mathlib-initiative/mathlib-tactics huggingface dataset:
Module: Mathlib.Geometry.Convex.ConvexSpace.Defs

Goal state before:
pp: R : Type u_1
X : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
P : Type u_5
I : Type u_6
J : Type u_7
K : Type u_8
inst✝⁵ : PartialOrder R
inst✝⁴ : Semiring R
inst✝³ : IsStrictOrderedRing R
inst✝² : ConvexSpace R M
inst✝¹ : ConvexSpace R N
inst✝ : ConvexSpace R P
s t : R
hs : 0 ≤ s
ht : 0 ≤ t
h : s + t = 1
s' t' : R
hs' : 0 ≤ s'
ht' : 0 ≤ t'
h' : s' + t' = 1
s'' t'' : R
hs'' : 0 ≤ s''
ht'' : 0 ≤ t''
h'' : s'' + t'' = 1
H : t * s'' = s * t' * t''
m₁ m₂ m₃ : M
⊢ s * 1 + t = 1

Tactic:
mul_one,

Goal state after:
R : Type u_1
X : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
P : Type u_5
I : Type u_6
J : Type u_7
K : Type u_8
inst✝⁵ : PartialOrder R
inst✝⁴ : Semiring R
inst✝³ : IsStrictOrderedRing R
inst✝² : ConvexSpace R M
inst✝¹ : ConvexSpace R N
inst✝ : ConvexSpace R P
s t : R
hs : 0 ≤ s
ht : 0 ≤ t
h : s + t = 1
s' t' : R
hs' : 0 ≤ s'
ht' : 0 ≤ t'
h' : s' + t' = 1
s'' t'' : R
hs'' : 0 ≤ s''
ht'' : 0 ≤ t''
h'' : s'' + t'' = 1
H : t * s'' = s * t' * t''
m₁ m₂ m₃ : M
⊢ s + t = 1
Module: Mathlib.Geometry.Convex.ConvexSpace.Defs

Goal state before:
pp: R : Type u_1
X : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
P : Type u_5
I : Type u_6
J : Type u_7
K : Type u_8
inst✝⁵ : PartialOrder R
inst✝⁴ : Semiring R
inst✝³ : IsStrictOrderedRing R
inst✝² : ConvexSpace R M
inst✝¹ : ConvexSpace R N
inst✝ : ConvexSpace R P
s t : R
hs : 0 ≤ s
ht : 0 ≤ t
h : s + t = 1
s' t' : R
hs' : 0 ≤ s'
ht' : 0 ≤ t'
h' : s' + t' = 1
s'' t'' : R
hs'' : 0 ≤ s''
ht'' : 0 ≤ t''
h'' : s'' + t'' = 1
H : s * t'' = t * s' * s''
m₁ m₂ m₃ : M
⊢ s + t * 1 = 1

Tactic:
mul_one,

Goal state after:
R : Type u_1
X : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
P : Type u_5
I : Type u_6
J : Type u_7
K : Type u_8
inst✝⁵ : PartialOrder R
inst✝⁴ : Semiring R
inst✝³ : IsStrictOrderedRing R
inst✝² : ConvexSpace R M
inst✝¹ : ConvexSpace R N
inst✝ : ConvexSpace R P
s t : R
hs : 0 ≤ s
ht : 0 ≤ t
h : s + t = 1
s' t' : R
hs' : 0 ≤ s'
ht' : 0 ≤ t'
h' : s' + t' = 1
s'' t'' : R
hs'' : 0 ≤ s''
ht'' : 0 ≤ t''
h'' : s'' + t'' = 1
H : s * t'' = t * s' * s''
m₁ m₂ m₃ : M
⊢ s + t = 1
Module: Mathlib.Analysis.Convex.Piecewise

Goal state before:
pp: case inr.inr
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
β : Type u_3
inst✝¹¹ : Semiring 𝕜
inst✝¹⁰ : PartialOrder 𝕜
inst✝⁹ : AddCommMonoid E
inst✝⁸ : LinearOrder E
inst✝⁷ : IsOrderedAddMonoid E
inst✝⁶ : Module 𝕜 E
inst✝⁵ : PosSMulMono 𝕜 E
inst✝⁴ : AddCommGroup β
inst✝³ : PartialOrder β
inst✝² : IsOrderedAddMonoid β
inst✝¹ : Module 𝕜 β
inst✝ : PosSMulMono 𝕜 β
e : E
f g : E → β
hf : ConvexOn 𝕜 (Set.Iic e) f
hg : ConvexOn 𝕜 (Set.Ici e) g
h_anti : AntitoneOn f (Set.Iic e)
h_mono : MonotoneOn g (Set.Ici e)
h_eq : f e = g e
x : E
x✝¹ : x ∈ Set.univ
y : E
x✝ : y ∈ Set.univ
a b : 𝕜
ha : 0 ≤ a
hb : 0 ≤ b
hab : a + b = 1
hx : e < x
hy : e < y
hc : e < a • x + b • y
⊢ (Set.Iic e).piecewise f g (a • x + b • y) ≤ a • (Set.Iic e).piecewise f g x + b • (Set.Iic e).piecewise f g y

