mathlib-initiative/mathlib-tactics huggingface dataset:
Module: Mathlib.Geometry.Manifold.Immersion

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
inst✝¹² : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
E'' : Type u
F : Type u_5
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E''
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E''
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 F
H : Type u_7
inst✝⁵ : TopologicalSpace H
G : Type u_9
inst✝⁴ : TopologicalSpace G
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
J : ModelWithCorners 𝕜 E'' G
M : Type u_11
inst✝³ : TopologicalSpace M
inst✝² : ChartedSpace H M
N : Type u_13
inst✝¹ : TopologicalSpace N
inst✝ : ChartedSpace G N
n : ℕ∞ω
f : M → N
h : IsImmersionOfComplement F I J n f
⊢ IsImmersion I J n f

Tactic:
by
  by_cases! hM : IsEmpty M
  · rw [IsImmersion]
    use PUnit, by infer_instance, by infer_instance
    exact fun x ↦ (IsEmpty.false x).elim
  inhabit M
  let x : M := Inhabited.default
  use (h x).smallComplement, by infer_instance, by infer_instance
  exact (IsImmersionOfComplement.congr_F (h x).smallEquiv).mp h

Goal state after:
Module: Mathlib.Geometry.Manifold.Instances.Icc

Goal state before:
pp: case neg
E : Type u_1
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝³ : NormedSpace ℝ E
H : Type u_2
inst✝² : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners ℝ E H
M : Type u_3
inst✝¹ : TopologicalSpace M
inst✝ : ChartedSpace H M
x y : ℝ
h : Fact (x < y)
f : ↑(Icc x y) → M
w : ↑(Icc x y)
hw : ¬MDiffAt f w
⊢ (mfderiv[Icc x y] (f ∘ projIcc x y ⋯) ↑w) 1 = (mfderiv% f w) 1

pp: case pos
E : Type u_1
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝³ : NormedSpace ℝ E
H : Type u_2
inst✝² : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners ℝ E H
M : Type u_3
inst✝¹ : TopologicalSpace M
inst✝ : ChartedSpace H M
x y : ℝ
h : Fact (x < y)
f : ↑(Icc x y) → M
w : ↑(Icc x y)
hw : MDiffAt f w
⊢ (mfderiv[Icc x y] (f ∘ projIcc x y ⋯) ↑w) 1 = (mfderiv% f w) 1

Tactic:
· rw [mfderiv_zero_of_not_mdifferentiableAt hw, mfderivWithin_zero_of_not_mdifferentiableWithinAt]
    · rfl
    · rwa [mdifferentiableWithinAt_comp_projIcc_iff]

Goal state after:
case pos
E : Type u_1
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝³ : NormedSpace ℝ E
H : Type u_2
inst✝² : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners ℝ E H
M : Type u_3
inst✝¹ : TopologicalSpace M
inst✝ : ChartedSpace H M
x y : ℝ
h : Fact (x < y)
f : ↑(Icc x y) → M
w : ↑(Icc x y)
hw : MDiffAt f w
⊢ (mfderiv[Icc x y] (f ∘ projIcc x y ⋯) ↑w) 1 = (mfderiv% f w) 1
Module: Mathlib.Geometry.Manifold.IntegralCurve.Transform

Goal state before:
pp: E : Type u_1
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝³ : NormedSpace ℝ E
H : Type u_2
inst✝² : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners ℝ E H
M : Type u_3
inst✝¹ : TopologicalSpace M
inst✝ : ChartedSpace H M
γ : ℝ → M
v : (x : M) → TangentSpace I x
s : Set ℝ
dt : ℝ
hγ : IsMIntegralCurveOn (γ ∘ fun x ↦ x + dt) v {t | t + dt ∈ s}
⊢ IsMIntegralCurveOn γ v s

Tactic:
convert! hγ.comp_add (-dt)

