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

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
inst✝⁴ : RCLike 𝕜
inst✝³ : AddCommGroup F
inst✝² : Module 𝕜 F
cd : Core 𝕜 F
tF : TopologicalSpace F
inst✝¹ : IsTopologicalAddGroup F
inst✝ : ContinuousConstSMul 𝕜 F
h : failed to pretty print expression (use 'set_option pp.rawOnError true' for raw representation)
h' : failed to pretty print expression (use 'set_option pp.rawOnError true' for raw representation)
this : NormedAddCommGroup F := toNormedAddCommGroupOfTopology h h'
r : 𝕜
x : F
⊢ failed to pretty print expression (use 'set_option pp.rawOnError true' for raw representation)

Tactic:
RCLike.conj_mul,

Goal state after:
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
inst✝⁴ : RCLike 𝕜
inst✝³ : AddCommGroup F
inst✝² : Module 𝕜 F
cd : Core 𝕜 F
tF : TopologicalSpace F
inst✝¹ : IsTopologicalAddGroup F
inst✝ : ContinuousConstSMul 𝕜 F
h : failed to pretty print expression (use 'set_option pp.rawOnError true' for raw representation)
h' : failed to pretty print expression (use 'set_option pp.rawOnError true' for raw representation)
this : NormedAddCommGroup F := toNormedAddCommGroupOfTopology h h'
r : 𝕜
x : F
⊢ failed to pretty print expression (use 'set_option pp.rawOnError true' for raw representation)
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Basic

Goal state before:
pp: case convert_3
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
ι : Type u_4
v : ι → E
hz : ∀ (i : ι), v i ≠ 0
ho : Pairwise fun i j ↦ ⟪v i, v j⟫ = 0
s : Finset ι
g : ι → 𝕜
hg : ∑ i ∈ s, g i • v i = 0
i : ι
hi : i ∈ s
⊢ ∀ b ∈ s, b ≠ i → ⟪v i, g b • v b⟫ = 0

Tactic:
intro j _hj hji

Goal state after:
case convert_3
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
ι : Type u_4
v : ι → E
hz : ∀ (i : ι), v i ≠ 0
ho : Pairwise fun i j ↦ ⟪v i, v j⟫ = 0
s : Finset ι
g : ι → 𝕜
hg : ∑ i ∈ s, g i • v i = 0
i : ι
hi : i ∈ s
j : ι
_hj : j ∈ s
hji : j ≠ i
⊢ ⟪v i, g j • v j⟫ = 0
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Basic

Goal state before:
pp: F : Type u_3
inst✝¹ : SeminormedAddCommGroup F
inst✝ : InnerProductSpace ℝ F
x y : F
⊢ ‖x + y‖ * ‖x + y‖ = ‖x‖ * ‖x‖ + 2 * ⟪x, y⟫_ℝ + ‖y‖ * ‖y‖

Tactic:
have h := @norm_add_mul_self ℝ _ _ _ _ x y

Goal state after:
F : Type u_3
inst✝¹ : SeminormedAddCommGroup F
inst✝ : InnerProductSpace ℝ F
x y : F
h : ‖x + y‖ * ‖x + y‖ = ‖x‖ * ‖x‖ + 2 * re ⟪x, y⟫_ℝ + ‖y‖ * ‖y‖
⊢ ‖x + y‖ * ‖x + y‖ = ‖x‖ * ‖x‖ + 2 * ⟪x, y⟫_ℝ + ‖y‖ * ‖y‖
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Basic

Goal state before:
pp: F : Type u_3
inst✝¹ : SeminormedAddCommGroup F
inst✝ : InnerProductSpace ℝ F
x y : F
⊢ ‖x‖ * ‖x‖ + ‖y‖ * ‖y‖ = ‖x + y‖ * ‖x + y‖ ↔ ‖x + y‖ * ‖x + y‖ = ‖x‖ * ‖x‖ + ‖y‖ * ‖y‖

pp: case hx
F : Type u_3
inst✝¹ : SeminormedAddCommGroup F
inst✝ : InnerProductSpace ℝ F
x y : F
⊢ 0 ≤ ‖x‖ * ‖x‖ + ‖y‖ * ‖y‖

pp: case hy
F : Type u_3
inst✝¹ : SeminormedAddCommGroup F
inst✝ : InnerProductSpace ℝ F
x y : F
⊢ 0 ≤ ‖x + y‖