Tactic:
(Set.Iic e).piecewise_eq_of_notMem f g (Set.notMem_Iic.mpr hx),

Goal state after:
case inr.inr
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
β : Type u_3
inst✝¹¹ : Semiring 𝕜
inst✝¹⁰ : PartialOrder 𝕜
inst✝⁹ : AddCommMonoid E
inst✝⁸ : LinearOrder E
inst✝⁷ : IsOrderedAddMonoid E
inst✝⁶ : Module 𝕜 E
inst✝⁵ : PosSMulMono 𝕜 E
inst✝⁴ : AddCommGroup β
inst✝³ : PartialOrder β
inst✝² : IsOrderedAddMonoid β
inst✝¹ : Module 𝕜 β
inst✝ : PosSMulMono 𝕜 β
e : E
f g : E → β
hf : ConvexOn 𝕜 (Set.Iic e) f
hg : ConvexOn 𝕜 (Set.Ici e) g
h_anti : AntitoneOn f (Set.Iic e)
h_mono : MonotoneOn g (Set.Ici e)
h_eq : f e = g e
x : E
x✝¹ : x ∈ Set.univ
y : E
x✝ : y ∈ Set.univ
a b : 𝕜
ha : 0 ≤ a
hb : 0 ≤ b
hab : a + b = 1
hx : e < x
hy : e < y
hc : e < a • x + b • y
⊢ (Set.Iic e).piecewise f g (a • x + b • y) ≤ a • g x + b • (Set.Iic e).piecewise f g y
Module: Mathlib.Analysis.Convex.Radon

Goal state before:
pp: case refine_2.refine_2
ι : Type u_1
𝕜 : Type u_2
E : Type u_3
inst✝⁴ : Field 𝕜
inst✝³ : LinearOrder 𝕜
inst✝² : IsStrictOrderedRing 𝕜
inst✝¹ : AddCommGroup E
inst✝ : Module 𝕜 E
f : ι → E
s : Finset ι
w : ι → 𝕜
h_wsum : s.sum w = 0
h_vsum : ∑ e ∈ s, w e • f e = 0
nonzero_w_index : ι
h1 : nonzero_w_index ∈ s
h2 : w nonzero_w_index ≠ 0
I : Finset ι := {i ∈ s | 0 ≤ w i}
J : Finset ι := {i ∈ s | w i < 0}
p : E := I.centerMass w f
hJI : ∑ j ∈ J, w j + ∑ i ∈ I, w i = 0
hI : 0 < ∑ i ∈ I, w i
hp : J.centerMass w f = p
_i : ι
hi : _i ∈ J
hi' : _i ∈ ↑I
⊢ False

Tactic:
exact (mem_filter.mp hi').2.not_gt (mem_filter.mp hi).2

Goal state after:
Module: Mathlib.Analysis.Convex.Radon

Goal state before:
pp: ι : Type u_1
𝕜 : Type u_2
E : Type u_3
inst✝⁴ : Field 𝕜
inst✝³ : LinearOrder 𝕜
inst✝² : IsStrictOrderedRing 𝕜
inst✝¹ : AddCommGroup E
inst✝ : Module 𝕜 E
f : ι → E
h : ¬AffineIndependent 𝕜 f
⊢ ∃ I, ((convexHull 𝕜) (f '' I) ∩ (convexHull 𝕜) (f '' Iᶜ)).Nonempty

Tactic:
by
  rw [affineIndependent_iff] at h
  push Not at h
  obtain ⟨s, w, h_wsum, h_vsum, nonzero_w_index, h1, h2⟩ := h
  let I : Finset ι := {i ∈ s | 0 ≤ w i}
  let J : Finset ι := {i ∈ s | w i < 0}
  let p : E := centerMass I w f -- point of intersection
  have hJI : ∑ j ∈ J, w j + ∑ i ∈ I, w i = 0 := by
    simpa only [h_wsum, not_lt] using sum_filter_add_sum_filter_not s (fun i ↦ w i < 0) w
  have hI : 0 < ∑ i ∈ I, w i := by
    rcases exists_pos_of_sum_zero_of_exists_nonzero _ h_wsum ⟨nonzero_w_index, h1, h2⟩
      with ⟨pos_w_index, h1', h2'⟩
    exact sum_pos' (fun _i hi ↦ (mem_filter.1 hi).2)
      ⟨pos_w_index, by simp only [I, mem_filter, h1', h2'.le, and_self, h2']⟩
  have hp : centerMass J w f = p := centerMass_of_sum_add_sum_eq_zero hJI <| by
    simpa only [← h_vsum, not_lt] using sum_filter_add_sum_filter_not s (fun i ↦ w i < 0) _
  refine ⟨I, p, ?_, ?_⟩
  · exact centerMass_mem_convexHull _ (fun _i hi ↦ (mem_filter.mp hi).2) hI
      (fun _i hi ↦ mem_image_of_mem _ hi)
  rw [← hp]
  refine centerMass_mem_convexHull_of_nonpos _ (fun _ hi ↦ (mem_filter.mp hi).2.le) ?_
    (fun _i hi ↦ mem_image_of_mem _ fun hi' ↦ ?_)
  · linarith only [hI, hJI]
  · exact (mem_filter.mp hi').2.not_gt (mem_filter.mp hi).2

