mathlib-initiative/mathlib-tactics huggingface dataset:
Module: Mathlib.Analysis.MellinTransform

Goal state before:
pp: E : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace ℂ E
f : ℝ → E
T : Set ℝ
hT : T ⊆ Ioi 0
hT' : MeasurableSet T
hfc : AEStronglyMeasurable f (volume.restrict (Ioi 0))
s : ℂ
this : AEStronglyMeasurable (fun t ↦ ↑t ^ (s - 1) • f t) (volume.restrict T)
t : ℝ
ht : t ∈ T
⊢ t ^ (s - 1).re * ‖f t‖ = t ^ (s.re - 1) * ‖f t‖

Tactic:
sub_re,

Goal state after:
E : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace ℂ E
f : ℝ → E
T : Set ℝ
hT : T ⊆ Ioi 0
hT' : MeasurableSet T
hfc : AEStronglyMeasurable f (volume.restrict (Ioi 0))
s : ℂ
this : AEStronglyMeasurable (fun t ↦ ↑t ^ (s - 1) • f t) (volume.restrict T)
t : ℝ
ht : t ∈ T
⊢ t ^ (s.re - re 1) * ‖f t‖ = t ^ (s.re - 1) * ‖f t‖
Module: Mathlib.Analysis.SpecialFunctions.Complex.LogBounds

Goal state before:
pp: z : ℂ
hz : ‖z‖ < 1
⊢ HasSum (fun n ↦ z ^ n / ↑n) (-log (1 - z))

Tactic:
by
  conv => enter [1, n]; rw [← neg_neg (z ^ n / n)]
  refine HasSum.neg ?_
  convert! hasSum_taylorSeries_log (z := -z) (norm_neg z ▸ hz) using 2 with n
  rcases n.eq_zero_or_pos with rfl | hn
  · simp
  simp [field, pow_add, ← mul_pow]

Goal state after:
Module: Mathlib.Analysis.SpecialFunctions.Complex.LogBounds

Goal state before:
pp: g : ℝ → ℂ
t : ℂ
hg : Tendsto (fun x ↦ ↑x * g x) atTop (𝓝 t)
⊢ (fun x ↦ dist (↑x * g x) (↑x * log (1 + g x))) =O[atTop] fun x ↦ ↑x⁻¹

Tactic:
dist_comm (_ * g _),

Goal state after:
g : ℝ → ℂ
t : ℂ
hg : Tendsto (fun x ↦ ↑x * g x) atTop (𝓝 t)
⊢ (fun x ↦ dist (↑x * log (1 + g x)) (↑x * g x)) =O[atTop] fun x ↦ ↑x⁻¹
Module: Mathlib.Analysis.MellinTransform

Goal state before:
pp: case hbc.inl
E : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace ℂ E
a b : ℝ
f : ℝ → E
s : ℂ
hfc : LocallyIntegrableOn f (Ioi 0) volume
hf_top : f =O[atTop] fun x ↦ x ^ (-a)
hs_top : s.re < a
hf_bot : f =O[𝓝[>] 0] fun x ↦ x ^ (-b)
hs_bot : b < s.re
F : ℂ → ℝ → E := fun z t ↦ ↑t ^ (z - 1) • f t
F' : ℂ → ℝ → E := fun z t ↦ (↑t ^ (z - 1) * ↑(log t)) • f t
v : ℝ
hv0 : 0 < v
hv1 : v < s.re - b
hv2 : v < a - s.re
bound : ℝ → ℝ := fun t ↦ (t ^ (s.re + v - 1) + t ^ (s.re - v - 1)) * |log t| * ‖f t‖
h1 : ∀ᶠ (z : ℂ) in 𝓝 s, AEStronglyMeasurable (F z) (volume.restrict (Ioi 0))
h2 : IntegrableOn (F s) (Ioi 0) volume
h3 : AEStronglyMeasurable (F' s) (volume.restrict (Ioi 0))
t : ℝ
ht : t ∈ Ioi 0
z : ℂ
hz : z ∈ Metric.ball s v
h : 1 ≤ t
⊢ (z - 1).re ≤ s.re + v - 1

Tactic:
sub_re,

Goal state after:
case hbc.inl
E : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace ℂ E
a b : ℝ
f : ℝ → E
s : ℂ
hfc : LocallyIntegrableOn f (Ioi 0) volume
hf_top : f =O[atTop] fun x ↦ x ^ (-a)
hs_top : s.re < a
hf_bot : f =O[𝓝[>] 0] fun x ↦ x ^ (-b)
hs_bot : b < s.re
F : ℂ → ℝ → E := fun z t ↦ ↑t ^ (z - 1) • f t
F' : ℂ → ℝ → E := fun z t ↦ (↑t ^ (z - 1) * ↑(log t)) • f t
v : ℝ
hv0 : 0 < v
hv1 : v < s.re - b
hv2 : v < a - s.re
bound : ℝ → ℝ := fun t ↦ (t ^ (s.re + v - 1) + t ^ (s.re - v - 1)) * |log t| * ‖f t‖
h1 : ∀ᶠ (z : ℂ) in 𝓝 s, AEStronglyMeasurable (F z) (volume.restrict (Ioi 0))
h2 : IntegrableOn (F s) (Ioi 0) volume
h3 : AEStronglyMeasurable (F' s) (volume.restrict (Ioi 0))
t : ℝ
ht : t ∈ Ioi 0
z : ℂ
hz : z ∈ Metric.ball s v
h : 1 ≤ t
⊢ z.re - re 1 ≤ s.re + v - 1
Module: Mathlib.Analysis.SpecialFunctions.Gamma.BohrMollerup