Goal state after:
case e'_10
E : Type u_1
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝³ : NormedSpace ℝ E
H : Type u_2
inst✝² : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners ℝ E H
M : Type u_3
inst✝¹ : TopologicalSpace M
inst✝ : ChartedSpace H M
γ : ℝ → M
v : (x : M) → TangentSpace I x
s : Set ℝ
dt : ℝ
hγ : IsMIntegralCurveOn (γ ∘ fun x ↦ x + dt) v {t | t + dt ∈ s}
⊢ γ = (γ ∘ fun x ↦ x + dt) ∘ fun x ↦ x + -dt

case e'_12
E : Type u_1
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝³ : NormedSpace ℝ E
H : Type u_2
inst✝² : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners ℝ E H
M : Type u_3
inst✝¹ : TopologicalSpace M
inst✝ : ChartedSpace H M
γ : ℝ → M
v : (x : M) → TangentSpace I x
s : Set ℝ
dt : ℝ
hγ : IsMIntegralCurveOn (γ ∘ fun x ↦ x + dt) v {t | t + dt ∈ s}
⊢ s = {t | t + -dt ∈ {t | t + dt ∈ s}}
Module: Mathlib.Geometry.Manifold.IntegralCurve.Transform

Goal state before:
pp: E : Type u_1
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝³ : NormedSpace ℝ E
H : Type u_2
inst✝² : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners ℝ E H
M : Type u_3
inst✝¹ : TopologicalSpace M
inst✝ : ChartedSpace H M
γ : ℝ → M
v : (x : M) → TangentSpace I x
t₀ dt : ℝ
hγ : IsMIntegralCurveAt (γ ∘ fun x ↦ x + dt) v (t₀ - dt)
⊢ IsMIntegralCurveAt γ v t₀

Tactic:
convert! hγ.comp_add (-dt)

Goal state after:
case e'_10
E : Type u_1
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝³ : NormedSpace ℝ E
H : Type u_2
inst✝² : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners ℝ E H
M : Type u_3
inst✝¹ : TopologicalSpace M
inst✝ : ChartedSpace H M
γ : ℝ → M
v : (x : M) → TangentSpace I x
t₀ dt : ℝ
hγ : IsMIntegralCurveAt (γ ∘ fun x ↦ x + dt) v (t₀ - dt)
⊢ γ = (γ ∘ fun x ↦ x + dt) ∘ fun x ↦ x + -dt

case e'_12
E : Type u_1
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝³ : NormedSpace ℝ E
H : Type u_2
inst✝² : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners ℝ E H
M : Type u_3
inst✝¹ : TopologicalSpace M
inst✝ : ChartedSpace H M
γ : ℝ → M
v : (x : M) → TangentSpace I x
t₀ dt : ℝ
hγ : IsMIntegralCurveAt (γ ∘ fun x ↦ x + dt) v (t₀ - dt)
⊢ t₀ = t₀ - dt - -dt
Module: Mathlib.Geometry.Manifold.IntegralCurve.Transform

Goal state before:
pp: E : Type u_1
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝³ : NormedSpace ℝ E
H : Type u_2
inst✝² : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners ℝ E H
M : Type u_3
inst✝¹ : TopologicalSpace M
inst✝ : ChartedSpace H M
γ : ℝ → M
v : (x : M) → TangentSpace I x
dt : ℝ
hγ : IsMIntegralCurve (γ ∘ fun x ↦ x + dt) v
⊢ IsMIntegralCurve γ v

Tactic:
convert! hγ.comp_add (-dt)

Goal state after:
E : Type u_1
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup E
inst✝³ : NormedSpace ℝ E
H : Type u_2
inst✝² : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners ℝ E H
M : Type u_3
inst✝¹ : TopologicalSpace M
inst✝ : ChartedSpace H M
γ : ℝ → M
v : (x : M) → TangentSpace I x
dt : ℝ
hγ : IsMIntegralCurve (γ ∘ fun x ↦ x + dt) v
⊢ γ = (γ ∘ fun x ↦ x + dt) ∘ fun x ↦ x + -dt
Module: Mathlib.Geometry.Manifold.IntegralCurve.ExistUnique

Goal state before:
pp: E : Type u_1
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ E
H : Type u_2
inst✝⁴ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners ℝ E H
M : Type u_3
inst✝³ : TopologicalSpace M
inst✝² : ChartedSpace H M
inst✝¹ : IsManifold I 1 M
v : (x : M) → TangentSpace I x
t₀ : ℝ
x₀ : M
inst✝ : CompleteSpace E
hv : ContMDiffAt I I.tangent 1 (fun x ↦ ⟨x, v x⟩) x₀
hx : I.IsInteriorPoint x₀
⊢ ∃ γ, γ t₀ = x₀ ∧ IsMIntegralCurveAt γ v t₀