Goal state after:
Module: Mathlib.Geometry.Convex.ConvexSpace.Module

Goal state before:
pp: F : Type u_1
R : Type u_2
M : Type u_3
N : Type u_4
I : Type u_5
inst✝¹³ : Semiring R
inst✝¹² : PartialOrder R
inst✝¹¹ : IsStrictOrderedRing R
inst✝¹⁰ : AddCommMonoid M
inst✝⁹ : Module R M
inst✝⁸ : AddCommMonoid N
inst✝⁷ : Module R N
inst✝⁶ : SetLike F M
inst✝⁵ : AddSubmonoidClass F M
inst✝⁴ : SMulMemClass F R M
f g : M → N
inst✝³ : ConvexSpace R M
inst✝² : IsModuleConvexSpace R M
inst✝¹ : ConvexSpace R N
inst✝ : IsModuleConvexSpace R N
x y : M
s t : Set M
a b : R
w : StdSimplex R (M × N)
⊢ sConvexComb w = w.weights.sum fun m r ↦ r • m

Tactic:
ext <;> simp [Finsupp.sum, Prod.fst_sum, Prod.snd_sum]

Goal state after:
Module: Mathlib.Analysis.Convex.MetricSpace

Goal state before:
pp: X : Type u_2
inst✝³ : ConvexSpace ℝ X
inst✝² : MetricSpace X
inst✝¹ : IsConvexDist X
T : Type u_3
inst✝ : TopologicalSpace T
f : T → ℝ
hf : Continuous f
hf0 : ∀ (t : T), 0 ≤ f t
hf1 : ∀ (t : T), f t ≤ 1
x y : T → X
hx : ContinuousOn x (f ⁻¹' {0}ᶜ)
hy : ContinuousOn y (f ⁻¹' {1}ᶜ)
hx' : Bornology.IsBounded (Set.range x)
hy' : Bornology.IsBounded (Set.range y)
D : ℝ
hD' : 0 < D
hD : ∀ (t₁ t₂ : T), dist (x t₁) (y t₂) ≤ D
t : T
ht✝ : f t ∉ Set.Ioo 0 1
ht : f t = 1
r : ℝ
hr : 0 < r
j : T
hj : j ∈ x ⁻¹' Metric.ball (x t) (r / 3)
hj' : j ∈ f ⁻¹' Metric.ball 1 (r / D / 3)
⊢ convexCombPair (f j) (1 - f j) ⋯ ⋯ ⋯ (x j) (y j) ∈ Metric.ball (x t) r

Tactic:
simp only [Set.mem_preimage, Metric.mem_ball, Real.dist_eq] at hj hj' ⊢

Goal state after:
X : Type u_2
inst✝³ : ConvexSpace ℝ X
inst✝² : MetricSpace X
inst✝¹ : IsConvexDist X
T : Type u_3
inst✝ : TopologicalSpace T
f : T → ℝ
hf : Continuous f
hf0 : ∀ (t : T), 0 ≤ f t
hf1 : ∀ (t : T), f t ≤ 1
x y : T → X
hx : ContinuousOn x (f ⁻¹' {0}ᶜ)
hy : ContinuousOn y (f ⁻¹' {1}ᶜ)
hx' : Bornology.IsBounded (Set.range x)
hy' : Bornology.IsBounded (Set.range y)
D : ℝ
hD' : 0 < D
hD : ∀ (t₁ t₂ : T), dist (x t₁) (y t₂) ≤ D
t : T
ht✝ : f t ∉ Set.Ioo 0 1
ht : f t = 1
r : ℝ
hr : 0 < r
j : T
hj : dist (x j) (x t) < r / 3
hj' : |f j - 1| < r / D / 3
⊢ dist (convexCombPair (f j) (1 - f j) ⋯ ⋯ ⋯ (x j) (y j)) (x t) < r
Module: Mathlib.Analysis.Convex.SimplicialComplex.Basic

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝³ : Ring 𝕜
inst✝² : PartialOrder 𝕜
inst✝¹ : AddCommGroup E
inst✝ : Module 𝕜 E
K : SimplicialComplex 𝕜 E
h : ∅ ∈ K.faces
⊢ False