Goal state before:
pp: s t a b : ℝ
hs : 0 < s
ht : 0 < t
ha : 0 < a
hb : 0 < b
hab : a + b = 1
f : ℝ → ℝ → ℝ → ℝ := fun c u x ↦ rexp (-c * x) * x ^ (c * (u - 1))
e : (1 / a).HolderConjugate (1 / b)
hab' : b = 1 - a
hst : 0 < a * s + b * t
posf : ∀ (c u x : ℝ), x ∈ Ioi 0 → 0 ≤ f c u x
posf' : ∀ (c u : ℝ), ∀ᵐ (x : ℝ) ∂volume.restrict (Ioi 0), 0 ≤ f c u x
fpow : ∀ {c x : ℝ}, 0 < c → ∀ (u : ℝ), 0 < x → rexp (-x) * x ^ (u - 1) = f c u x ^ (1 / c)
f_mem_Lp : ∀ {c u : ℝ}, 0 < c → 0 < u → MemLp (f c u) (ENNReal.ofReal (1 / c)) (volume.restrict (Ioi 0))
x : ℝ
hx : x ∈ Ioi 0
⊢ 0 < a

Tactic:
assumption

Goal state after:
Module: Mathlib.Analysis.SpecialFunctions.Gamma.BohrMollerup

Goal state before:
pp: s t a b : ℝ
hs : 0 < s
ht : 0 < t
ha : 0 < a
hb : 0 < b
hab : a + b = 1
f : ℝ → ℝ → ℝ → ℝ := fun c u x ↦ rexp (-c * x) * x ^ (c * (u - 1))
e : (1 / a).HolderConjugate (1 / b)
hab' : b = 1 - a
hst : 0 < a * s + b * t
posf : ∀ (c u x : ℝ), x ∈ Ioi 0 → 0 ≤ f c u x
posf' : ∀ (c u : ℝ), ∀ᵐ (x : ℝ) ∂volume.restrict (Ioi 0), 0 ≤ f c u x
fpow : ∀ {c x : ℝ}, 0 < c → ∀ (u : ℝ), 0 < x → rexp (-x) * x ^ (u - 1) = f c u x ^ (1 / c)
f_mem_Lp : ∀ {c u : ℝ}, 0 < c → 0 < u → MemLp (f c u) (ENNReal.ofReal (1 / c)) (volume.restrict (Ioi 0))
x : ℝ
hx : x ∈ Ioi 0
⊢ 0 < b

Tactic:
assumption

Goal state after:
Module: Mathlib.Analysis.MellinTransform

Goal state before:
pp: case hbc.inl
E : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace ℂ E
a b : ℝ
f : ℝ → E
s : ℂ
hfc : LocallyIntegrableOn f (Ioi 0) volume
hf_top : f =O[atTop] fun x ↦ x ^ (-a)
hs_top : s.re < a
hf_bot : f =O[𝓝[>] 0] fun x ↦ x ^ (-b)
hs_bot : b < s.re
F : ℂ → ℝ → E := fun z t ↦ ↑t ^ (z - 1) • f t
F' : ℂ → ℝ → E := fun z t ↦ (↑t ^ (z - 1) * ↑(log t)) • f t
v : ℝ
hv0 : 0 < v
hv1 : v < s.re - b
hv2 : v < a - s.re
bound : ℝ → ℝ := fun t ↦ (t ^ (s.re + v - 1) + t ^ (s.re - v - 1)) * |log t| * ‖f t‖
h1 : ∀ᶠ (z : ℂ) in 𝓝 s, AEStronglyMeasurable (F z) (volume.restrict (Ioi 0))
h2 : IntegrableOn (F s) (Ioi 0) volume
h3 : AEStronglyMeasurable (F' s) (volume.restrict (Ioi 0))
t : ℝ
ht : t ∈ Ioi 0
z : ℂ
hz : ‖z - s‖ < v
h : 1 ≤ t
hz' : (z - s).re ≤ v
⊢ z.re ≤ s.re + v

Tactic:
sub_re,

Goal state after:
case hbc.inl
E : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace ℂ E
a b : ℝ
f : ℝ → E
s : ℂ
hfc : LocallyIntegrableOn f (Ioi 0) volume
hf_top : f =O[atTop] fun x ↦ x ^ (-a)
hs_top : s.re < a
hf_bot : f =O[𝓝[>] 0] fun x ↦ x ^ (-b)
hs_bot : b < s.re
F : ℂ → ℝ → E := fun z t ↦ ↑t ^ (z - 1) • f t
F' : ℂ → ℝ → E := fun z t ↦ (↑t ^ (z - 1) * ↑(log t)) • f t
v : ℝ
hv0 : 0 < v
hv1 : v < s.re - b
hv2 : v < a - s.re
bound : ℝ → ℝ := fun t ↦ (t ^ (s.re + v - 1) + t ^ (s.re - v - 1)) * |log t| * ‖f t‖
h1 : ∀ᶠ (z : ℂ) in 𝓝 s, AEStronglyMeasurable (F z) (volume.restrict (Ioi 0))
h2 : IntegrableOn (F s) (Ioi 0) volume
h3 : AEStronglyMeasurable (F' s) (volume.restrict (Ioi 0))
t : ℝ
ht : t ∈ Ioi 0
z : ℂ
hz : ‖z - s‖ < v
h : 1 ≤ t
hz' : z.re - s.re ≤ v
⊢ z.re ≤ s.re + v
Module: Mathlib.Analysis.SpecialFunctions.Gamma.Beta

Goal state before:
pp: case hf
u : ℂ
hu : 0 < u.re
v : ℂ
⊢ -1 < (u - 1).re

Tactic:
sub_re,

Goal state after:
case hf
u : ℂ
hu : 0 < u.re
v : ℂ
⊢ -1 < u.re - re 1
Module: Mathlib.Analysis.MellinTransform

Goal state before:
pp: case hbc.inr
E : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace ℂ E
a b : ℝ
f : ℝ → E
s : ℂ
hfc : LocallyIntegrableOn f (Ioi 0) volume
hf_top : f =O[atTop] fun x ↦ x ^ (-a)
hs_top : s.re < a
hf_bot : f =O[𝓝[>] 0] fun x ↦ x ^ (-b)
hs_bot : b < s.re
F : ℂ → ℝ → E := fun z t ↦ ↑t ^ (z - 1) • f t
F' : ℂ → ℝ → E := fun z t ↦ (↑t ^ (z - 1) * ↑(log t)) • f t
v : ℝ
hv0 : 0 < v
hv1 : v < s.re - b
hv2 : v < a - s.re
bound : ℝ → ℝ := fun t ↦ (t ^ (s.re + v - 1) + t ^ (s.re - v - 1)) * |log t| * ‖f t‖
h1 : ∀ᶠ (z : ℂ) in 𝓝 s, AEStronglyMeasurable (F z) (volume.restrict (Ioi 0))
h2 : IntegrableOn (F s) (Ioi 0) volume
h3 : AEStronglyMeasurable (F' s) (volume.restrict (Ioi 0))
t : ℝ
ht : t ∈ Ioi 0
z : ℂ
hz : z ∈ Metric.ball s v
h : t < 1
⊢ s.re - v - 1 ≤ (z - 1).re

Tactic:
sub_re,

Goal state after:
case hbc.inr
E : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace ℂ E
a b : ℝ
f : ℝ → E
s : ℂ
hfc : LocallyIntegrableOn f (Ioi 0) volume
hf_top : f =O[atTop] fun x ↦ x ^ (-a)
hs_top : s.re < a
hf_bot : f =O[𝓝[>] 0] fun x ↦ x ^ (-b)
hs_bot : b < s.re
F : ℂ → ℝ → E := fun z t ↦ ↑t ^ (z - 1) • f t
F' : ℂ → ℝ → E := fun z t ↦ (↑t ^ (z - 1) * ↑(log t)) • f t
v : ℝ
hv0 : 0 < v
hv1 : v < s.re - b
hv2 : v < a - s.re
bound : ℝ → ℝ := fun t ↦ (t ^ (s.re + v - 1) + t ^ (s.re - v - 1)) * |log t| * ‖f t‖
h1 : ∀ᶠ (z : ℂ) in 𝓝 s, AEStronglyMeasurable (F z) (volume.restrict (Ioi 0))
h2 : IntegrableOn (F s) (Ioi 0) volume
h3 : AEStronglyMeasurable (F' s) (volume.restrict (Ioi 0))
t : ℝ
ht : t ∈ Ioi 0
z : ℂ
hz : z ∈ Metric.ball s v
h : t < 1
⊢ s.re - v - 1 ≤ z.re - re 1
Module: Mathlib.Analysis.SpecialFunctions.Gamma.Beta

Goal state before:
pp: u : ℂ
hu : 0 < u.re
⊢ ∫ (x : ℝ) in 0..1, ↑x ^ (u - 1) = 1 / u

Tactic:
integral_cpow (Or.inl _)

Goal state after:
u : ℂ
hu : 0 < u.re
⊢ (↑1 ^ (u - 1 + 1) - ↑0 ^ (u - 1 + 1)) / (u - 1 + 1) = 1 / u

u : ℂ
hu : 0 < u.re
⊢ -1 < (u - 1).re
Module: Mathlib.Analysis.SpecialFunctions.Gamma.Beta

Goal state before:
pp: u : ℂ
hu : 0 < u.re
⊢ -1 < (u - 1).re

Tactic:
sub_re,

Goal state after:
u : ℂ
hu : 0 < u.re
⊢ -1 < u.re - re 1
Module: Mathlib.Analysis.MellinTransform

Goal state before:
pp: case hbc.inr
E : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace ℂ E
a b : ℝ
f : ℝ → E
s : ℂ
hfc : LocallyIntegrableOn f (Ioi 0) volume
hf_top : f =O[atTop] fun x ↦ x ^ (-a)
hs_top : s.re < a
hf_bot : f =O[𝓝[>] 0] fun x ↦ x ^ (-b)
hs_bot : b < s.re
F : ℂ → ℝ → E := fun z t ↦ ↑t ^ (z - 1) • f t
F' : ℂ → ℝ → E := fun z t ↦ (↑t ^ (z - 1) * ↑(log t)) • f t
v : ℝ
hv0 : 0 < v
hv1 : v < s.re - b
hv2 : v < a - s.re
bound : ℝ → ℝ := fun t ↦ (t ^ (s.re + v - 1) + t ^ (s.re - v - 1)) * |log t| * ‖f t‖
h1 : ∀ᶠ (z : ℂ) in 𝓝 s, AEStronglyMeasurable (F z) (volume.restrict (Ioi 0))
h2 : IntegrableOn (F s) (Ioi 0) volume
h3 : AEStronglyMeasurable (F' s) (volume.restrict (Ioi 0))
t : ℝ
ht : t ∈ Ioi 0
z : ℂ
hz : ‖s - z‖ < v
h : t < 1
hz' : (s - z).re ≤ v
⊢ s.re - v ≤ z.re