Tactic:
rw [contMDiffAt_iff] at hv

Goal state after:
E : Type u_1
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ E
H : Type u_2
inst✝⁴ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners ℝ E H
M : Type u_3
inst✝³ : TopologicalSpace M
inst✝² : ChartedSpace H M
inst✝¹ : IsManifold I 1 M
v : (x : M) → TangentSpace I x
t₀ : ℝ
x₀ : M
inst✝ : CompleteSpace E
hv :
  ContinuousAt (fun x ↦ ⟨x, v x⟩) x₀ ∧
    ContDiffWithinAt ℝ 1 (↑(extChartAt I.tangent ⟨x₀, v x₀⟩) ∘ (fun x ↦ ⟨x, v x⟩) ∘ ↑(extChartAt I x₀).symm) (range ↑I)
      (↑(extChartAt I x₀) x₀)
hx : I.IsInteriorPoint x₀
⊢ ∃ γ, γ t₀ = x₀ ∧ IsMIntegralCurveAt γ v t₀
Module: Mathlib.Geometry.Manifold.IntegralCurve.ExistUnique

Goal state before:
pp: E : Type u_1
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ E
H : Type u_2
inst✝⁴ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners ℝ E H
M : Type u_3
inst✝³ : TopologicalSpace M
inst✝² : ChartedSpace H M
inst✝¹ : IsManifold I 1 M
v : (x : M) → TangentSpace I x
t₀ : ℝ
x₀ : M
inst✝ : CompleteSpace E
hv :
  ContinuousAt (fun x ↦ ⟨x, v x⟩) x₀ ∧
    ContDiffWithinAt ℝ 1 (↑(extChartAt I.tangent ⟨x₀, v x₀⟩) ∘ (fun x ↦ ⟨x, v x⟩) ∘ ↑(extChartAt I x₀).symm) (range ↑I)
      (↑(extChartAt I x₀) x₀)
hx : I.IsInteriorPoint x₀
⊢ ∃ γ, γ t₀ = x₀ ∧ IsMIntegralCurveAt γ v t₀

Tactic:
obtain ⟨_, hv⟩ := hv

Goal state after:
E : Type u_1
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ E
H : Type u_2
inst✝⁴ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners ℝ E H
M : Type u_3
inst✝³ : TopologicalSpace M
inst✝² : ChartedSpace H M
inst✝¹ : IsManifold I 1 M
v : (x : M) → TangentSpace I x
t₀ : ℝ
x₀ : M
inst✝ : CompleteSpace E
hx : I.IsInteriorPoint x₀
left✝ : ContinuousAt (fun x ↦ ⟨x, v x⟩) x₀
hv :
  ContDiffWithinAt ℝ 1 (↑(extChartAt I.tangent ⟨x₀, v x₀⟩) ∘ (fun x ↦ ⟨x, v x⟩) ∘ ↑(extChartAt I x₀).symm) (range ↑I)
    (↑(extChartAt I x₀) x₀)
⊢ ∃ γ, γ t₀ = x₀ ∧ IsMIntegralCurveAt γ v t₀
Module: Mathlib.Geometry.Manifold.IntegralCurve.ExistUnique

Goal state before:
pp: E : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ E
H : Type u_2
inst✝³ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners ℝ E H
M : Type u_3
inst✝² : TopologicalSpace M
inst✝¹ : ChartedSpace H M
inst✝ : IsManifold I 1 M
γ γ' : ℝ → M
v : (x : M) → TangentSpace I x
t₀ : ℝ
hγt₀ : I.IsInteriorPoint (γ t₀)
hv : ContMDiffAt I I.tangent 1 (fun x ↦ ⟨x, v x⟩) (γ t₀)
hγ : IsMIntegralCurveAt γ v t₀
hγ' : IsMIntegralCurveAt γ' v t₀
h : γ t₀ = γ' t₀
v' : E → E :=
  fun x ↦
    (tangentCoordChange I (↑(extChartAt I (γ t₀)).symm x) (γ t₀) (↑(extChartAt I (γ t₀)).symm x))
      (v (↑(extChartAt I (γ t₀)).symm x))
hv' :
  v' = fun x ↦
    (tangentCoordChange I (↑(extChartAt I (γ t₀)).symm x) (γ t₀) (↑(extChartAt I (γ t₀)).symm x))
      (v (↑(extChartAt I (γ t₀)).symm x))
⊢ γ =ᶠ[𝓝 t₀] γ'