Tactic:
by simpa using nonempty_of_mem_faces h

Goal state after:
Module: Mathlib.Analysis.Convex.MetricSpace

Goal state before:
pp: case neg.inr
X : Type u_2
inst✝³ : ConvexSpace ℝ X
inst✝² : MetricSpace X
inst✝¹ : IsConvexDist X
T : Type u_3
inst✝ : TopologicalSpace T
f : T → ℝ
hf : Continuous f
hf0 : ∀ (t : T), 0 ≤ f t
hf1 : ∀ (t : T), f t ≤ 1
x y : T → X
hx : ContinuousOn x (f ⁻¹' {0}ᶜ)
hy : ContinuousOn y (f ⁻¹' {1}ᶜ)
hx' : Bornology.IsBounded (Set.range x)
hy' : Bornology.IsBounded (Set.range y)
D : ℝ
hD' : 0 < D
hD : ∀ (t₁ t₂ : T), dist (x t₁) (y t₂) ≤ D
t : T
ht✝ : f t ∉ Set.Ioo 0 1
ht : f t = 1
⊢ ContinuousAt (fun i ↦ convexCombPair (f i) (1 - f i) ⋯ ⋯ ⋯ (x i) (y i)) t

Tactic:
simp only [ContinuousAt, ht, sub_self, convexCombPair_one]
    rw [Metric.nhds_basis_ball.tendsto_right_iff]
    intro r hr
    filter_upwards [hx.continuousAt ((hf.isOpen_preimage _ isClosed_singleton.isOpen_compl).mem_nhds
      (x := t) (by simp [*])) (Metric.ball_mem_nhds _ (show 0 < r / 3 by simpa)),
      hf.tendsto' _ _ ht (Metric.ball_mem_nhds _ (show 0 < r / D / 3 by simp [*]))] with j hj hj'
    simp only [Set.mem_preimage, Metric.mem_ball, Real.dist_eq] at hj hj' ⊢
    grw [dist_triangle _ (convexCombPair (f j) (1 - f j) (hf0 _) (by simpa using hf1 _)
      (add_sub_cancel ..) (x t) (y j)), dist_convexCombPair_convexCombPair_le]
    simp only [dist_self, mul_zero, add_zero, dist_convexCombPair_left]
    grw [abs_sub_comm, ← le_abs_self] at hj'
    grw [hj.le, hj'.le, hf1, hD]
    · field_simp; norm_num
    · exact hf0 _

Goal state after:
Module: Mathlib.Analysis.Convex.Side

Goal state before:
pp: R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : PartialOrder R
inst✝⁶ : IsStrictOrderedRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
f : P →ᵃ[R] P'
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : SameRay R (x -ᵥ p₁) (y -ᵥ p₂)
⊢ SameRay R (f.linear (x -ᵥ p₁)) (f.linear (y -ᵥ p₂))

Tactic:
exact h.map f.linear

Goal state after:
Module: Mathlib.Analysis.Convex.Side

Goal state before:
pp: R : Type u_1
V : Type u_2
V' : Type u_3
P : Type u_4
P' : Type u_5
inst✝⁸ : CommRing R
inst✝⁷ : PartialOrder R
inst✝⁶ : IsStrictOrderedRing R
inst✝⁵ : AddCommGroup V
inst✝⁴ : Module R V
inst✝³ : AddTorsor V P
inst✝² : AddCommGroup V'
inst✝¹ : Module R V'
inst✝ : AddTorsor V' P'
s : AffineSubspace R P
x y : P
f : P →ᵃ[R] P'
p₁ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
p₂ : P
hp₂ : p₂ ∈ s
h : SameRay R (x -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ y)
⊢ SameRay R (f.linear (x -ᵥ p₁)) (f.linear (p₂ -ᵥ y))

Tactic:
exact h.map f.linear

Goal state after:
Module: Mathlib.Analysis.Convex.Side

Goal state before:
pp: R : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_4
inst✝⁵ : CommRing R
inst✝⁴ : PartialOrder R
inst✝³ : IsStrictOrderedRing R
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module R V
inst✝ : AddTorsor V P
s : AffineSubspace R P
x y : P
v : V
hv : v ∈ s.direction
⊢ s.SSameSide (v +ᵥ x) y ↔ s.SSameSide x y

Tactic:
rw [SSameSide, SSameSide, wSameSide_vadd_left_iff hv, vadd_mem_iff_mem_of_mem_direction hv]

Goal state after:
Module: Mathlib.Combinatorics.SimpleGraph.Basic

Goal state before:
pp: case refine_1
V : Type u
G : SimpleGraph V
v : V
e : Sym2 V
he : e ∈ G.edgeSet
h : v ∈ e
e' : Sym2 V
h' : (e' ∈ G.edgeSet ∧ v ∈ e') ∧ e' ∈ G.edgeSet ∧ Sym2.Mem.other h ∈ e'
⊢ e' = e

Tactic:
rw [← Sym2.other_spec h]
    exact (Sym2.mem_and_mem_iff (edge_other_ne G he h).symm).mp ⟨h'.1.2, h'.2.2⟩

Goal state after:
Module: Mathlib.Analysis.Convex.StrictConvexBetween

Goal state before:
pp: case inr.inr
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V
inst✝³ : NormedSpace ℝ V
inst✝² : StrictConvexSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
p p₁ p₂ p₃ : P
hp₁p₃ : p₁ -ᵥ p ≠ p₃ -ᵥ p
hp₂p₁ : p₂ ≠ p₁
hp₂p₃ : p₂ ≠ p₃
r : ℝ
hr : (1 - r) • (p₁ -ᵥ p) + r • (p₃ -ᵥ p) = p₂ -ᵥ p
hr0 : 0 < r
hr1 : r < 1
⊢ dist p₂ p < max (dist p₁ p) (dist p₃ p)