Tactic:
sub_re,

Goal state after:
case hbc.inr
E : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace ℂ E
a b : ℝ
f : ℝ → E
s : ℂ
hfc : LocallyIntegrableOn f (Ioi 0) volume
hf_top : f =O[atTop] fun x ↦ x ^ (-a)
hs_top : s.re < a
hf_bot : f =O[𝓝[>] 0] fun x ↦ x ^ (-b)
hs_bot : b < s.re
F : ℂ → ℝ → E := fun z t ↦ ↑t ^ (z - 1) • f t
F' : ℂ → ℝ → E := fun z t ↦ (↑t ^ (z - 1) * ↑(log t)) • f t
v : ℝ
hv0 : 0 < v
hv1 : v < s.re - b
hv2 : v < a - s.re
bound : ℝ → ℝ := fun t ↦ (t ^ (s.re + v - 1) + t ^ (s.re - v - 1)) * |log t| * ‖f t‖
h1 : ∀ᶠ (z : ℂ) in 𝓝 s, AEStronglyMeasurable (F z) (volume.restrict (Ioi 0))
h2 : IntegrableOn (F s) (Ioi 0) volume
h3 : AEStronglyMeasurable (F' s) (volume.restrict (Ioi 0))
t : ℝ
ht : t ∈ Ioi 0
z : ℂ
hz : ‖s - z‖ < v
h : t < 1
hz' : s.re - z.re ≤ v
⊢ s.re - v ≤ z.re
Module: Mathlib.Analysis.SpecialFunctions.Gamma.BohrMollerup

Goal state before:
pp: case succ
f : ℝ → ℝ
x : ℝ
hf_feq : ∀ {y : ℝ}, 0 < y → f (y + 1) = f y + log y
hx : 0 < x
n : ℕ
hn : f (x + ↑n) = f x + ∑ m ∈ Finset.range n, log (x + ↑m)
this : x + ↑n.succ = x + ↑n + 1
⊢ f x + ∑ m ∈ Finset.range n, log (x + ↑m) + log (x + ↑n) = f x + ∑ m ∈ Finset.range (n + 1), log (x + ↑m)

pp: case succ
f : ℝ → ℝ
x : ℝ
hf_feq : ∀ {y : ℝ}, 0 < y → f (y + 1) = f y + log y
hx : 0 < x
n : ℕ
hn : f (x + ↑n) = f x + ∑ m ∈ Finset.range n, log (x + ↑m)
this : x + ↑n.succ = x + ↑n + 1
⊢ 0 < x + ↑n

Tactic:
· rw [Finset.range_add_one, Finset.sum_insert Finset.notMem_range_self]
      abel

Goal state after:
case succ
f : ℝ → ℝ
x : ℝ
hf_feq : ∀ {y : ℝ}, 0 < y → f (y + 1) = f y + log y
hx : 0 < x
n : ℕ
hn : f (x + ↑n) = f x + ∑ m ∈ Finset.range n, log (x + ↑m)
this : x + ↑n.succ = x + ↑n + 1
⊢ 0 < x + ↑n
Module: Mathlib.Analysis.SpecialFunctions.Gamma.Beta

Goal state before:
pp: case refine_2
u v : ℂ
hu : 0 < u.re
hv : 0 < v.re
F : ℝ → ℂ := fun x ↦ ↑x ^ u * (1 - ↑x) ^ v
hu' : 0 < (u + 1).re
hv' : 0 < (v + 1).re
x : ℝ
hx : x ∈ Icc 0 1
⊢ 0 ≤ (1 - ↑x).re

Tactic:
sub_re,

Goal state after:
case refine_2
u v : ℂ
hu : 0 < u.re
hv : 0 < v.re
F : ℝ → ℂ := fun x ↦ ↑x ^ u * (1 - ↑x) ^ v
hu' : 0 < (u + 1).re
hv' : 0 < (v + 1).re
x : ℝ
hx : x ∈ Icc 0 1
⊢ 0 ≤ re 1 - (↑x).re
Module: Mathlib.Analysis.SpecialFunctions.Gamma.Beta

Goal state before:
pp: case refine_1
u v : ℂ
hu : 0 < u.re
hv : 0 < v.re
F : ℝ → ℂ := fun x ↦ ↑x ^ u * (1 - ↑x) ^ v
hu' : 0 < (u + 1).re
hv' : 0 < (v + 1).re
hc : ContinuousOn F (Icc 0 1)
x : ℝ
hx : x ∈ Ioo 0 1
U : HasDerivAt (fun y ↦ y ^ u) (u * ↑x ^ (u - 1)) ↑x
⊢ 0 < (1 - ↑x).re

Tactic:
sub_re,

Goal state after:
case refine_1
u v : ℂ
hu : 0 < u.re
hv : 0 < v.re
F : ℝ → ℂ := fun x ↦ ↑x ^ u * (1 - ↑x) ^ v
hu' : 0 < (u + 1).re
hv' : 0 < (v + 1).re
hc : ContinuousOn F (Icc 0 1)
x : ℝ
hx : x ∈ Ioo 0 1
U : HasDerivAt (fun y ↦ y ^ u) (u * ↑x ^ (u - 1)) ↑x
⊢ 0 < re 1 - (↑x).re
Module: Mathlib.Analysis.MellinTransform

Goal state before:
pp: E : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace ℂ E
a b : ℝ
f : ℝ → E
s : ℂ
hfc : LocallyIntegrableOn f (Ioi 0) volume
hf_top : f =O[atTop] fun x ↦ x ^ (-a)
hs_top : s.re < a
hf_bot : f =O[𝓝[>] 0] fun x ↦ x ^ (-b)
hs_bot : b < s.re
F : ℂ → ℝ → E := fun z t ↦ ↑t ^ (z - 1) • f t
F' : ℂ → ℝ → E := fun z t ↦ (↑t ^ (z - 1) * ↑(log t)) • f t
v : ℝ
hv0 : 0 < v
hv1 : v < s.re - b
hv2 : v < a - s.re
bound : ℝ → ℝ := fun t ↦ (t ^ (s.re + v - 1) + t ^ (s.re - v - 1)) * |log t| * ‖f t‖
h1 : ∀ᶠ (z : ℂ) in 𝓝 s, AEStronglyMeasurable (F z) (volume.restrict (Ioi 0))
h2 : IntegrableOn (F s) (Ioi 0) volume
h3 : AEStronglyMeasurable (F' s) (volume.restrict (Ioi 0))
h4 : ∀ᵐ (t : ℝ) ∂volume.restrict (Ioi 0), ∀ z ∈ Metric.ball s v, ‖F' z t‖ ≤ bound t
⊢ ∀ {j : ℝ}, b < j → j < a → IntegrableOn (fun t ↦ t ^ (j - 1) * (|log t| * ‖f t‖)) (Ioi 0) volume

Tactic:
· intro j hj hj'
      obtain ⟨w, hw1, hw2⟩ := exists_between hj
      obtain ⟨w', hw1', hw2'⟩ := exists_between hj'
      refine mellin_convergent_of_isBigO_scalar ?_ ?_ hw1' ?_ hw2
      · simp_rw [mul_comm]
        refine hfc.norm.mul_continuousOn ?_ isOpen_Ioi.isLocallyClosed
        refine Continuous.comp_continuousOn _root_.continuous_abs (continuousOn_log.mono ?_)
        exact subset_compl_singleton_iff.mpr self_notMem_Ioi
      · refine (isBigO_rpow_top_log_smul hw2' hf_top).norm_left.congr_left fun t ↦ ?_
        simp only [norm_smul, Real.norm_eq_abs]
      · refine (isBigO_rpow_zero_log_smul hw1 hf_bot).norm_left.congr_left fun t ↦ ?_
        simp only [norm_smul, Real.norm_eq_abs]

Goal state after:
Module: Mathlib.Analysis.SpecialFunctions.Trigonometric.EulerSineProd

Goal state before:
pp: f : ℝ → ℂ
hf : ContinuousOn f (Icc 0 (π / 2))
⊢ Tendsto
    (fun n ↦
      ↑(∫ (x : ℝ) in Icc 0 (π / 2), cos x ^ n ∂volume)⁻¹ * ∫ (x : ℝ) in Icc 0 (π / 2), ↑(cos x ^ n) * f x ∂volume)
    atTop (𝓝 (f 0))

Tactic:
← Complex.real_smul

Goal state after:
f : ℝ → ℂ
hf : ContinuousOn f (Icc 0 (π / 2))
⊢ Tendsto
    (fun n ↦ (∫ (x : ℝ) in Icc 0 (π / 2), cos x ^ n ∂volume)⁻¹ • ∫ (x : ℝ) in Icc 0 (π / 2), cos x ^ n • f x ∂volume)
    atTop (𝓝 (f 0))
Module: Mathlib.Topology.Algebra.AsymptoticCone

Goal state before:
pp: k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝¹² : Field k
inst✝¹¹ : LinearOrder k
inst✝¹⁰ : AddCommGroup V
inst✝⁹ : Module k V
inst✝⁸ : AddTorsor V P
inst✝⁷ : TopologicalSpace V
inst✝⁶ : TopologicalSpace k
inst✝⁵ : OrderTopology k
inst✝⁴ : IsStrictOrderedRing k
inst✝³ : IsTopologicalAddGroup V
inst✝² : ContinuousSMul k V
inst✝¹ : TopologicalSpace P
inst✝ : IsTopologicalAddTorsor P
v : V
s : Set P
p : P
t₁ : Set k
ht₁ : t₁ ∈ atTop
t₂ : Set V
ht₂ : t₂ ∈ (𝓝 v).bind 𝓝
hs : t₁ • t₂ ⊆ (fun x ↦ x +ᵥ p) ⁻¹' s
⊢ s ∈ (map (fun x ↦ x +ᵥ p) (atTop • 𝓝 v)).bind 𝓝