Tactic:
rw [contMDiffAt_iff] at hv

Goal state after:
E : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ E
H : Type u_2
inst✝³ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners ℝ E H
M : Type u_3
inst✝² : TopologicalSpace M
inst✝¹ : ChartedSpace H M
inst✝ : IsManifold I 1 M
γ γ' : ℝ → M
v : (x : M) → TangentSpace I x
t₀ : ℝ
hγt₀ : I.IsInteriorPoint (γ t₀)
hv :
  ContinuousAt (fun x ↦ ⟨x, v x⟩) (γ t₀) ∧
    ContDiffWithinAt ℝ 1 (↑(extChartAt I.tangent ⟨γ t₀, v (γ t₀)⟩) ∘ (fun x ↦ ⟨x, v x⟩) ∘ ↑(extChartAt I (γ t₀)).symm)
      (range ↑I) (↑(extChartAt I (γ t₀)) (γ t₀))
hγ : IsMIntegralCurveAt γ v t₀
hγ' : IsMIntegralCurveAt γ' v t₀
h : γ t₀ = γ' t₀
v' : E → E :=
  fun x ↦
    (tangentCoordChange I (↑(extChartAt I (γ t₀)).symm x) (γ t₀) (↑(extChartAt I (γ t₀)).symm x))
      (v (↑(extChartAt I (γ t₀)).symm x))
hv' :
  v' = fun x ↦
    (tangentCoordChange I (↑(extChartAt I (γ t₀)).symm x) (γ t₀) (↑(extChartAt I (γ t₀)).symm x))
      (v (↑(extChartAt I (γ t₀)).symm x))
⊢ γ =ᶠ[𝓝 t₀] γ'
Module: Mathlib.Geometry.Manifold.IntegralCurve.ExistUnique

Goal state before:
pp: E : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ E
H : Type u_2
inst✝³ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners ℝ E H
M : Type u_3
inst✝² : TopologicalSpace M
inst✝¹ : ChartedSpace H M
inst✝ : IsManifold I 1 M
γ γ' : ℝ → M
v : (x : M) → TangentSpace I x
t₀ : ℝ
hγt₀ : I.IsInteriorPoint (γ t₀)
hv :
  ContinuousAt (fun x ↦ ⟨x, v x⟩) (γ t₀) ∧
    ContDiffWithinAt ℝ 1 (↑(extChartAt I.tangent ⟨γ t₀, v (γ t₀)⟩) ∘ (fun x ↦ ⟨x, v x⟩) ∘ ↑(extChartAt I (γ t₀)).symm)
      (range ↑I) (↑(extChartAt I (γ t₀)) (γ t₀))
hγ : IsMIntegralCurveAt γ v t₀
hγ' : IsMIntegralCurveAt γ' v t₀
h : γ t₀ = γ' t₀
v' : E → E :=
  fun x ↦
    (tangentCoordChange I (↑(extChartAt I (γ t₀)).symm x) (γ t₀) (↑(extChartAt I (γ t₀)).symm x))
      (v (↑(extChartAt I (γ t₀)).symm x))
hv' :
  v' = fun x ↦
    (tangentCoordChange I (↑(extChartAt I (γ t₀)).symm x) (γ t₀) (↑(extChartAt I (γ t₀)).symm x))
      (v (↑(extChartAt I (γ t₀)).symm x))
⊢ γ =ᶠ[𝓝 t₀] γ'