Tactic:
@dist_eq_norm_vsub V,

Goal state after:
case inr.inr
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V
inst✝³ : NormedSpace ℝ V
inst✝² : StrictConvexSpace ℝ V
inst✝¹ : PseudoMetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
p p₁ p₂ p₃ : P
hp₁p₃ : p₁ -ᵥ p ≠ p₃ -ᵥ p
hp₂p₁ : p₂ ≠ p₁
hp₂p₃ : p₂ ≠ p₃
r : ℝ
hr : (1 - r) • (p₁ -ᵥ p) + r • (p₃ -ᵥ p) = p₂ -ᵥ p
hr0 : 0 < r
hr1 : r < 1
⊢ ‖p₂ -ᵥ p‖ < max ‖p₁ -ᵥ p‖ ‖p₃ -ᵥ p‖
Module: Mathlib.Analysis.Convex.StrictCombination

Goal state before:
pp: R : Type u_1
V : Type u_2
ι : Type u_4
inst✝⁵ : Field R
inst✝⁴ : LinearOrder R
inst✝³ : IsStrictOrderedRing R
inst✝² : TopologicalSpace V
inst✝¹ : AddCommGroup V
inst✝ : Module R V
s : Set V
w : ι → R
z : ι → V
hs : StrictConvex R s
i : ι
t : Finset ι
hi✝ : i ∉ t
ht :
  (∀ i ∈ t, 0 ≤ w i) →
    ∀ (i j : ι), i ∈ t → j ∈ t → z i ≠ z j → w i ≠ 0 → w j ≠ 0 → (∀ i ∈ t, z i ∈ s) → t.centerMass w z ∈ interior s
h₀ : ∀ i_1 ∈ insert i t, 0 ≤ w i_1
i' j' : ι
hi' : i' ∈ insert i t
hj' : j' ∈ insert i t
hi'j' : z i' ≠ z j'
hi'0 : w i' ≠ 0
hj'0 : w j' ≠ 0
hmem : ∀ i_1 ∈ insert i t, z i_1 ∈ s
zi : z i ∈ s
hs₀ : ∀ j ∈ t, 0 ≤ w j
hsum_t : ¬∑ j ∈ t, w j = 0
hi : ¬w i = 0
hzi : z i = t.centerMass w z
⊢ w i + ∑ j ∈ t, w j ≠ 0

Tactic:
refine LT.lt.ne' ?_

Goal state after:
R : Type u_1
V : Type u_2
ι : Type u_4
inst✝⁵ : Field R
inst✝⁴ : LinearOrder R
inst✝³ : IsStrictOrderedRing R
inst✝² : TopologicalSpace V
inst✝¹ : AddCommGroup V
inst✝ : Module R V
s : Set V
w : ι → R
z : ι → V
hs : StrictConvex R s
i : ι
t : Finset ι
hi✝ : i ∉ t
ht :
  (∀ i ∈ t, 0 ≤ w i) →
    ∀ (i j : ι), i ∈ t → j ∈ t → z i ≠ z j → w i ≠ 0 → w j ≠ 0 → (∀ i ∈ t, z i ∈ s) → t.centerMass w z ∈ interior s
h₀ : ∀ i_1 ∈ insert i t, 0 ≤ w i_1
i' j' : ι
hi' : i' ∈ insert i t
hj' : j' ∈ insert i t
hi'j' : z i' ≠ z j'
hi'0 : w i' ≠ 0
hj'0 : w j' ≠ 0
hmem : ∀ i_1 ∈ insert i t, z i_1 ∈ s
zi : z i ∈ s
hs₀ : ∀ j ∈ t, 0 ≤ w j
hsum_t : ¬∑ j ∈ t, w j = 0
hi : ¬w i = 0
hzi : z i = t.centerMass w z
⊢ 0 < w i + ∑ j ∈ t, w j
Module: Mathlib.Analysis.Convex.StoneSeparation

Goal state before:
pp: case inr.inr.refine_4
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝⁴ : Field 𝕜
inst✝³ : LinearOrder 𝕜
inst✝² : IsStrictOrderedRing 𝕜
inst✝¹ : AddCommGroup E
inst✝ : Module 𝕜 E
p q x y : E
az bz : 𝕜
haz : 0 ≤ az
hbz : 0 ≤ bz
habz : az + bz = 1
haz' : 0 < az
av bv : 𝕜
hav : 0 ≤ av
hbv : 0 ≤ bv
habv : av + bv = 1
hav' : 0 < av
au bu : 𝕜
hau : 0 ≤ au
hbu : 0 ≤ bu
habu : au + bu = 1
hab : 0 < az * av + bz * au
w : Fin 3 → 𝕜 := ![az * av * bu, bz * au * bv, au * av]
z : Fin 3 → E := ![p, q, az • x + bz • y]
hw₀ : ∀ (i : Fin 3), 0 ≤ w i
⊢ (az * av / (az * av + bz * au)) • (au • x + bu • p) + (bz * au / (az * av + bz * au)) • (av • y + bv • q) ∈
    (convexHull 𝕜) {p, q, az • x + bz • y}

