Module: Mathlib.Topology.Category.Profinite.CofilteredLimit

Goal state before:
pp: case refine_3.refine_1
J : Type v
inst✝¹ : SmallCategory J
inst✝ : IsCofiltered J
F : J ⥤ Profinite
C : Cone F
U : Set ↑C.pt.toTop
hC : IsLimit C
hU : IsClopen U
S : Set (Set ↑(toTopCat.mapCone C).pt)
hS : S ⊆ {U | ∃ j, ∃ V ∈ {W | IsClopen W}, U = ⇑(ConcreteCategory.hom ((toTopCat.mapCone C).π.app j)) ⁻¹' V}
h : U = ⋃₀ S
j : ↑S → J := fun s ↦ Exists.choose ⋯
V : (s : ↑S) → Set ↑(F.obj (j s)).toTop := fun s ↦ ⋯.choose
hV : ∀ (s : ↑S), IsClopen (V s) ∧ ↑s = ⇑(ConcreteCategory.hom (C.π.app (j s))) ⁻¹' V s
hUo : ∀ (i : ↑S), IsOpen ((fun s ↦ ⇑(ConcreteCategory.hom (C.π.app (j s))) ⁻¹' V s) i)
hsU : U ⊆ ⋃ i, (fun s ↦ ⇑(ConcreteCategory.hom (C.π.app (j s))) ⁻¹' V s) i
G : Finset ↑S
hG : U ⊆ ⋃ i ∈ G, ⇑(ConcreteCategory.hom (C.π.app (j i))) ⁻¹' V i
j0 : J
hj0 : ∀ {X : J}, X ∈ Finset.image j G → Nonempty (j0 ⟶ X)
f : (s : ↑S) → s ∈ G → (j0 ⟶ j s) := fun s hs ↦ ⋯.some
W : ↑S → Set ↑(F.obj j0).toTop :=
  fun s ↦ if hs : s ∈ G then ⇑(ConcreteCategory.hom (F.map (f s hs))) ⁻¹' V s else Set.univ
⊢ IsClopen (⋃ s ∈ G, W s)

pp: case refine_3.refine_2
J : Type v
inst✝¹ : SmallCategory J
inst✝ : IsCofiltered J
F : J ⥤ Profinite
C : Cone F
U : Set ↑C.pt.toTop
hC : IsLimit C
hU : IsClopen U
S : Set (Set ↑(toTopCat.mapCone C).pt)
hS : S ⊆ {U | ∃ j, ∃ V ∈ {W | IsClopen W}, U = ⇑(ConcreteCategory.hom ((toTopCat.mapCone C).π.app j)) ⁻¹' V}
h : U = ⋃₀ S
j : ↑S → J := fun s ↦ Exists.choose ⋯
V : (s : ↑S) → Set ↑(F.obj (j s)).toTop := fun s ↦ ⋯.choose
hV : ∀ (s : ↑S), IsClopen (V s) ∧ ↑s = ⇑(ConcreteCategory.hom (C.π.app (j s))) ⁻¹' V s
hUo : ∀ (i : ↑S), IsOpen ((fun s ↦ ⇑(ConcreteCategory.hom (C.π.app (j s))) ⁻¹' V s) i)
hsU : U ⊆ ⋃ i, (fun s ↦ ⇑(ConcreteCategory.hom (C.π.app (j s))) ⁻¹' V s) i
G : Finset ↑S
hG : U ⊆ ⋃ i ∈ G, ⇑(ConcreteCategory.hom (C.π.app (j i))) ⁻¹' V i
j0 : J
hj0 : ∀ {X : J}, X ∈ Finset.image j G → Nonempty (j0 ⟶ X)
f : (s : ↑S) → s ∈ G → (j0 ⟶ j s) := fun s hs ↦ ⋯.some
W : ↑S → Set ↑(F.obj j0).toTop :=
  fun s ↦ if hs : s ∈ G then ⇑(ConcreteCategory.hom (F.map (f s hs))) ⁻¹' V s else Set.univ
⊢ U = ⇑(ConcreteCategory.hom (C.π.app j0)) ⁻¹' ⋃ s ∈ G, W s

Tactic:
· apply isClopen_biUnion_finset
    intro s hs
    dsimp [W]
    rw [dif_pos hs]
    exact ⟨(hV s).1.1.preimage (F.map _).hom.hom.continuous,
      (hV s).1.2.preimage (F.map _).hom.hom.continuous⟩

Goal state after:
case refine_3.refine_2
J : Type v
inst✝¹ : SmallCategory J
inst✝ : IsCofiltered J
F : J ⥤ Profinite
C : Cone F
U : Set ↑C.pt.toTop
hC : IsLimit C
hU : IsClopen U
S : Set (Set ↑(toTopCat.mapCone C).pt)
hS : S ⊆ {U | ∃ j, ∃ V ∈ {W | IsClopen W}, U = ⇑(ConcreteCategory.hom ((toTopCat.mapCone C).π.app j)) ⁻¹' V}
h : U = ⋃₀ S
j : ↑S → J := fun s ↦ Exists.choose ⋯
V : (s : ↑S) → Set ↑(F.obj (j s)).toTop := fun s ↦ ⋯.choose
hV : ∀ (s : ↑S), IsClopen (V s) ∧ ↑s = ⇑(ConcreteCategory.hom (C.π.app (j s))) ⁻¹' V s
hUo : ∀ (i : ↑S), IsOpen ((fun s ↦ ⇑(ConcreteCategory.hom (C.π.app (j s))) ⁻¹' V s) i)
hsU : U ⊆ ⋃ i, (fun s ↦ ⇑(ConcreteCategory.hom (C.π.app (j s))) ⁻¹' V s) i
G : Finset ↑S
hG : U ⊆ ⋃ i ∈ G, ⇑(ConcreteCategory.hom (C.π.app (j i))) ⁻¹' V i
j0 : J
hj0 : ∀ {X : J}, X ∈ Finset.image j G → Nonempty (j0 ⟶ X)
f : (s : ↑S) → s ∈ G → (j0 ⟶ j s) := fun s hs ↦ ⋯.some
W : ↑S → Set ↑(F.obj j0).toTop :=
  fun s ↦ if hs : s ∈ G then ⇑(ConcreteCategory.hom (F.map (f s hs))) ⁻¹' V s else Set.univ
⊢ U = ⇑(ConcreteCategory.hom (C.π.app j0)) ⁻¹' ⋃ s ∈ G, W s