Tactic:
obtain ⟨_, hv⟩ := hv

Goal state after:
E : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ E
H : Type u_2
inst✝³ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners ℝ E H
M : Type u_3
inst✝² : TopologicalSpace M
inst✝¹ : ChartedSpace H M
inst✝ : IsManifold I 1 M
γ γ' : ℝ → M
v : (x : M) → TangentSpace I x
t₀ : ℝ
hγt₀ : I.IsInteriorPoint (γ t₀)
hγ : IsMIntegralCurveAt γ v t₀
hγ' : IsMIntegralCurveAt γ' v t₀
h : γ t₀ = γ' t₀
v' : E → E :=
  fun x ↦
    (tangentCoordChange I (↑(extChartAt I (γ t₀)).symm x) (γ t₀) (↑(extChartAt I (γ t₀)).symm x))
      (v (↑(extChartAt I (γ t₀)).symm x))
hv' :
  v' = fun x ↦
    (tangentCoordChange I (↑(extChartAt I (γ t₀)).symm x) (γ t₀) (↑(extChartAt I (γ t₀)).symm x))
      (v (↑(extChartAt I (γ t₀)).symm x))
left✝ : ContinuousAt (fun x ↦ ⟨x, v x⟩) (γ t₀)
hv :
  ContDiffWithinAt ℝ 1 (↑(extChartAt I.tangent ⟨γ t₀, v (γ t₀)⟩) ∘ (fun x ↦ ⟨x, v x⟩) ∘ ↑(extChartAt I (γ t₀)).symm)
    (range ↑I) (↑(extChartAt I (γ t₀)) (γ t₀))
⊢ γ =ᶠ[𝓝 t₀] γ'
Module: Mathlib.Geometry.Manifold.Riemannian.PathELength

Goal state before:
pp: E : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ E
H : Type u_2
inst✝³ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners ℝ E H
M : Type u_3
inst✝² : TopologicalSpace M
inst✝¹ : ChartedSpace H M
inst✝ : (x : M) → ENorm (TangentSpace I x)
x y : M
r : ℝ≥0∞
hr : riemannianEDist I x y < r
⊢ ∃ γ, γ 0 = x ∧ γ 1 = y ∧ ContMDiffOn 𝓘(ℝ, ℝ) I 1 γ (Icc 0 1) ∧ pathELength I γ 0 1 < r

Tactic:
simp only [riemannianEDist, iInf_lt_iff, exists_prop] at hr

Goal state after:
E : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁴ : NormedSpace ℝ E
H : Type u_2
inst✝³ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners ℝ E H
M : Type u_3
inst✝² : TopologicalSpace M
inst✝¹ : ChartedSpace H M
inst✝ : (x : M) → ENorm (TangentSpace I x)
x y : M
r : ℝ≥0∞
hr : ∃ i, ContMDiff (𝓡∂ 1) I 1 ⇑i ∧ ∫⁻ (x_1 : ↑unitInterval), ‖(mfderiv% ⇑i x_1) 1‖ₑ < r
⊢ ∃ γ, γ 0 = x ∧ γ 1 = y ∧ ContMDiffOn 𝓘(ℝ, ℝ) I 1 γ (Icc 0 1) ∧ pathELength I γ 0 1 < r
Module: Mathlib.Geometry.Manifold.Riemannian.PathELength

Goal state before:
pp: case hf
E : Type u_1
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedSpace ℝ E
H : Type u_2
inst✝⁴ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners ℝ E H
M : Type u_3
inst✝³ : TopologicalSpace M
inst✝² : ChartedSpace H M
inst✝¹ : (x : M) → ENorm (TangentSpace I x)
inst✝ : ∀ (x : M), ENormSMulClass ℝ (TangentSpace I x)
x✝ y✝ x y : M
r : ℝ≥0∞
hr : riemannianEDist I x y < r
γ : ℝ → M
γ0 : γ 0 = x
γ1 : γ 1 = y
γ_smooth : ContMDiff 𝓘(ℝ, ℝ) I 1 γ
hγ : pathELength I γ 0 1 < r
η : ℝ → ℝ := fun t ↦ -t
h_smooth : ContMDiff 𝓘(ℝ, ℝ) I 1 (γ ∘ η)
this : riemannianEDist I y x ≤ pathELength I (γ ∘ η) (η 1) (η 0)
⊢ AntitoneOn η (Icc 0 1)

Tactic:
exact monotone_id.neg.antitoneOn _

Goal state after:
Module: Mathlib.Geometry.Manifold.Submersion

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
E'' : Type u_3
F : Type u_5
H : Type u_7
G : Type u_9
E : Type u
inst✝¹² : NontriviallyNormedField 𝕜
inst✝¹¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁰ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E''
inst✝⁸ : NormedSpace 𝕜 E''
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 F
inst✝⁵ : TopologicalSpace H
inst✝⁴ : TopologicalSpace G
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
J : ModelWithCorners 𝕜 E'' G
M : Type u_11
N : Type u_13
inst✝³ : TopologicalSpace M
inst✝² : ChartedSpace H M
inst✝¹ : TopologicalSpace N
inst✝ : ChartedSpace G N
n : ℕ∞ω
f : M → N
x : M
h : IsSubmersionAtOfComplement F I J n f x
this : ContMDiff 𝓘(𝕜, E) 𝓘(𝕜, E'') n (Prod.fst ∘ ⇑h.equiv)
⊢ ContMDiffOn 𝓘(𝕜, E) 𝓘(𝕜, E'') n (↑(h.codChart.extend J) ∘ f ∘ ↑(h.domChart.extend I).symm)
    (h.domChart.extend I).target

Tactic:
exact this.contMDiffOn.congr h.writtenInCharts

Goal state after:
Module: Mathlib.Geometry.Manifold.VectorBundle.LocalFrame

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
inst✝¹⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹³ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹² : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_3
inst✝¹¹ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝¹⁰ : TopologicalSpace M
inst✝⁹ : ChartedSpace H M
F : Type u_5
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 F
V : M → Type u_6
inst✝⁶ : TopologicalSpace (TotalSpace F V)
inst✝⁵ : (x : M) → AddCommGroup (V x)
inst✝⁴ : (x : M) → Module 𝕜 (V x)
inst✝³ : (x : M) → TopologicalSpace (V x)
inst✝² : FiberBundle F V
ι : Type u_7
s : ι → (x : M) → V x
u : Set M
n : ℕ∞ω
t : (x : M) → V x
hs : IsLocalFrameOn I F n s u
inst✝¹ : VectorBundle 𝕜 F V
inst✝ : FiniteDimensional 𝕜 F
h : ∀ (i : ι), ContMDiffOn I 𝓘(𝕜, 𝕜) n ((LinearMap.piApply (hs.coeff i)) t) u
⊢ ContMDiffOn I (I.prod 𝓘(𝕜, F)) n (fun x ↦ ⟨x, t x⟩) u

Tactic:
rcases u.eq_empty_or_nonempty with rfl | ⟨x, hx⟩

Goal state after:
case inl
𝕜 : Type u_1
inst✝¹⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹³ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹² : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_3
inst✝¹¹ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝¹⁰ : TopologicalSpace M
inst✝⁹ : ChartedSpace H M
F : Type u_5
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 F
V : M → Type u_6
inst✝⁶ : TopologicalSpace (TotalSpace F V)
inst✝⁵ : (x : M) → AddCommGroup (V x)
inst✝⁴ : (x : M) → Module 𝕜 (V x)
inst✝³ : (x : M) → TopologicalSpace (V x)
inst✝² : FiberBundle F V
ι : Type u_7
s : ι → (x : M) → V x
n : ℕ∞ω
t : (x : M) → V x
inst✝¹ : VectorBundle 𝕜 F V
inst✝ : FiniteDimensional 𝕜 F
hs : IsLocalFrameOn I F n s ∅
h : ∀ (i : ι), ContMDiffOn I 𝓘(𝕜, 𝕜) n ((LinearMap.piApply (hs.coeff i)) t) ∅
⊢ ContMDiffOn I (I.prod 𝓘(𝕜, F)) n (fun x ↦ ⟨x, t x⟩) ∅

case inr
𝕜 : Type u_1
inst✝¹⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹³ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹² : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_3
inst✝¹¹ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝¹⁰ : TopologicalSpace M
inst✝⁹ : ChartedSpace H M
F : Type u_5
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 F
V : M → Type u_6
inst✝⁶ : TopologicalSpace (TotalSpace F V)
inst✝⁵ : (x : M) → AddCommGroup (V x)
inst✝⁴ : (x : M) → Module 𝕜 (V x)
inst✝³ : (x : M) → TopologicalSpace (V x)
inst✝² : FiberBundle F V
ι : Type u_7
s : ι → (x : M) → V x
u : Set M
n : ℕ∞ω
t : (x : M) → V x
hs : IsLocalFrameOn I F n s u
inst✝¹ : VectorBundle 𝕜 F V
inst✝ : FiniteDimensional 𝕜 F
h : ∀ (i : ι), ContMDiffOn I 𝓘(𝕜, 𝕜) n ((LinearMap.piApply (hs.coeff i)) t) u
x : M
hx : x ∈ u
⊢ ContMDiffOn I (I.prod 𝓘(𝕜, F)) n (fun x ↦ ⟨x, t x⟩) u
Module: Mathlib.Geometry.Manifold.VectorBundle.LocalFrame

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
inst✝¹⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹³ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹² : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_3
inst✝¹¹ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝¹⁰ : TopologicalSpace M
inst✝⁹ : ChartedSpace H M
F : Type u_5
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 F
V : M → Type u_6
inst✝⁶ : TopologicalSpace (TotalSpace F V)
inst✝⁵ : (x : M) → AddCommGroup (V x)
inst✝⁴ : (x : M) → Module 𝕜 (V x)
inst✝³ : (x : M) → TopologicalSpace (V x)
inst✝² : FiberBundle F V
ι : Type u_7
s : ι → (x : M) → V x
u : Set M
t : (x : M) → V x
inst✝¹ : VectorBundle 𝕜 F V
hs : IsLocalFrameOn I F 1 s u
inst✝ : FiniteDimensional 𝕜 F
h : ∀ (i : ι), MDiff[u] ((LinearMap.piApply (hs.coeff i)) t)
⊢ MDiff[u] (T% t)

Tactic:
rcases u.eq_empty_or_nonempty with rfl | ⟨x, hx⟩

Goal state after:
case inl
𝕜 : Type u_1
inst✝¹⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹³ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹² : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_3
inst✝¹¹ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝¹⁰ : TopologicalSpace M
inst✝⁹ : ChartedSpace H M
F : Type u_5
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 F
V : M → Type u_6
inst✝⁶ : TopologicalSpace (TotalSpace F V)
inst✝⁵ : (x : M) → AddCommGroup (V x)
inst✝⁴ : (x : M) → Module 𝕜 (V x)
inst✝³ : (x : M) → TopologicalSpace (V x)
inst✝² : FiberBundle F V
ι : Type u_7
s : ι → (x : M) → V x
t : (x : M) → V x
inst✝¹ : VectorBundle 𝕜 F V
inst✝ : FiniteDimensional 𝕜 F
hs : IsLocalFrameOn I F 1 s ∅
h : ∀ (i : ι), MDiff[∅] ((LinearMap.piApply (hs.coeff i)) t)
⊢ MDiff[∅] (T% t)

case inr
𝕜 : Type u_1
inst✝¹⁴ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹³ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹² : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_3
inst✝¹¹ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝¹⁰ : TopologicalSpace M
inst✝⁹ : ChartedSpace H M
F : Type u_5
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁷ : NormedSpace 𝕜 F
V : M → Type u_6
inst✝⁶ : TopologicalSpace (TotalSpace F V)
inst✝⁵ : (x : M) → AddCommGroup (V x)
inst✝⁴ : (x : M) → Module 𝕜 (V x)
inst✝³ : (x : M) → TopologicalSpace (V x)
inst✝² : FiberBundle F V
ι : Type u_7
s : ι → (x : M) → V x
u : Set M
t : (x : M) → V x
inst✝¹ : VectorBundle 𝕜 F V
hs : IsLocalFrameOn I F 1 s u
inst✝ : FiniteDimensional 𝕜 F
h : ∀ (i : ι), MDiff[u] ((LinearMap.piApply (hs.coeff i)) t)
x : M
hx : x ∈ u
⊢ MDiff[u] (T% t)
Module: Mathlib.Geometry.Manifold.VectorBundle.LocalFrame

Goal state before:
pp: 𝕜 : Type u_1
inst✝¹⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁶ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_3
inst✝¹⁵ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝¹⁴ : TopologicalSpace M
inst✝¹³ : ChartedSpace H M
F : Type u_5
inst✝¹² : NormedAddCommGroup F
inst✝¹¹ : NormedSpace 𝕜 F
V : M → Type u_6
inst✝¹⁰ : TopologicalSpace (TotalSpace F V)
inst✝⁹ : (x : M) → AddCommGroup (V x)
inst✝⁸ : (x : M) → Module 𝕜 (V x)
inst✝⁷ : (x : M) → TopologicalSpace (V x)
inst✝⁶ : FiberBundle F V
inst✝⁵ : VectorBundle 𝕜 F V
inst✝⁴ : ContMDiffVectorBundle 1 F V I
e : Trivialization F TotalSpace.proj
inst✝³ : MemTrivializationAtlas e
ι : Type u_7
b : Basis ι 𝕜 F
s : (x : M) → V x
k : ℕ∞ω
x : M
inst✝² : FiniteDimensional 𝕜 F
inst✝¹ : CompleteSpace 𝕜
inst✝ : ContMDiffVectorBundle k F V I
hxe : x ∈ e.baseSet
hs : ContMDiffAt I (I.prod 𝓘(𝕜, F)) k (fun x ↦ ⟨x, s x⟩) x
i : ι
aux : M → 𝕜 := fun x ↦ (b.repr (↑e ((fun x ↦ ⟨x, s x⟩) x)).2) i
⊢ ContMDiffAt I 𝓘(𝕜, 𝕜) k ((LinearMap.piApply (Trivialization.localFrameCoeff I e b i)) s) x