Tactic:
have hw : ∑ i, w i = az * av + bz * au := by
      trans az * av * bu + (bz * au * bv + au * av)
      · simp [w, Fin.sum_univ_succ]
      linear_combination (au * bv - 1 * au) * habz + (-(1 * az * au) + au) * habv + az * av * habu

Goal state after:
case inr.inr.refine_4
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝⁴ : Field 𝕜
inst✝³ : LinearOrder 𝕜
inst✝² : IsStrictOrderedRing 𝕜
inst✝¹ : AddCommGroup E
inst✝ : Module 𝕜 E
p q x y : E
az bz : 𝕜
haz : 0 ≤ az
hbz : 0 ≤ bz
habz : az + bz = 1
haz' : 0 < az
av bv : 𝕜
hav : 0 ≤ av
hbv : 0 ≤ bv
habv : av + bv = 1
hav' : 0 < av
au bu : 𝕜
hau : 0 ≤ au
hbu : 0 ≤ bu
habu : au + bu = 1
hab : 0 < az * av + bz * au
w : Fin 3 → 𝕜 := ![az * av * bu, bz * au * bv, au * av]
z : Fin 3 → E := ![p, q, az • x + bz • y]
hw₀ : ∀ (i : Fin 3), 0 ≤ w i
hw : ∑ i, w i = az * av + bz * au
⊢ (az * av / (az * av + bz * au)) • (au • x + bu • p) + (bz * au / (az * av + bz * au)) • (av • y + bv • q) ∈
    (convexHull 𝕜) {p, q, az • x + bz • y}
Module: Mathlib.Analysis.Convex.Side

Goal state before:
pp: R : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_4
inst✝⁵ : Field R
inst✝⁴ : LinearOrder R
inst✝³ : IsStrictOrderedRing R
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module R V
inst✝ : AddTorsor V P
s : AffineSubspace R P
x y : P
h : s.SOppSide x y
p : P
hp : p ∈ s
hw : Wbtw R x p y
⊢ ∃ p ∈ s, Sbtw R x p y

Tactic:
refine ⟨p, hp, hw, ?_, ?_⟩

Goal state after:
case refine_1
R : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_4
inst✝⁵ : Field R
inst✝⁴ : LinearOrder R
inst✝³ : IsStrictOrderedRing R
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module R V
inst✝ : AddTorsor V P
s : AffineSubspace R P
x y : P
h : s.SOppSide x y
p : P
hp : p ∈ s
hw : Wbtw R x p y
⊢ p ≠ x

case refine_2
R : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_4
inst✝⁵ : Field R
inst✝⁴ : LinearOrder R
inst✝³ : IsStrictOrderedRing R
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module R V
inst✝ : AddTorsor V P
s : AffineSubspace R P
x y : P
h : s.SOppSide x y
p : P
hp : p ∈ s
hw : Wbtw R x p y
⊢ p ≠ y
Module: Mathlib.Analysis.Convex.Side

Goal state before:
pp: R : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_4
inst✝⁵ : Field R
inst✝⁴ : LinearOrder R
inst✝³ : IsStrictOrderedRing R
inst✝² : AddCommGroup V
inst✝¹ : Module R V
inst✝ : AddTorsor V P
s : AffineSubspace R P
x z : P
hx : x ∉ s
hz : z ∈ s
t : R
ht0 : 0 ≤ t
ht1 : t ≤ 1
hy : t • (z -ᵥ x) +ᵥ x ∈ s
hyx : (lineMap x z) t ≠ x
hyz : (lineMap x z) t ≠ z
ht : t ≠ 1
hy' : z -ᵥ x ∈ s.direction
⊢ x ∈ s

Tactic:
rwa [vadd_mem_iff_mem_of_mem_direction (Submodule.smul_mem _ _ hy')] at hy

Goal state after:
Module: Mathlib.Analysis.Convex.Side

Goal state before:
pp: R : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_4
inst✝⁶ : Field R
inst✝⁵ : LinearOrder R
inst✝⁴ : IsStrictOrderedRing R
inst✝³ : AddCommGroup V
inst✝² : Module R V
inst✝¹ : AffineSpace V P
n : ℕ
inst✝ : NeZero n
s : Simplex R P n
w₁ w₂ : Fin (n + 1) → R
hw₁ : ∑ j, w₁ j = 1
hw₂ : ∑ j, w₂ j = 1
i : Fin (n + 1)
hs₁ : 0 < w₁ i
hs₂ : w₂ i < 0
w₃ : Fin (n + 1) → R := (lineMap w₁ w₂) (w₁ i / (w₁ i - w₂ i))
hp : 0 < w₁ i - w₂ i
hw₃ : ∑ j, w₃ j = 1
h : Sbtw R w₁ w₃ w₂
h' :
  Sbtw R ((Finset.affineCombination R Finset.univ s.points) w₁) ((Finset.affineCombination R Finset.univ s.points) w₃)
    ((Finset.affineCombination R Finset.univ s.points) w₂)
⊢ w₁ i / (w₁ i - w₂ i) * -(w₁ i - w₂ i) + w₁ i = 0

Tactic:
mul_neg,

Goal state after:
R : Type u_1
V : Type u_2
P : Type u_4
inst✝⁶ : Field R
inst✝⁵ : LinearOrder R
inst✝⁴ : IsStrictOrderedRing R
inst✝³ : AddCommGroup V
inst✝² : Module R V
inst✝¹ : AffineSpace V P
n : ℕ
inst✝ : NeZero n
s : Simplex R P n
w₁ w₂ : Fin (n + 1) → R
hw₁ : ∑ j, w₁ j = 1
hw₂ : ∑ j, w₂ j = 1
i : Fin (n + 1)
hs₁ : 0 < w₁ i
hs₂ : w₂ i < 0
w₃ : Fin (n + 1) → R := (lineMap w₁ w₂) (w₁ i / (w₁ i - w₂ i))
hp : 0 < w₁ i - w₂ i
hw₃ : ∑ j, w₃ j = 1
h : Sbtw R w₁ w₃ w₂
h' :
  Sbtw R ((Finset.affineCombination R Finset.univ s.points) w₁) ((Finset.affineCombination R Finset.univ s.points) w₃)
    ((Finset.affineCombination R Finset.univ s.points) w₂)
⊢ -(w₁ i / (w₁ i - w₂ i) * (w₁ i - w₂ i)) + w₁ i = 0
Module: Mathlib.MeasureTheory.Function.Holder

Goal state before:
pp: α : Type u_1
𝕜 : Type u_2
E : Type u_3
F : Type u_4
G : Type u_5
m : MeasurableSpace α
μ : Measure α
p q r : ℝ≥0∞
hpqr : p.HolderTriple q r
inst✝⁶ : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace 𝕜 E
inst✝¹ : NormedSpace 𝕜 F
inst✝ : NormedSpace 𝕜 G
B : E →L[𝕜] F →L[𝕜] G
c : 𝕜
f : ↥(Lp E p μ)
g : ↥(Lp F q μ)
⊢ holder r B f (c • g) = c • holder r B f g

Tactic:
simp only [holder, ← MemLp.toLp_const_smul]
  apply MemLp.toLp_congr
  filter_upwards [Lp.coeFn_smul c g] with x hx
  simp [hx]

Goal state after:
Module: Mathlib.Analysis.Convex.Visible

Goal state before:
pp: V : Type u_2
inst✝⁴ : AddCommGroup V
inst✝³ : Module ℝ V
s : Set V
x : V
inst✝² : TopologicalSpace V
inst✝¹ : IsTopologicalAddGroup V
inst✝ : ContinuousSMul ℝ V
hs : IsClosed[inst✝²] ((convexHull ℝ) s)
hx : x ∉ (convexHull ℝ) s
h :
  -x +ᵥ ↑(affineSpan ℝ ({x} ∪ {y | y ∈ s ∧ IsVisible ℝ ((convexHull ℝ) s) x y})) =
    ↑(span ℝ (-x +ᵥ {y | y ∈ s ∧ IsVisible ℝ ((convexHull ℝ) s) x y}))
⊢ Module.rank ℝ ↥(span ℝ ↑(-x +ᵥ affineSpan ℝ ({x} ∪ {y | y ∈ s ∧ IsVisible ℝ ((convexHull ℝ) s) x y}))) =
    Module.rank ℝ ↥(span ℝ (-x +ᵥ {y | y ∈ s ∧ IsVisible ℝ ((convexHull ℝ) s) x y}))

Tactic:
by
        rw [AffineSubspace.coe_pointwise_vadd, h, span_span]

Goal state after:
Module: Mathlib.MeasureTheory.Integral.Layercake

Goal state before:
pp: α : Type u_1
inst✝ : MeasurableSpace α
f : α → ℝ
g : ℝ → ℝ
μ : Measure α
f_nn : 0 ≤ f
f_mble : Measurable f
g_intble : ∀ t > 0, IntervalIntegrable g volume 0 t
g_mble : Measurable g
g_nn : ∀ t > 0, 0 ≤ g t
f_nonneg : ∀ (ω : α), 0 ≤ f ω
H1 : ¬g =ᵐ[volume.restrict (Ioi 0)] 0
s : ℝ
s_pos : s > 0
hs : 0 < ∫ (x : ℝ) in Ioc 0 s, g x ∂volume
h's : μ {a | s < f a} = ∞
⊢ ∫⁻ (a : ℝ) in Ioc 0 s, ENNReal.ofReal (g a) ≠ 0

Tactic:
← ofReal_integral_eq_lintegral_ofReal (g_intble s s_pos).1

Goal state after:
α : Type u_1
inst✝ : MeasurableSpace α
f : α → ℝ
g : ℝ → ℝ
μ : Measure α
f_nn : 0 ≤ f
f_mble : Measurable f
g_intble : ∀ t > 0, IntervalIntegrable g volume 0 t
g_mble : Measurable g
g_nn : ∀ t > 0, 0 ≤ g t
f_nonneg : ∀ (ω : α), 0 ≤ f ω
H1 : ¬g =ᵐ[volume.restrict (Ioi 0)] 0
s : ℝ
s_pos : s > 0
hs : 0 < ∫ (x : ℝ) in Ioc 0 s, g x ∂volume
h's : μ {a | s < f a} = ∞
⊢ ENNReal.ofReal (∫ (x : ℝ) in Ioc 0 s, g x ∂volume) ≠ 0

α : Type u_1
inst✝ : MeasurableSpace α
f : α → ℝ
g : ℝ → ℝ
μ : Measure α
f_nn : 0 ≤ f
f_mble : Measurable f
g_intble : ∀ t > 0, IntervalIntegrable g volume 0 t
g_mble : Measurable g
g_nn : ∀ t > 0, 0 ≤ g t
f_nonneg : ∀ (ω : α), 0 ≤ f ω
H1 : ¬g =ᵐ[volume.restrict (Ioi 0)] 0
s : ℝ
s_pos : s > 0
hs : 0 < ∫ (x : ℝ) in Ioc 0 s, g x ∂volume
h's : μ {a | s < f a} = ∞
⊢ 0 ≤ᵐ[volume.restrict (Ioc 0 s)] g
Module: Mathlib.Analysis.Distribution.TestFunction

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_3
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ E
Ω : Opens E
F : Type u_4
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace ℝ F
inst✝² : NormedSpace 𝕜 F
n : ℕ∞
inst✝¹ : Algebra ℝ 𝕜
inst✝ : IsScalarTower ℝ 𝕜 F
f g : 𝓓^{n}(Ω, F)
⊢ (toBoundedContinuousFunctionCLM 𝕜) f = (toBoundedContinuousFunctionCLM 𝕜) g → f = g

Tactic:
simp [toBoundedContinuousFunctionCLM]

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

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
inst✝² : RCLike 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
T : E →ₗ[𝕜] E
hT : T.IsSymmetric
μ ν : 𝕜
hμν : μ ≠ ν
v : E
hv : v ∈ eigenspace T μ
w : E
hw : w ∈ eigenspace T ν
⊢ ⟪((fun μ ↦ (eigenspace T μ).subtypeₗᵢ) μ) ⟨v, hv⟩, ((fun μ ↦ (eigenspace T μ).subtypeₗᵢ) ν) ⟨w, hw⟩⟫ = 0

Tactic:
by_cases hv' : v = 0

Goal state after:
case pos
𝕜 : Type u_1
inst✝² : RCLike 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
T : E →ₗ[𝕜] E
hT : T.IsSymmetric
μ ν : 𝕜
hμν : μ ≠ ν
v : E
hv : v ∈ eigenspace T μ
w : E
hw : w ∈ eigenspace T ν
hv' : v = 0
⊢ ⟪((fun μ ↦ (eigenspace T μ).subtypeₗᵢ) μ) ⟨v, hv⟩, ((fun μ ↦ (eigenspace T μ).subtypeₗᵢ) ν) ⟨w, hw⟩⟫ = 0

case neg
𝕜 : Type u_1
inst✝² : RCLike 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : InnerProductSpace 𝕜 E
T : E →ₗ[𝕜] E
hT : T.IsSymmetric
μ ν : 𝕜
hμν : μ ≠ ν
v : E
hv : v ∈ eigenspace T μ
w : E
hw : w ∈ eigenspace T ν
hv' : ¬v = 0
⊢ ⟪((fun μ ↦ (eigenspace T μ).subtypeₗᵢ) μ) ⟨v, hv⟩, ((fun μ ↦ (eigenspace T μ).subtypeₗᵢ) ν) ⟨w, hw⟩⟫ = 0
Module: Mathlib.Analysis.InnerProductSpace.Spectrum

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
inst✝³ : RCLike 𝕜
E : Type u_2
inst✝² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹ : InnerProductSpace 𝕜 E
T : E →ₗ[𝕜] E
inst✝ : FiniteDimensional 𝕜 E
n : ℕ
hT : T.IsSymmetric
hn : finrank 𝕜 E = n
i : Fin n
x : 𝕜
hx : HasUnifEigenvalue T x 1
⊢ HasEigenvalue T ↑(RCLike.re (↑T ⟨x, hx⟩))

Tactic:
Eigenvalues.val_mk,

Goal state after:
𝕜 : Type u_1
inst✝³ : RCLike 𝕜
E : Type u_2
inst✝² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹ : InnerProductSpace 𝕜 E
T : E →ₗ[𝕜] E
inst✝ : FiniteDimensional 𝕜 E
n : ℕ
hT : T.IsSymmetric
hn : finrank 𝕜 E = n
i : Fin n
x : 𝕜
hx : HasUnifEigenvalue T x 1
⊢ HasEigenvalue T ↑(RCLike.re x)