Tactic:
eq_comm

Goal state after:
F : Type u_3
inst✝¹ : SeminormedAddCommGroup F
inst✝ : InnerProductSpace ℝ F
x y : F
⊢ ‖x + y‖ * ‖x + y‖ = ‖x‖ * ‖x‖ + ‖y‖ * ‖y‖ ↔ ‖x + y‖ * ‖x + y‖ = ‖x‖ * ‖x‖ + ‖y‖ * ‖y‖

case hx
F : Type u_3
inst✝¹ : SeminormedAddCommGroup F
inst✝ : InnerProductSpace ℝ F
x y : F
⊢ 0 ≤ ‖x‖ * ‖x‖ + ‖y‖ * ‖y‖

case hy
F : Type u_3
inst✝¹ : SeminormedAddCommGroup F
inst✝ : InnerProductSpace ℝ F
x y : F
⊢ 0 ≤ ‖x + y‖
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Basic

Goal state before:
pp: F : Type u_3
inst✝¹ : SeminormedAddCommGroup F
inst✝ : InnerProductSpace ℝ F
x y : F
⊢ ‖x‖ * ‖x‖ + ‖y‖ * ‖y‖ = ‖x - y‖ * ‖x - y‖ ↔ ‖x - y‖ * ‖x - y‖ = ‖x‖ * ‖x‖ + ‖y‖ * ‖y‖

pp: case hx
F : Type u_3
inst✝¹ : SeminormedAddCommGroup F
inst✝ : InnerProductSpace ℝ F
x y : F
⊢ 0 ≤ ‖x‖ * ‖x‖ + ‖y‖ * ‖y‖

pp: case hy
F : Type u_3
inst✝¹ : SeminormedAddCommGroup F
inst✝ : InnerProductSpace ℝ F
x y : F
⊢ 0 ≤ ‖x - y‖

Tactic:
eq_comm

Goal state after:
F : Type u_3
inst✝¹ : SeminormedAddCommGroup F
inst✝ : InnerProductSpace ℝ F
x y : F
⊢ ‖x - y‖ * ‖x - y‖ = ‖x‖ * ‖x‖ + ‖y‖ * ‖y‖ ↔ ‖x - y‖ * ‖x - y‖ = ‖x‖ * ‖x‖ + ‖y‖ * ‖y‖

case hx
F : Type u_3
inst✝¹ : SeminormedAddCommGroup F
inst✝ : InnerProductSpace ℝ F
x y : F
⊢ 0 ≤ ‖x‖ * ‖x‖ + ‖y‖ * ‖y‖

case hy
F : Type u_3
inst✝¹ : SeminormedAddCommGroup F
inst✝ : InnerProductSpace ℝ F
x y : F
⊢ 0 ≤ ‖x - y‖
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Basic

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
x y : E
hx : ‖x‖ = 1
hy : ‖y‖ = 1
⊢ ⟪x, y⟫ = 1 ↔ x = y

Tactic:
convert inner_eq_norm_mul_iff (𝕜 := 𝕜) (E := E)

Goal state after:
case e'_1.e'_3
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
x y : E
hx : ‖x‖ = 1
hy : ‖y‖ = 1
⊢ 1 = ↑‖x‖ * ↑‖y‖

case e'_2.e'_2
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
x y : E
hx : ‖x‖ = 1
hy : ‖y‖ = 1
⊢ x = ↑‖y‖ • x

case e'_2.e'_3
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
x y : E
hx : ‖x‖ = 1
hy : ‖y‖ = 1
⊢ y = ↑‖x‖ • y
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Projection.Minimal

Goal state before:
pp: F : Type u_3
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : InnerProductSpace ℝ F
K : Submodule ℝ F
u v : F
hv : v ∈ K
⊢ (∀ w ∈ K, ⟪u - v, w⟫_ℝ = 0) → ‖u - v‖ = ⨅ w, ‖u - ↑w‖

Tactic:
intro h
      have : ∀ w ∈ K, ⟪u - v, w - v⟫_ℝ ≤ 0 := by
        intro w hw
        let w' := w - v
        have : w' ∈ K := Submodule.sub_mem _ hw hv
        have h₁ := h w' this
        exact le_of_eq h₁
      rwa [norm_eq_iInf_iff_real_inner_le_zero]
      exacts [Submodule.convex _, hv]

Goal state after:
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Projection.Minimal