Tactic:
suffices CMDiffAt k aux x by
    apply this.congr_of_eventuallyEq ?_
    apply eventuallyEq_of_mem (s := e.baseSet) (by simp [e.open_baseSet.mem_nhds hxe])
    intro y hy
    simp [aux, e.localFrameCoeff_eq_coeff hy]

Goal state after:
𝕜 : Type u_1
inst✝¹⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝¹⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝¹⁶ : NormedSpace 𝕜 E
H : Type u_3
inst✝¹⁵ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners 𝕜 E H
M : Type u_4
inst✝¹⁴ : TopologicalSpace M
inst✝¹³ : ChartedSpace H M
F : Type u_5
inst✝¹² : NormedAddCommGroup F
inst✝¹¹ : NormedSpace 𝕜 F
V : M → Type u_6
inst✝¹⁰ : TopologicalSpace (TotalSpace F V)
inst✝⁹ : (x : M) → AddCommGroup (V x)
inst✝⁸ : (x : M) → Module 𝕜 (V x)
inst✝⁷ : (x : M) → TopologicalSpace (V x)
inst✝⁶ : FiberBundle F V
inst✝⁵ : VectorBundle 𝕜 F V
inst✝⁴ : ContMDiffVectorBundle 1 F V I
e : Trivialization F TotalSpace.proj
inst✝³ : MemTrivializationAtlas e
ι : Type u_7
b : Basis ι 𝕜 F
s : (x : M) → V x
k : ℕ∞ω
x : M
inst✝² : FiniteDimensional 𝕜 F
inst✝¹ : CompleteSpace 𝕜
inst✝ : ContMDiffVectorBundle k F V I
hxe : x ∈ e.baseSet
hs : ContMDiffAt I (I.prod 𝓘(𝕜, F)) k (fun x ↦ ⟨x, s x⟩) x
i : ι
aux : M → 𝕜 := fun x ↦ (b.repr (↑e ((fun x ↦ ⟨x, s x⟩) x)).2) i
⊢ ContMDiffAt I 𝓘(𝕜, 𝕜) k aux x
Module: Mathlib.Geometry.Manifold.VectorBundle.CovariantDerivative.Metric

Goal state before:
pp: E : Type u_1
inst✝¹² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹¹ : NormedSpace ℝ E
H : Type u_2
inst✝¹⁰ : TopologicalSpace H
I : ModelWithCorners ℝ E H
M : Type u_3
inst✝⁹ : TopologicalSpace M
inst✝⁸ : ChartedSpace H M
F : Type u_4
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁶ : NormedSpace ℝ F
V : M → Type u_5
inst✝⁵ : TopologicalSpace (TotalSpace F V)
inst✝⁴ : (x : M) → NormedAddCommGroup (V x)
inst✝³ : (x : M) → InnerProductSpace ℝ (V x)
inst✝² : FiberBundle F V
cov : CovariantDerivative I F V
inst✝¹ : VectorBundle ℝ F V
inst✝ : IsContMDiffRiemannianBundle I 1 F V
x : M
σ : (x : M) → V x
hσ : MDiffAt (T% σ) x
f✝ : M → ℝ
σ✝ : (x : M) → V x
hf : MDiffAt f✝ x
hτ : MDiffAt (T% σ✝) x
⊢ derivMetricTensorAux I cov σ (f✝ • σ✝) x = f✝ x • derivMetricTensorAux I cov σ σ✝ x

Tactic:
by
    ext X₀
    simp [mvfderiv_fun_mul hf (hσ.inner_bundle hτ),
      cov.isCovariantDerivativeOn.leibniz hτ hf, inner_add_right, inner_smul_right]
    ring

Goal state after: