • (o.rotation ↑(π / 2)) (p₂ -ᵥ p₁) +ᵥ midpoint ℝ p₁ p₂ = p
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Angle.Oriented.Affine

Goal state before:
pp: V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : MetricSpace P
inst✝¹ : NormedAddTorsor V P
hd2 : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Oriented ℝ V (Fin 2)
p₁ p₂ p₃ p₄ p₅ : P
hp₁p₂ : p₁ ≠ p₂
hp₃p₄ : p₃ ≠ p₄
hc : Collinear ℝ {p₁, p₂, p₃, p₄}
hr : SameRay ℝ (p₂ -ᵥ p₁) (p₄ -ᵥ p₃)
hc₅₁₂ : ¬Collinear ℝ {p₅, p₁, p₂}
s : Set (P × P × P) := (fun x ↦ (↑x.1, p₅, x.2 +ᵥ ↑x.1)) '' Set.univ ×ˢ {v | SameRay ℝ (p₂ -ᵥ p₁) v ∧ v ≠ 0}
hco : IsConnected s
⊢ ContinuousOn (fun p ↦ ∡ p.1 p.2.1 p.2.2) s

Tactic:
refine continuousOn_of_forall_continuousAt fun p hp => continuousAt_oangle ?_ ?_

Goal state after:
case refine_1
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : MetricSpace P
inst✝¹ : NormedAddTorsor V P
hd2 : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Oriented ℝ V (Fin 2)
p₁ p₂ p₃ p₄ p₅ : P
hp₁p₂ : p₁ ≠ p₂
hp₃p₄ : p₃ ≠ p₄
hc : Collinear ℝ {p₁, p₂, p₃, p₄}
hr : SameRay ℝ (p₂ -ᵥ p₁) (p₄ -ᵥ p₃)
hc₅₁₂ : ¬Collinear ℝ {p₅, p₁, p₂}
s : Set (P × P × P) := (fun x ↦ (↑x.1, p₅, x.2 +ᵥ ↑x.1)) '' Set.univ ×ˢ {v | SameRay ℝ (p₂ -ᵥ p₁) v ∧ v ≠ 0}
hco : IsConnected s
p : P × P × P
hp : p ∈ s
⊢ p.1 ≠ p.2.1

case refine_2
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : MetricSpace P
inst✝¹ : NormedAddTorsor V P
hd2 : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Oriented ℝ V (Fin 2)
p₁ p₂ p₃ p₄ p₅ : P
hp₁p₂ : p₁ ≠ p₂
hp₃p₄ : p₃ ≠ p₄
hc : Collinear ℝ {p₁, p₂, p₃, p₄}
hr : SameRay ℝ (p₂ -ᵥ p₁) (p₄ -ᵥ p₃)
hc₅₁₂ : ¬Collinear ℝ {p₅, p₁, p₂}
s : Set (P × P × P) := (fun x ↦ (↑x.1, p₅, x.2 +ᵥ ↑x.1)) '' Set.univ ×ˢ {v | SameRay ℝ (p₂ -ᵥ p₁) v ∧ v ≠ 0}
hco : IsConnected s
p : P × P × P
hp : p ∈ s
⊢ p.2.2 ≠ p.2.1
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Angle.Bisector

Goal state before:
pp: V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝³ : MetricSpace P
inst✝² : NormedAddTorsor V P
inst✝¹ : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Oriented ℝ V (Fin 2)
p p' : P
s₁ s₂ : AffineSubspace ℝ P
hp'₁ : p' ∈ s₁
hp'₂ : p' ∈ s₂
hne : ↑((orthogonalProjection s₁) p) ≠ ↑((orthogonalProjection s₂) p)
h : dist p ↑((orthogonalProjection s₁) p) = dist p ↑((orthogonalProjection s₂) p)
this✝¹ : Nonempty ↥s₁
this✝ : Nonempty ↥s₂
this : Nonempty ↥(s₁ ⊓ s₂)
⊢ ∡ (↑((orthogonalProjection s₁) p)) p' p = ∡ p p' ↑((orthogonalProjection s₂) p)

Tactic:
have hp₁ : orthogonalProjection s₁ p ≠ p' := by
    intro hp
    rw [hp, eq_comm, dist_orthogonalProjection_eq_dist_iff_eq_of_mem hp'₂] at h
    grind

Goal state after:
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝³ : MetricSpace P
inst✝² : NormedAddTorsor V P
inst✝¹ : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Oriented ℝ V (Fin 2)
p p' : P
s₁ s₂ : AffineSubspace ℝ P
hp'₁ : p' ∈ s₁
hp'₂ : p' ∈ s₂
hne : ↑((orthogonalProjection s₁) p) ≠ ↑((orthogonalProjection s₂) p)
h : dist p ↑((orthogonalProjection s₁) p) = dist p ↑((orthogonalProjection s₂) p)
this✝¹ : Nonempty ↥s₁
this✝ : Nonempty ↥s₂
this : Nonempty ↥(s₁ ⊓ s₂)
hp₁ : ↑((orthogonalProjection s₁) p) ≠ p'
⊢ ∡ (↑((orthogonalProjection s₁) p)) p' p = ∡ p p' ↑((orthogonalProjection s₂) p)
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Angle.Oriented.Affine

Goal state before:
pp: V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : MetricSpace P
inst✝¹ : NormedAddTorsor V P
hd2 : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Oriented ℝ V (Fin 2)
s : AffineSubspace ℝ P
p₁ p₂ p₃ p₄ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
hp₂ : p₂ ∈ s
hp₃p₄ : s.SSameSide p₃ p₄
h : ¬p₁ = p₂
sp : Set (P × P × P) := (fun p ↦ (p₁, p, p₂)) '' {p | s.SSameSide p₃ p}
hc : IsConnected sp
⊢ ContinuousOn (fun p ↦ ∡ p.1 p.2.1 p.2.2) sp

Tactic:
refine continuousOn_of_forall_continuousAt fun p hp => continuousAt_oangle ?_ ?_

Goal state after:
case refine_1
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : MetricSpace P
inst✝¹ : NormedAddTorsor V P
hd2 : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Oriented ℝ V (Fin 2)
s : AffineSubspace ℝ P
p₁ p₂ p₃ p₄ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
hp₂ : p₂ ∈ s
hp₃p₄ : s.SSameSide p₃ p₄
h : ¬p₁ = p₂
sp : Set (P × P × P) := (fun p ↦ (p₁, p, p₂)) '' {p | s.SSameSide p₃ p}
hc : IsConnected sp
p : P × P × P
hp : p ∈ sp
⊢ p.1 ≠ p.2.1

case refine_2
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : MetricSpace P
inst✝¹ : NormedAddTorsor V P
hd2 : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Oriented ℝ V (Fin 2)
s : AffineSubspace ℝ P
p₁ p₂ p₃ p₄ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
hp₂ : p₂ ∈ s
hp₃p₄ : s.SSameSide p₃ p₄
h : ¬p₁ = p₂
sp : Set (P × P × P) := (fun p ↦ (p₁, p, p₂)) '' {p | s.SSameSide p₃ p}
hc : IsConnected sp
p : P × P × P
hp : p ∈ sp
⊢ p.2.2 ≠ p.2.1
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.SignedDist

Goal state before:
pp: V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : MetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
v : V
p q : P
c₁ c₂ : ℝ
⊢ ((signedDist v) ((AffineMap.lineMap p q) c₁)) ((AffineMap.lineMap p q) c₂) =
    c₂ * ((signedDist v) p) q + c₁ * ((signedDist v) q) p

pp: V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : MetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
v : V
p q : P
c₁ c₂ : ℝ
⊢ c₂ * ((signedDist v) p) q + c₁ * ((signedDist v) q) p = (c₂ - c₁) * ((signedDist v) p) q

Tactic:
· simp [AffineMap.lineMap_apply_ring']

Goal state after:
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : MetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
v : V
p q : P
c₁ c₂ : ℝ
⊢ c₂ * ((signedDist v) p) q + c₁ * ((signedDist v) q) p = (c₂ - c₁) * ((signedDist v) p) q
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.SignedDist

Goal state before:
pp: V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝³ : MetricSpace P
inst✝² : NormedAddTorsor V P
n : ℕ
inst✝¹ : NeZero n
s : Simplex ℝ P n
m : ℕ
inst✝ : NeZero m
e : Fin (n + 1) ≃ Fin (m + 1)
j : Fin (m + 1)
⊢ (s.reindex e).signedInfDist j = s.signedInfDist (e.symm j)

Tactic:
by
  simp_rw [signedInfDist, reindex_points, Set.image_comp, Set.image_compl_eq e.symm.bijective,
    Set.image_singleton, Function.comp_apply]

Goal state after:
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.SignedDist

Goal state before:
pp: V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : MetricSpace P
inst✝¹ : NormedAddTorsor V P
n : ℕ
inst✝ : NeZero n
s : Simplex ℝ P n
i : Fin (n + 1)
p : P
h : p ∈ affineSpan ℝ (Set.range s.points)
⊢ dist p ↑((orthogonalProjection (affineSpan ℝ (s.points '' {i}ᶜ))) p) =
    dist p ↑((orthogonalProjection (affineSpan ℝ (Set.range (s.faceOpposite i).points))) p)

Tactic:
range_faceOpposite_points

Goal state after:
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Sphere.Basic

Goal state before:
pp: V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝² : NormedAddCommGroup V
inst✝¹ : MetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : Sphere P
p : P
hp : p ∈ s
⊢ ‖p -ᵥ s.center‖ = s.radius

Tactic:
← dist_eq_norm_vsub'

Goal state after:
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝² : NormedAddCommGroup V
inst✝¹ : MetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : Sphere P
p : P
hp : p ∈ s
⊢ dist s.center p = s.radius
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Sphere.Basic

Goal state before:
pp: V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : MetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : Sphere P
p₁ p₂ : P
h : s.IsDiameter p₁ p₂
⊢ p₁ = p₂ ↔ s.radius = 0

Tactic:
← dist_eq_zero,

Goal state after:
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : MetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : Sphere P
p₁ p₂ : P
h : s.IsDiameter p₁ p₂
⊢ dist p₁ p₂ = 0 ↔ s.radius = 0
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Sphere.OrthRadius

Goal state before:
pp: V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : MetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : Sphere P
p q : P
⊢ dist q s.center ^ 2 = dist p s.center ^ 2 + dist q p ^ 2 ↔ q ∈ s.orthRadius p

Tactic:
simp_rw [dist_eq_norm_vsub, pow_two]
  rw [← vsub_add_vsub_cancel q p s.center]
  nth_rw 3 [add_comm]
  rw [norm_add_sq_eq_norm_sq_add_norm_sq_iff_real_inner_eq_zero, ← mem_orthRadius_iff_inner_left]

Goal state after:
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Sphere.OrthRadius

Goal state before:
pp: V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : MetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : Sphere P
p q : P
h : 0 ≤ s.radius
⊢ q ∈ Metric.sphere s.center s.radius ∩ ↑(s.orthRadius p) ↔
    q -ᵥ p ∈ (ℝ ∙ (p -ᵥ s.center))ᗮ ∧ ‖q -ᵥ p‖ ^ 2 = s.radius ^ 2 - dist p s.center ^ 2

Tactic:
rw [mem_inter_orthRadius_iff_radius_nonneg_and_vsub_mem_and_norm_sq]

Goal state after:
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : MetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : Sphere P
p q : P
h : 0 ≤ s.radius
⊢ 0 ≤ s.radius ∧ q -ᵥ p ∈ (ℝ ∙ (p -ᵥ s.center))ᗮ ∧ ‖q -ᵥ p‖ ^ 2 = s.radius ^ 2 - dist p s.center ^ 2 ↔
    q -ᵥ p ∈ (ℝ ∙ (p -ᵥ s.center))ᗮ ∧ ‖q -ᵥ p‖ ^ 2 = s.radius ^ 2 - dist p s.center ^ 2
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Sphere.OrthRadius

Goal state before:
pp: case mp
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : MetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : Sphere P
p q : P
h : Metric.sphere s.center s.radius ∩ ↑(s.orthRadius p) = {q}
hq : q ∈ Metric.sphere s.center s.radius ∩ ↑(s.orthRadius p)
hr : 0 ≤ s.radius
h' : ∀ (q' : P), q' -ᵥ p ∈ (ℝ ∙ (p -ᵥ s.center))ᗮ ∧ ‖q' -ᵥ p‖ ^ 2 = s.radius ^ 2 - dist p s.center ^ 2 ↔ q' = q
hq' : q -ᵥ p ∈ (ℝ ∙ (p -ᵥ s.center))ᗮ ∧ ‖q -ᵥ p‖ ^ 2 = s.radius ^ 2 - dist p s.center ^ 2
⊢ q = p ∧ dist p s.center = s.radius

Tactic:
have hq'' : (-(q -ᵥ p) +ᵥ p) -ᵥ p ∈ (ℝ ∙ (p -ᵥ s.center))ᗮ ∧
        ‖(-(q -ᵥ p) +ᵥ p) -ᵥ p‖ ^ 2 = s.radius ^ 2 - dist p s.center ^ 2 := by
      simpa [-neg_vsub_eq_vsub_rev] using hq'

Goal state after:
case mp
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : MetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : Sphere P
p q : P
h : Metric.sphere s.center s.radius ∩ ↑(s.orthRadius p) = {q}
hq : q ∈ Metric.sphere s.center s.radius ∩ ↑(s.orthRadius p)
hr : 0 ≤ s.radius
h' : ∀ (q' : P), q' -ᵥ p ∈ (ℝ ∙ (p -ᵥ s.center))ᗮ ∧ ‖q' -ᵥ p‖ ^ 2 = s.radius ^ 2 - dist p s.center ^ 2 ↔ q' = q
hq' : q -ᵥ p ∈ (ℝ ∙ (p -ᵥ s.center))ᗮ ∧ ‖q -ᵥ p‖ ^ 2 = s.radius ^ 2 - dist p s.center ^ 2
hq'' : (-(q -ᵥ p) +ᵥ p) -ᵥ p ∈ (ℝ ∙ (p -ᵥ s.center))ᗮ ∧ ‖(-(q -ᵥ p) +ᵥ p) -ᵥ p‖ ^ 2 = s.radius ^ 2 - dist p s.center ^ 2
⊢ q = p ∧ dist p s.center = s.radius
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Sphere.OrthRadius

Goal state before:
pp: V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : MetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : Sphere P
p : P
hp : s.radius < dist p s.center
p' : P
⊢ p' ∈ Metric.sphere s.center s.radius ∩ ↑(s.orthRadius p) ↔ p' ∈ ∅

Tactic:
rw [mem_inter_orthRadius_iff_radius_nonneg_and_vsub_mem_and_norm_sq]

Goal state after:
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : MetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : Sphere P
p : P
hp : s.radius < dist p s.center
p' : P
⊢ 0 ≤ s.radius ∧ p' -ᵥ p ∈ (ℝ ∙ (p -ᵥ s.center))ᗮ ∧ ‖p' -ᵥ p‖ ^ 2 = s.radius ^ 2 - dist p s.center ^ 2 ↔ p' ∈ ∅