Goal state before:
pp: case mp
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
K : Submodule 𝕜 E
u v : E
hv : v ∈ K
this : InnerProductSpace ℝ E := ⋯
K' : Submodule ℝ E := ⋯
⊢ ‖u - v‖ = ⨅ w, ‖u - ↑w‖ → ∀ w ∈ K, ⟪u - v, w⟫_𝕜 = 0

Tactic:
intro H

Goal state after:
case mp
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
K : Submodule 𝕜 E
u v : E
hv : v ∈ K
this : InnerProductSpace ℝ E := rclikeToReal 𝕜 E
K' : Submodule ℝ E := restrictScalars ℝ K
H : ‖u - v‖ = ⨅ w, ‖u - ↑w‖
⊢ ∀ w ∈ K, ⟪u - v, w⟫_𝕜 = 0
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Projection.Minimal

Goal state before:
pp: case mpr
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
K : Submodule 𝕜 E
u v : E
hv : v ∈ K
this : InnerProductSpace ℝ E := ⋯
K' : Submodule ℝ E := ⋯
⊢ (∀ w ∈ K, ⟪u - v, w⟫_𝕜 = 0) → ‖u - v‖ = ⨅ w, ‖u - ↑w‖

Tactic:
intro H

Goal state after:
case mpr
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
K : Submodule 𝕜 E
u v : E
hv : v ∈ K
this : InnerProductSpace ℝ E := rclikeToReal 𝕜 E
K' : Submodule ℝ E := restrictScalars ℝ K
H : ∀ w ∈ K, ⟪u - v, w⟫_𝕜 = 0
⊢ ‖u - v‖ = ⨅ w, ‖u - ↑w‖
Module: Mathlib.Topology.Baire.CompleteMetrizable

Goal state before:
pp: case refine_3
X : Type u_1
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : IsCompletelyPseudoMetrizableSpace X
x✝ : UpgradedIsCompletelyPseudoMetrizableSpace X := upgradeIsCompletelyPseudoMetrizable X
f : ℕ → Set X
ho : ∀ (n : ℕ), IsOpen (f n)
hd : ∀ (n : ℕ), Dense (f n)
B : ℕ → ℝ≥0∞ := fun n ↦ 1 / 2 ^ n
Bpos : ∀ (n : ℕ), 0 < B n
n : ℕ
x : X
δ : ℝ≥0∞
δpos : δ ≠ 0
this : x ∈ closure (f n)
y : X
ys : y ∈ f n
xy : edist y x < δ / 2
r : ℝ≥0∞
rpos : r > 0
hr : closedEBall y r ⊆ f n
z : X
hz : z ∈ closedEBall y (min (min (δ / 2) r) (B (n + 1)))
⊢ z ∈ closedEBall x δ

pp: case refine_4
X : Type u_1
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : IsCompletelyPseudoMetrizableSpace X
x✝ : UpgradedIsCompletelyPseudoMetrizableSpace X := upgradeIsCompletelyPseudoMetrizable X
f : ℕ → Set X
ho : ∀ (n : ℕ), IsOpen (f n)
hd : ∀ (n : ℕ), Dense (f n)
B : ℕ → ℝ≥0∞ := fun n ↦ 1 / 2 ^ n
Bpos : ∀ (n : ℕ), 0 < B n
n : ℕ
x : X
δ : ℝ≥0∞
δpos : δ ≠ 0
this : x ∈ closure (f n)
y : X
ys : y ∈ f n
xy : edist y x < δ / 2
r : ℝ≥0∞
rpos : r > 0
hr : closedEBall y r ⊆ f n
z : X
hz : z ∈ closedEBall y (min (min (δ / 2) r) (B (n + 1)))
⊢ z ∈ f n

Tactic:
· show z ∈ closedEBall x δ
      calc
        edist z x ≤ edist z y + edist y x := edist_triangle _ _ _
        _ ≤ min (min (δ / 2) r) (B (n + 1)) + δ / 2 := add_le_add hz (le_of_lt xy)
        _ ≤ δ / 2 + δ / 2 := (add_le_add (le_trans (min_le_left _ _) (min_le_left _ _)) le_rfl)
        _ = δ := ENNReal.add_halves δ

Goal state after:
case refine_4
X : Type u_1
inst✝¹ : TopologicalSpace X
inst✝ : IsCompletelyPseudoMetrizableSpace X
x✝ : UpgradedIsCompletelyPseudoMetrizableSpace X := upgradeIsCompletelyPseudoMetrizable X
f : ℕ → Set X
ho : ∀ (n : ℕ), IsOpen (f n)
hd : ∀ (n : ℕ), Dense (f n)
B : ℕ → ℝ≥0∞ := fun n ↦ 1 / 2 ^ n
Bpos : ∀ (n : ℕ), 0 < B n
n : ℕ
x : X
δ : ℝ≥0∞
δpos : δ ≠ 0
this : x ∈ closure (f n)
y : X
ys : y ∈ f n
xy : edist y x < δ / 2
r : ℝ≥0∞
rpos : r > 0
hr : closedEBall y r ⊆ f n
z : X
hz : z ∈ closedEBall y (min (min (δ / 2) r) (B (n + 1)))
⊢ z ∈ f n
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.LinearMap

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_4
inst✝⁴ : RCLike 𝕜
F : Type u_8
H : Type u_9
inst✝³ : NormedAddCommGroup F
inst✝² : InnerProductSpace 𝕜 F
inst✝¹ : NormedAddCommGroup H
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 H
a c : F
b d : H
ha : a ≠ 0
hb : b ≠ 0
h : ∀ (x : H), ⟪b, x⟫_𝕜 • a = ⟪d, x⟫_𝕜 • c
h₂ : ∀ (x : F), ⟪a, x⟫_𝕜 • b = ⟪c, x⟫_𝕜 • d
h₃ : a = (⟪d, b⟫_𝕜 / ⟪b, b⟫_𝕜) • c
h₄ : b = (⟪d, b⟫_𝕜 / ⟪b, b⟫_𝕜 * (⟪c, c⟫_𝕜 / ⟪a, a⟫_𝕜)) • d
h₅ : ⟪d, b⟫_𝕜 ≠ 0
h₆ : c ≠ 0
⊢ b = (⟪d, b⟫_𝕜 / ⟪b, b⟫_𝕜 * (↑‖c‖ ^ 2 / ↑‖a‖ ^ 2)) • d

Tactic:
by simpa using h₄

Goal state after:
Module: Mathlib.Topology.Algebra.Module.ClosedSubmodule

Goal state before:
pp: ι : Sort u_1
R : Type u_2
N : Type u_4
inst✝⁵ : Semiring R
inst✝⁴ : AddCommMonoid N
inst✝³ : TopologicalSpace N
inst✝² : Module R N
inst✝¹ : ContinuousAdd N
inst✝ : ContinuousConstSMul R N
f : ι → ClosedSubmodule R N
⊢ ↑(⨆ s ∈ Set.range fun i ↦ f i, ↑s).closure = ↑(⨆ i, ↑(f i)).closure

Tactic:
iSup_range

Goal state after:
ι : Sort u_1
R : Type u_2
N : Type u_4
inst✝⁵ : Semiring R
inst✝⁴ : AddCommMonoid N
inst✝³ : TopologicalSpace N
inst✝² : Module R N
inst✝¹ : ContinuousAdd N
inst✝ : ContinuousConstSMul R N
f : ι → ClosedSubmodule R N
⊢ ↑(⨆ i, ↑(f i)).closure = ↑(⨆ i, ↑(f i)).closure
Module: Mathlib.Topology.Algebra.Module.ClosedSubmodule

Goal state before:
pp: ι : Sort u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
O : Type u_5
inst✝¹⁴ : Semiring R
inst✝¹³ : AddCommMonoid M
inst✝¹² : TopologicalSpace M
inst✝¹¹ : Module R M
inst✝¹⁰ : AddCommMonoid N
inst✝⁹ : TopologicalSpace N
inst✝⁸ : Module R N
inst✝⁷ : AddCommMonoid O
inst✝⁶ : TopologicalSpace O
inst✝⁵ : Module R O
𝕜 : Type u_6
H : Type u_7
inst✝⁴ : Semiring 𝕜
inst✝³ : AddCommMonoid H
inst✝² : UniformSpace H
inst✝¹ : Module 𝕜 H
inst✝ : CompleteSpace H
K : ClosedSubmodule 𝕜 H
⊢ CompleteSpace ↥K

Tactic:
apply IsComplete.completeSpace_coe

Goal state after:
ι : Sort u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
O : Type u_5
inst✝¹⁴ : Semiring R
inst✝¹³ : AddCommMonoid M
inst✝¹² : TopologicalSpace M
inst✝¹¹ : Module R M
inst✝¹⁰ : AddCommMonoid N
inst✝⁹ : TopologicalSpace N
inst✝⁸ : Module R N
inst✝⁷ : AddCommMonoid O
inst✝⁶ : TopologicalSpace O
inst✝⁵ : Module R O
𝕜 : Type u_6
H : Type u_7
inst✝⁴ : Semiring 𝕜
inst✝³ : AddCommMonoid H
inst✝² : UniformSpace H
inst✝¹ : Module 𝕜 H
inst✝ : CompleteSpace H
K : ClosedSubmodule 𝕜 H
⊢ IsComplete ↑K
Module: Mathlib.Topology.Algebra.Module.ClosedSubmodule

Goal state before:
pp: ι : Sort u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
O : Type u_5
inst✝¹⁴ : Semiring R
inst✝¹³ : AddCommMonoid M
inst✝¹² : TopologicalSpace M
inst✝¹¹ : Module R M
inst✝¹⁰ : AddCommMonoid N
inst✝⁹ : TopologicalSpace N
inst✝⁸ : Module R N
inst✝⁷ : AddCommMonoid O
inst✝⁶ : TopologicalSpace O
inst✝⁵ : Module R O
𝕜 : Type u_6
H : Type u_7
inst✝⁴ : Semiring 𝕜
inst✝³ : AddCommMonoid H
inst✝² : UniformSpace H
inst✝¹ : Module 𝕜 H
inst✝ : CompleteSpace H
K : ClosedSubmodule 𝕜 H
⊢ IsComplete ↑K

Tactic:
rw [← ClosedSubmodule.carrier_eq_coe]

Goal state after:
ι : Sort u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
O : Type u_5
inst✝¹⁴ : Semiring R
inst✝¹³ : AddCommMonoid M
inst✝¹² : TopologicalSpace M
inst✝¹¹ : Module R M
inst✝¹⁰ : AddCommMonoid N
inst✝⁹ : TopologicalSpace N
inst✝⁸ : Module R N
inst✝⁷ : AddCommMonoid O
inst✝⁶ : TopologicalSpace O
inst✝⁵ : Module R O
𝕜 : Type u_6
H : Type u_7
inst✝⁴ : Semiring 𝕜
inst✝³ : AddCommMonoid H
inst✝² : UniformSpace H
inst✝¹ : Module 𝕜 H
inst✝ : CompleteSpace H
K : ClosedSubmodule 𝕜 H
⊢ IsComplete (↑K).carrier
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Subspace

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
ι : Type u_4
V : ι → Submodule 𝕜 E
hV : OrthogonalFamily 𝕜 (fun i ↦ ↥(V i)) fun i ↦ (V i).subtypeₗᵢ
⊢ ∀ x ∈ ((DFinsupp.lsum ℕ) fun i ↦ (V i).subtype).ker, x = 0

Tactic:
intro v

Goal state after:
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
ι : Type u_4
V : ι → Submodule 𝕜 E
hV : OrthogonalFamily 𝕜 (fun i ↦ ↥(V i)) fun i ↦ (V i).subtypeₗᵢ
v : Π₀ (i : ι), ↥(V i)
⊢ v ∈ ((DFinsupp.lsum ℕ) fun i ↦ (V i).subtype).ker → v = 0
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Subspace

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
ι : Type u_4
V : ι → Submodule 𝕜 E
hV : OrthogonalFamily 𝕜 (fun i ↦ ↥(V i)) fun i ↦ (V i).subtypeₗᵢ
v : Π₀ (i : ι), ↥(V i)
hv : ((DFinsupp.lsum ℕ) fun i ↦ (V i).subtype) v = 0
i : ι
this : ⟪↑(v i), ↑(v i)⟫ = 0
⊢ ↑(v i) = ↑(0 i)

Tactic:
by simpa only [inner_self_eq_zero] using! this

Goal state after:
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Orthogonal

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
s t : Set E
⊢ (∀ i ∈ s, ∀ i_2 ∈ t, {i} ⊆ ↑(𝕜 ∙ i_2)ᗮ) ↔ ∀ ⦃u : E⦄, u ∈ s → ∀ ⦃v : E⦄, v ∈ t → ⟪u, v⟫ = 0

Tactic:
Set.subset_def,

Goal state after:
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
s t : Set E
⊢ (∀ i ∈ s, ∀ i_2 ∈ t, ∀ x ∈ {i}, x ∈ ↑(𝕜 ∙ i_2)ᗮ) ↔ ∀ ⦃u : E⦄, u ∈ s → ∀ ⦃v : E⦄, v ∈ t → ⟪u, v⟫ = 0
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Symmetric

Goal state before:
pp: case mpr
V : Type u_3
inst✝¹ : SeminormedAddCommGroup V
inst✝ : InnerProductSpace ℂ V
T : V →ₗ[ℂ] V
⊢ (∀ (v : V), (starRingEnd ℂ) ⟪T v, v⟫_ℂ = ⟪T v, v⟫_ℂ) → T.IsSymmetric

Tactic:
· intro h x y
    rw [← inner_conj_symm x (T y)]
    rw [inner_map_polarization T x y]
    simp only [starRingEnd_apply, star_div₀, star_sub, star_add, star_mul]
    simp only [← starRingEnd_apply]
    rw [h (x + y), h (x - y), h (x + Complex.I • y), h (x - Complex.I • y)]
    simp only [Complex.conj_I]
    rw [inner_map_polarization']
    norm_num
    ring

Goal state after:
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Symmetric

Goal state before:
pp: case inl
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : SeminormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
T : E →ₗ[𝕜] E
hT : T.IsSymmetric
x y : E
h : I = 0
⊢ ↑(re ⟪T y, x⟫) = ⟪T y, x⟫

Tactic:
rw [← re_add_im ⟪T y, x⟫]

Goal state after:
case inl
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : SeminormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
T : E →ₗ[𝕜] E
hT : T.IsSymmetric
x y : E
h : I = 0
⊢ ↑(re (↑(re ⟪T y, x⟫) + ↑(im ⟪T y, x⟫) * I)) = ↑(re ⟪T y, x⟫) + ↑(im ⟪T y, x⟫) * I
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Symmetric

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
S T : E →ₗ[𝕜] E
hS : S.IsSymmetric
hT : T.IsSymmetric
h : S.range ≤ T.range
⊢ T.ker ≤ S.ker

Tactic:
intro v

Goal state after:
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
S T : E →ₗ[𝕜] E
hS : S.IsSymmetric
hT : T.IsSymmetric
h : S.range ≤ T.range
v : E
⊢ v ∈ T.ker → v ∈ S.ker
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Symmetric

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
S T : E →ₗ[𝕜] E
hS : S.IsSymmetricProjection
hT : T.IsSymmetricProjection
h : S.range = T.range
⊢ S.range = T.range ∧ S.ker = T.rangeᗮ

Tactic:
← hS.isIdempotentElem.isSymmetric_iff_orthogonal_range.mp hS.isSymmetric

Goal state after:
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝² : RCLike 𝕜
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
S T : E →ₗ[𝕜] E
hS : S.IsSymmetricProjection
hT : T.IsSymmetricProjection
h : S.range = T.range
⊢ S.range = T.range ∧ S.rangeᗮ = T.rangeᗮ
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Projection.Submodule

Goal state before:
pp: case intro
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝⁵ : RCLike 𝕜
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝³ : InnerProductSpace 𝕜 E
ι : Type u_4
inst✝² : Preorder ι
U : ι → Submodule 𝕜 E
inst✝¹ : ∀ (i : ι), (U i).HasOrthogonalProjection
inst✝ : (⨆ i, U i).topologicalClosure.HasOrthogonalProjection
hU : Monotone U
x : E
h : atTop.NeBot
left✝ : Nonempty ι
right✝ : IsDirectedOrder ι
y : E := (⨆ i, U i).topologicalClosure.starProjection x
proj_x : ∀ (i : ι), (U i).orthogonalProjectionOnto x = (U i).orthogonalProjectionOnto y
ε : ℝ
hε : ε > 0
a : E
ha : a ∈ ⨆ i, U i
hay : ‖y - a‖ < ε
I : ι
hI : a ∈ U I
⊢ ∃ I, ∀ i ≥ I, ‖(U i).starProjection y - y‖ < ε

Tactic:
refine ⟨I, fun i (hi : I ≤ i) => ?_⟩

Goal state after:
case intro
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝⁵ : RCLike 𝕜
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝³ : InnerProductSpace 𝕜 E
ι : Type u_4
inst✝² : Preorder ι
U : ι → Submodule 𝕜 E
inst✝¹ : ∀ (i : ι), (U i).HasOrthogonalProjection
inst✝ : (⨆ i, U i).topologicalClosure.HasOrthogonalProjection
hU : Monotone U
x : E
h : atTop.NeBot
left✝ : Nonempty ι
right✝ : IsDirectedOrder ι
y : E := (⨆ i, U i).topologicalClosure.starProjection x
proj_x : ∀ (i : ι), (U i).orthogonalProjectionOnto x = (U i).orthogonalProjectionOnto y
ε : ℝ
hε : ε > 0
a : E
ha : a ∈ ⨆ i, U i
hay : ‖y - a‖ < ε
I : ι
hI : a ∈ U I
i : ι
hi : I ≤ i
⊢ ‖(U i).starProjection y - y‖ < ε
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Projection.Basic

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝³ : RCLike 𝕜
inst✝² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹ : InnerProductSpace 𝕜 E
K : Submodule 𝕜 E
inst✝ : K.HasOrthogonalProjection
u v z : E
hv : v ∈ K
hz : z ∈ Kᗮ
hu : u = v + z
⊢ u - v ∈ Kᗮ

Tactic:
by simpa [hu]

Goal state after:
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Projection.Basic

Goal state before:
pp: case refine_1
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝³ : RCLike 𝕜
inst✝² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹ : InnerProductSpace 𝕜 E
K : Submodule 𝕜 E
inst✝ : K.HasOrthogonalProjection
v : E
h : K.starProjection v = v
⊢ v ∈ K

Tactic:
rw [← h]
    simp

Goal state after:
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Projection.FiniteDimensional

Goal state before:
pp: case neg
F : Type u_3
inst✝² : NormedAddCommGroup F
inst✝¹ : InnerProductSpace ℝ F
inst✝ : FiniteDimensional ℝ F
n : ℕ
IH :
  ∀ (φ : F ≃ₗᵢ[ℝ] F),
    finrank ℝ ↥(↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑φ)).kerᗮ ≤ n →
      ∃ l, l.length ≤ n ∧ φ = (List.map (fun v ↦ (ℝ ∙ v)ᗮ.reflection) l).prod
φ : F ≃ₗᵢ[ℝ] F
hn : finrank ℝ ↥(↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑φ)).kerᗮ ≤ n + 1
W : Submodule ℝ F := (↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑φ)).ker
hW : ∀ w ∈ W, φ w = w
hn' : ¬finrank ℝ ↥Wᗮ ≤ n
this : Nontrivial ↥Wᗮ
v : ↥Wᗮ
hv : v ≠ 0
hφv : φ ↑v ∈ Wᗮ
hv' : ↑v ∉ W
x : F := ↑v - φ ↑v
ρ : F ≃ₗᵢ[ℝ] F := (ℝ ∙ x)ᗮ.reflection
V : Submodule ℝ F := (↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑(φ.trans ρ))).ker
hV : ∀ (w : F), ρ (φ w) = w → w ∈ V
H₂V : W ≤ V
⊢ ∃ l, l.length ≤ n + 1 ∧ φ = (List.map (fun v ↦ (ℝ ∙ v)ᗮ.reflection) l).prod

Tactic:
have H₁V : (v : F) ∈ V := by
      apply hV
      have : ρ v = φ v := reflection_sub (φ.norm_map v).symm
      rw [← this]
      exact reflection_reflection _ _

Goal state after:
case neg
F : Type u_3
inst✝² : NormedAddCommGroup F
inst✝¹ : InnerProductSpace ℝ F
inst✝ : FiniteDimensional ℝ F
n : ℕ
IH :
  ∀ (φ : F ≃ₗᵢ[ℝ] F),
    finrank ℝ ↥(↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑φ)).kerᗮ ≤ n →
      ∃ l, l.length ≤ n ∧ φ = (List.map (fun v ↦ (ℝ ∙ v)ᗮ.reflection) l).prod
φ : F ≃ₗᵢ[ℝ] F
hn : finrank ℝ ↥(↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑φ)).kerᗮ ≤ n + 1
W : Submodule ℝ F := (↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑φ)).ker
hW : ∀ w ∈ W, φ w = w
hn' : ¬finrank ℝ ↥Wᗮ ≤ n
this : Nontrivial ↥Wᗮ
v : ↥Wᗮ
hv : v ≠ 0
hφv : φ ↑v ∈ Wᗮ
hv' : ↑v ∉ W
x : F := ↑v - φ ↑v
ρ : F ≃ₗᵢ[ℝ] F := (ℝ ∙ x)ᗮ.reflection
V : Submodule ℝ F := (↑(ContinuousLinearMap.id ℝ F - ↑↑(φ.trans ρ))).ker
hV : ∀ (w : F), ρ (φ w) = w → w ∈ V
H₂V : W ≤ V
H₁V : ↑v ∈ V
⊢ ∃ l, l.length ≤ n + 1 ∧ φ = (List.map (fun v ↦ (ℝ ∙ v)ᗮ.reflection) l).prod
Module: Mathlib.Analysis.Normed.Operator.Banach