Tactic:
rw [mem_bind] at ht₂

Goal state after:
k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝¹² : Field k
inst✝¹¹ : LinearOrder k
inst✝¹⁰ : AddCommGroup V
inst✝⁹ : Module k V
inst✝⁸ : AddTorsor V P
inst✝⁷ : TopologicalSpace V
inst✝⁶ : TopologicalSpace k
inst✝⁵ : OrderTopology k
inst✝⁴ : IsStrictOrderedRing k
inst✝³ : IsTopologicalAddGroup V
inst✝² : ContinuousSMul k V
inst✝¹ : TopologicalSpace P
inst✝ : IsTopologicalAddTorsor P
v : V
s : Set P
p : P
t₁ : Set k
ht₁ : t₁ ∈ atTop
t₂ : Set V
ht₂ : ∃ t ∈ 𝓝 v, ∀ x ∈ t, t₂ ∈ 𝓝 x
hs : t₁ • t₂ ⊆ (fun x ↦ x +ᵥ p) ⁻¹' s
⊢ s ∈ (map (fun x ↦ x +ᵥ p) (atTop • 𝓝 v)).bind 𝓝
Module: Mathlib.Analysis.SpecialFunctions.Gamma.Beta

Goal state before:
pp: case hf
s : ℂ
hs : 0 < s.re
f : ℕ → ℝ → ℂ := fun n ↦ (Ioc 0 ↑n).indicator fun x ↦ ↑((1 - x / ↑n) ^ n) * ↑x ^ (s - 1)
n : ℕ
⊢ -1 < (s - 1).re

Tactic:
sub_re,

Goal state after:
case hf
s : ℂ
hs : 0 < s.re
f : ℕ → ℝ → ℂ := fun n ↦ (Ioc 0 ↑n).indicator fun x ↦ ↑((1 - x / ↑n) ^ n) * ↑x ^ (s - 1)
n : ℕ
⊢ -1 < s.re - re 1
Module: Mathlib.Topology.Algebra.AsymptoticCone

Goal state before:
pp: k : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝¹⁰ : Field k
inst✝⁹ : LinearOrder k
inst✝⁸ : AddCommGroup V
inst✝⁷ : Module k V
inst✝⁶ : AddTorsor V P
inst✝⁵ : TopologicalSpace V
inst✝⁴ : TopologicalSpace k
inst✝³ : OrderTopology k
inst✝² : IsStrictOrderedRing k
inst✝¹ : IsTopologicalAddGroup V
inst✝ : ContinuousSMul k V
s : Set P
⊢ IsClosed[inst✝⁵] (asymptoticCone k s)

Tactic:
have ⟨p⟩ : Nonempty P := inferInstance
  rw [isClosed_iff_frequently]
  intro v h
  simp_rw [mem_asymptoticCone_iff, ← frequently_bind, nhds_bind_asymptoticNhds] at h
  exact h

Goal state after:
Module: Mathlib.Analysis.SpecialFunctions.Gamma.Beta

Goal state before:
pp: case h
s : ℂ
hs : 0 < s.re
f : ℕ → ℝ → ℂ := ⋯
f_ible : ∀ (n : ℕ), Integrable (f n) (volume.restrict (Ioi 0))
x : ℝ
hx : x ∈ Ioi 0
⊢ Tendsto (fun n ↦ ↑((1 - x / ↑n) ^ n) * ↑x ^ (s - 1)) atTop (𝓝 (↑(rexp (-x)) * ↑x ^ (s - 1)))

Tactic:
simp_rw [mul_comm]
      refine (Tendsto.comp (continuous_ofReal.tendsto _) ?_).const_mul _
      convert! Real.tendsto_one_add_div_pow_exp (-x) using 1
      ext1 n
      rw [neg_div, ← sub_eq_add_neg]

Goal state after:
Module: Mathlib.Analysis.SpecialFunctions.Gamma.Beta

Goal state before:
pp: case inr
s : ℂ
hs : 0 < s.re
f : ℕ → ℝ → ℂ := fun n ↦ (Ioc 0 ↑n).indicator fun x ↦ ↑((1 - x / ↑n) ^ n) * ↑x ^ (s - 1)
f_ible : ∀ (n : ℕ), Integrable (f n) (volume.restrict (Ioi 0))
f_tends : ∀ x ∈ Ioi 0, Tendsto (fun n ↦ f n x) atTop (𝓝 (↑(rexp (-x)) * ↑x ^ (s - 1)))
n : ℕ
x : ℝ
hx : 0 < x
hxn : x ≤ ↑n
⊢ (1 - x / ↑n) ^ n * x ^ (s - 1).re ≤ rexp (-x) * x ^ (s.re - 1)

Tactic:
sub_re,

Goal state after:
case inr
s : ℂ
hs : 0 < s.re
f : ℕ → ℝ → ℂ := fun n ↦ (Ioc 0 ↑n).indicator fun x ↦ ↑((1 - x / ↑n) ^ n) * ↑x ^ (s - 1)
f_ible : ∀ (n : ℕ), Integrable (f n) (volume.restrict (Ioi 0))
f_tends : ∀ x ∈ Ioi 0, Tendsto (fun n ↦ f n x) atTop (𝓝 (↑(rexp (-x)) * ↑x ^ (s - 1)))
n : ℕ
x : ℝ
hx : 0 < x
hxn : x ≤ ↑n
⊢ (1 - x / ↑n) ^ n * x ^ (s.re - re 1) ≤ rexp (-x) * x ^ (s.re - 1)
Module: Mathlib.Analysis.SpecialFunctions.Gamma.Beta

Goal state before:
pp: case succ.inr
m : ℕ
s : ℂ
IH : Tendsto (s + 1).GammaSeq atTop (𝓝 (s * Gamma s))
hs : ⌊1 - s.re⌋₊ = m + 1
hsne : s ≠ 0
this : Tendsto (fun n ↦ s.GammaSeq n * (↑n / (↑n + 1 + s))) atTop (𝓝 (s * Gamma s / s))
⊢ Tendsto s.GammaSeq atTop (𝓝 (Gamma s))

Tactic:
rwa [mul_div_cancel_left₀ _ hsne, ← mul_one (Gamma s),
      tendsto_mul_iff_of_ne_zero _ (one_ne_zero' ℂ)] at this

Goal state after:
m : ℕ
s : ℂ
IH : Tendsto (s + 1).GammaSeq atTop (𝓝 (s * Gamma s))
hs : ⌊1 - s.re⌋₊ = m + 1
hsne : s ≠ 0
this : Tendsto (fun n ↦ s.GammaSeq n * (↑n / (↑n + 1 + s))) atTop (𝓝 (Gamma s * 1))
⊢ Tendsto (fun n ↦ ↑n / (↑n + 1 + s)) atTop (𝓝 1)
Module: Mathlib.Analysis.Normed.Affine.Simplex

Goal state before:
pp: R : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝⁴ : Ring R
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : PseudoMetricSpace P
inst✝¹ : Module R V
inst✝ : NormedAddTorsor V P
n : ℕ
s : Simplex R P n
hs : s.Scalene
i₁ i₂ i₃ i₄ : Fin (n + 1)
h₁₂ : i₁ ≠ i₂
h₃₄ : i₃ ≠ i₄
h₁₂₃₄ : ¬i₁ = i₃ ∨ ¬i₂ = i₄
h₁₂₄₃ : ¬i₁ = i₄ ∨ ¬i₂ = i₃
⊢ dist (s.points i₁) (s.points i₂) ≠ dist (s.points i₃) (s.points i₄)

Tactic:
rcases h₁₂.lt_or_gt with h₁₂lt | h₂₁lt <;> rcases h₃₄.lt_or_gt with h₃₄lt | h₄₃lt

Goal state after:
case inl.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝⁴ : Ring R
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : PseudoMetricSpace P
inst✝¹ : Module R V
inst✝ : NormedAddTorsor V P
n : ℕ
s : Simplex R P n
hs : s.Scalene
i₁ i₂ i₃ i₄ : Fin (n + 1)
h₁₂ : i₁ ≠ i₂
h₃₄ : i₃ ≠ i₄
h₁₂₃₄ : ¬i₁ = i₃ ∨ ¬i₂ = i₄
h₁₂₄₃ : ¬i₁ = i₄ ∨ ¬i₂ = i₃
h₁₂lt : i₁ < i₂
h₃₄lt : i₃ < i₄
⊢ dist (s.points i₁) (s.points i₂) ≠ dist (s.points i₃) (s.points i₄)

case inl.inr
R : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝⁴ : Ring R
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : PseudoMetricSpace P
inst✝¹ : Module R V
inst✝ : NormedAddTorsor V P
n : ℕ
s : Simplex R P n
hs : s.Scalene
i₁ i₂ i₃ i₄ : Fin (n + 1)
h₁₂ : i₁ ≠ i₂
h₃₄ : i₃ ≠ i₄
h₁₂₃₄ : ¬i₁ = i₃ ∨ ¬i₂ = i₄
h₁₂₄₃ : ¬i₁ = i₄ ∨ ¬i₂ = i₃
h₁₂lt : i₁ < i₂
h₄₃lt : i₄ < i₃
⊢ dist (s.points i₁) (s.points i₂) ≠ dist (s.points i₃) (s.points i₄)

case inr.inl
R : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝⁴ : Ring R
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : PseudoMetricSpace P
inst✝¹ : Module R V
inst✝ : NormedAddTorsor V P
n : ℕ
s : Simplex R P n
hs : s.Scalene
i₁ i₂ i₃ i₄ : Fin (n + 1)
h₁₂ : i₁ ≠ i₂
h₃₄ : i₃ ≠ i₄
h₁₂₃₄ : ¬i₁ = i₃ ∨ ¬i₂ = i₄
h₁₂₄₃ : ¬i₁ = i₄ ∨ ¬i₂ = i₃
h₂₁lt : i₂ < i₁
h₃₄lt : i₃ < i₄
⊢ dist (s.points i₁) (s.points i₂) ≠ dist (s.points i₃) (s.points i₄)

case inr.inr
R : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝⁴ : Ring R
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : PseudoMetricSpace P
inst✝¹ : Module R V
inst✝ : NormedAddTorsor V P
n : ℕ
s : Simplex R P n
hs : s.Scalene
i₁ i₂ i₃ i₄ : Fin (n + 1)
h₁₂ : i₁ ≠ i₂
h₃₄ : i₃ ≠ i₄
h₁₂₃₄ : ¬i₁ = i₃ ∨ ¬i₂ = i₄
h₁₂₄₃ : ¬i₁ = i₄ ∨ ¬i₂ = i₃
h₂₁lt : i₂ < i₁
h₄₃lt : i₄ < i₃
⊢ dist (s.points i₁) (s.points i₂) ≠ dist (s.points i₃) (s.points i₄)
Module: Mathlib.Analysis.Normed.Algebra.TrivSqZeroExt

Goal state before:
pp: R : Type u_3
M : Type u_4
inst✝¹ : SeminormedRing R
inst✝ : SeminormedAddCommGroup M
x : tsze R M
⊢ ‖WithLp.toLp 1 x‖ = ‖x.fst‖ + ‖x.snd‖

Tactic:
rw [WithLp.prod_norm_eq_add (by norm_num)]

Goal state after:
R : Type u_3
M : Type u_4
inst✝¹ : SeminormedRing R
inst✝ : SeminormedAddCommGroup M
x : tsze R M
⊢ (‖(WithLp.toLp 1 x).fst‖ ^ ENNReal.toReal 1 + ‖(WithLp.toLp 1 x).snd‖ ^ ENNReal.toReal 1) ^ (1 / ENNReal.toReal 1) =
    ‖x.fst‖ + ‖x.snd‖
Module: Mathlib.Analysis.Normed.Affine.Simplex

Goal state before:
pp: case refine_2
R : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝⁴ : Ring R
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : PseudoMetricSpace P
inst✝¹ : Module R V
inst✝ : NormedAddTorsor V P
t : Triangle R P
i₁ i₂ i₃ : Fin 3
h₁₂ : i₁ ≠ i₂
h₁₃ : i₁ ≠ i₃
h₂₃ : i₂ ≠ i₃
h :
  dist (t.points i₁) (t.points i₂) = dist (t.points i₁) (t.points i₃) ∧
    dist (t.points i₁) (t.points i₂) = dist (t.points i₂) (t.points i₃)
⊢ Simplex.Equilateral t

Tactic:
refine ⟨dist (t.points i₁) (t.points i₂), ?_⟩

Goal state after:
case refine_2
R : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_3
inst✝⁴ : Ring R
inst✝³ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝² : PseudoMetricSpace P
inst✝¹ : Module R V
inst✝ : NormedAddTorsor V P
t : Triangle R P
i₁ i₂ i₃ : Fin 3
h₁₂ : i₁ ≠ i₂
h₁₃ : i₁ ≠ i₃
h₂₃ : i₂ ≠ i₃
h :
  dist (t.points i₁) (t.points i₂) = dist (t.points i₁) (t.points i₃) ∧
    dist (t.points i₁) (t.points i₂) = dist (t.points i₂) (t.points i₃)
⊢ ∀ (i j : Fin (2 + 1)), i ≠ j → dist (t.points i) (t.points j) = dist (t.points i₁) (t.points i₂)
Module: Mathlib.Analysis.SpecialFunctions.Trigonometric.Series

Goal state before:
pp: z : ℂ
⊢ HasSum (fun n ↦ (-1) ^ n * z ^ (2 * n + 1) / ↑(2 * n + 1)!) (sin z)

Tactic:
convert! Complex.hasSum_sin' z using 1

Goal state after:
z : ℂ
⊢ (fun n ↦ (-1) ^ n * z ^ (2 * n + 1) / ↑(2 * n + 1)!) = fun n ↦ (z * I) ^ (2 * n + 1) / ↑(2 * n + 1)! / I
Module: Mathlib.Analysis.Normed.Algebra.GelfandMazur

Goal state before:
pp: F : Type u_1
inst✝³ : NormedRing F
inst✝² : NormedAlgebra ℝ F
inst✝¹ : NormOneClass F
inst✝ : NormMulClass F
x : F
z : ℝ × ℝ
h : IsMinOn (fun x_1 ↦ ‖φ x x_1‖) Set.univ z
w✝ : ℝ × ℝ
M : ℝ := ‖φ x z‖
H : M ≠ 0
hM : M = ‖φ x z‖
hM₀ : 0 < M
w u : ℝ × ℝ
hw : ‖φ x w‖ = M
n : ℕ
hn : n > 0
q : ℝ × ℝ → ℝ[X] := fun y ↦ X ^ 2 - C y.1 * X + C y.2
hq : ∀ (y : ℝ × ℝ), (q y).IsMonicOfDegree 2
hsub : q w - q u = (C u.1 - C w.1) * X + C w.2 - C u.2
hdvd : q u ∣ q w ^ n - (q w - q u) ^ n
⊢ ((q w - q u) ^ n).natDegree < 2 * n

Tactic:
rw [hsub]

Goal state after:
F : Type u_1
inst✝³ : NormedRing F
inst✝² : NormedAlgebra ℝ F
inst✝¹ : NormOneClass F
inst✝ : NormMulClass F
x : F
z : ℝ × ℝ
h : IsMinOn (fun x_1 ↦ ‖φ x x_1‖) Set.univ z
w✝ : ℝ × ℝ
M : ℝ := ‖φ x z‖
H : M ≠ 0
hM : M = ‖φ x z‖
hM₀ : 0 < M
w u : ℝ × ℝ
hw : ‖φ x w‖ = M
n : ℕ
hn : n > 0
q : ℝ × ℝ → ℝ[X] := fun y ↦ X ^ 2 - C y.1 * X + C y.2
hq : ∀ (y : ℝ × ℝ), (q y).IsMonicOfDegree 2
hsub : q w - q u = (C u.1 - C w.1) * X + C w.2 - C u.2
hdvd : q u ∣ q w ^ n - (q w - q u) ^ n
⊢ (((C u.1 - C w.1) * X + C w.2 - C u.2) ^ n).natDegree < 2 * n