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
𝕜' : Type u_2
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜'
σ : 𝕜 →+* 𝕜'
E : Type u_3
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_4
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜' F
f : E →SL[σ] F
σ' : 𝕜' →+* 𝕜
inst✝⁴ : RingHomInvPair σ σ'
inst✝³ : RingHomIsometric σ
inst✝² : RingHomIsometric σ'
inst✝¹ : CompleteSpace F
inst✝ : CompleteSpace E
surj : Surjective ⇑f
C : ℝ
C0 : C ≥ 0
hC : ∀ (y : F), ∃ x, dist (f x) y ≤ 1 / 2 * ‖y‖ ∧ ‖x‖ ≤ C * ‖y‖
⊢ ∃ C > 0, ∀ (y : F), ∃ x, f x = y ∧ ‖x‖ ≤ C * ‖y‖

Tactic:
choose g hg using hC

Goal state after:
𝕜 : Type u_1
𝕜' : Type u_2
inst✝¹⁰ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁹ : NontriviallyNormedField 𝕜'
σ : 𝕜 →+* 𝕜'
E : Type u_3
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_4
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜' F
f : E →SL[σ] F
σ' : 𝕜' →+* 𝕜
inst✝⁴ : RingHomInvPair σ σ'
inst✝³ : RingHomIsometric σ
inst✝² : RingHomIsometric σ'
inst✝¹ : CompleteSpace F
inst✝ : CompleteSpace E
surj : Surjective ⇑f
C : ℝ
C0 : C ≥ 0
g : F → E
hg : ∀ (y : F), dist (f (g y)) y ≤ 1 / 2 * ‖y‖ ∧ ‖g y‖ ≤ C * ‖y‖
⊢ ∃ C > 0, ∀ (y : F), ∃ x, f x = y ∧ ‖x‖ ≤ C * ‖y‖
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Projection.FiniteDimensional

Goal state before:
pp: case add
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝⁴ : RCLike 𝕜
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : InnerProductSpace 𝕜 E
ι : Type u_4
inst✝¹ : Fintype ι
V : ι → Submodule 𝕜 E
inst✝ : ∀ (i : ι), CompleteSpace ↥(V i)
hV : OrthogonalFamily 𝕜 (fun i ↦ ↥(V i)) fun i ↦ (V i).subtypeₗᵢ
x✝ x y : E
hx✝ : x ∈ ⨆ i, V i
hy✝ : y ∈ ⨆ i, V i
hx : ∑ i, (V i).starProjection x = x
hy : ∑ i, (V i).starProjection y = y
⊢ ∑ x_1, (V x_1).starProjection x + ∑ x, (V x).starProjection y = x + y

Tactic:
exact congr_arg₂ (· + ·) hx hy

Goal state after:
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Projection.FiniteDimensional

Goal state before:
pp: case add
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝⁴ : RCLike 𝕜
inst✝³ : NormedAddCommGroup E
inst✝² : InnerProductSpace 𝕜 E
ι : Type u_4
inst✝¹ : DecidableEq ι
V : ι → Submodule 𝕜 E
hV : OrthogonalFamily 𝕜 (fun i ↦ ↥(V i)) fun i ↦ (V i).subtypeₗᵢ
i : ι
inst✝ : CompleteSpace ↥(V i)
x y : ⨁ (i : ι), ↥(V i)
hx : (V i).orthogonalProjectionOnto ((DirectSum.coeAddMonoidHom V) x) = x i
hy : (V i).orthogonalProjectionOnto ((DirectSum.coeAddMonoidHom V) y) = y i
⊢ (V i).orthogonalProjectionOnto ((DirectSum.coeAddMonoidHom V) x) +
      (V i).orthogonalProjectionOnto ((DirectSum.coeAddMonoidHom V) y) =
    (x + y) i

Tactic:
exact congr_arg₂ (· + ·) hx hy

Goal state after: