mathlib-initiative/mathlib-tactics huggingface dataset:
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Angle.Unoriented.Affine

Goal state before:
pp: V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : MetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
p₁ p₂ p₃ : P
hp₁p₂ : -(p₂ -ᵥ p₁) ≠ 0
r : ℝ
hr : r < 0
hpr : p₃ -ᵥ p₂ = r • (p₁ -ᵥ p₂)
⊢ p₂ -ᵥ p₁ ≠ 0 ∧ ∃ r, 0 < r ∧ p₃ -ᵥ p₁ = r • (p₂ -ᵥ p₁)

Tactic:
neg_ne_zero

Goal state after:
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : MetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
p₁ p₂ p₃ : P
hp₁p₂ : p₂ -ᵥ p₁ ≠ 0
r : ℝ
hr : r < 0
hpr : p₃ -ᵥ p₂ = r • (p₁ -ᵥ p₂)
⊢ p₂ -ᵥ p₁ ≠ 0 ∧ ∃ r, 0 < r ∧ p₃ -ᵥ p₁ = r • (p₂ -ᵥ p₁)
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Altitude

Goal state before:
pp: V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : MetricSpace P
inst✝¹ : NormedAddTorsor V P
n : ℕ
s : Simplex ℝ P n
inst✝ : n.AtLeastTwo
i j : Fin (n + 1)
⊢ -(s.height i * s.height j) < ⟪s.points i -ᵥ s.altitudeFoot i, s.points j -ᵥ s.altitudeFoot j⟫

Tactic:
obtain rfl | hij := eq_or_ne i j

Goal state after:
case inl
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : MetricSpace P
inst✝¹ : NormedAddTorsor V P
n : ℕ
s : Simplex ℝ P n
inst✝ : n.AtLeastTwo
i : Fin (n + 1)
⊢ -(s.height i * s.height i) < ⟪s.points i -ᵥ s.altitudeFoot i, s.points i -ᵥ s.altitudeFoot i⟫

case inr
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : MetricSpace P
inst✝¹ : NormedAddTorsor V P
n : ℕ
s : Simplex ℝ P n
inst✝ : n.AtLeastTwo
i j : Fin (n + 1)
hij : i ≠ j
⊢ -(s.height i * s.height j) < ⟪s.points i -ᵥ s.altitudeFoot i, s.points j -ᵥ s.altitudeFoot j⟫
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Angle.Oriented.Rotation

Goal state before:
pp: V : Type u_1
inst✝² : NormedAddCommGroup V
inst✝¹ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝ : Fact (finrank ℝ V = 2)
o : Orientation ℝ V (Fin 2)
x : V
r₁ r₂ : ℝ
⊢ r₂ * ⟪r₁ • (o.rotation ↑(π / 2)) x, x⟫ = 0

Tactic:
inner_smul_rotation_pi_div_two_left,

Goal state after:
V : Type u_1
inst✝² : NormedAddCommGroup V
inst✝¹ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝ : Fact (finrank ℝ V = 2)
o : Orientation ℝ V (Fin 2)
x : V
r₁ r₂ : ℝ
⊢ r₂ * 0 = 0
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Altitude

Goal state before:
pp: case inr
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : MetricSpace P
inst✝¹ : NormedAddTorsor V P
n : ℕ
s : Simplex ℝ P n
inst✝ : n.AtLeastTwo
i j : Fin (n + 1)
hij : i ≠ j
⊢ |⟪s.points i -ᵥ s.altitudeFoot i, s.points j -ᵥ s.altitudeFoot j⟫| < s.height i * s.height j

Tactic:
exact abs_inner_vsub_altitudeFoot_lt_mul s hij

Goal state after:
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Angle.Unoriented.Affine

Goal state before:
pp: V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : MetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
p₁ p₂ p₃ : P
h : dist p₃ p₁ = dist p₃ p₂
m : P := midpoint ℝ p₁ p₂
h1 : p₃ -ᵥ p₁ = p₃ -ᵥ m - (p₁ -ᵥ m)
h2 : p₃ -ᵥ p₂ = p₃ -ᵥ m + (p₁ -ᵥ m)
⊢ ∠ p₃ (midpoint ℝ p₁ p₂) p₁ = π / 2

Tactic:
dist_eq_norm_vsub V p₃ p₁,

Goal state after:
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : MetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
p₁ p₂ p₃ : P
h : ‖p₃ -ᵥ p₁‖ = dist p₃ p₂
m : P := midpoint ℝ p₁ p₂
h1 : p₃ -ᵥ p₁ = p₃ -ᵥ m - (p₁ -ᵥ m)
h2 : p₃ -ᵥ p₂ = p₃ -ᵥ m + (p₁ -ᵥ m)
⊢ ∠ p₃ (midpoint ℝ p₁ p₂) p₁ = π / 2
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Angle.Unoriented.Affine

Goal state before:
pp: V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : MetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
p₁ p₂ p₃ : P
r : ℝ
hp₂ : (AffineMap.lineMap p₁ p₃) r = p₂
hr0 : 0 ≤ r
hr1 : r ≤ 1
hp₂p₁ : p₂ ≠ p₁
hp₂p₃ : p₂ ≠ p₃
⊢ -(1 - r) / r < 0 ∧ p₃ -ᵥ p₂ = (-(1 - r) / r) • (p₁ -ᵥ p₂)

Tactic:
have hr0' : r ≠ 0 := by
    rintro rfl
    rw [← hp₂] at hp₂p₁
    simp at hp₂p₁

Goal state after:
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : MetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
p₁ p₂ p₃ : P
r : ℝ
hp₂ : (AffineMap.lineMap p₁ p₃) r = p₂
hr0 : 0 ≤ r
hr1 : r ≤ 1
hp₂p₁ : p₂ ≠ p₁
hp₂p₃ : p₂ ≠ p₃
hr0' : r ≠ 0
⊢ -(1 - r) / r < 0 ∧ p₃ -ᵥ p₂ = (-(1 - r) / r) • (p₁ -ᵥ p₂)
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Angle.Unoriented.RightAngle

Goal state before:
pp: V : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup V
inst✝ : InnerProductSpace ℝ V
x y : V
h : ⟪x, -y⟫ = 0
h0 : x = 0 ∨ y ≠ 0
⊢ 0 < angle x (x - y)

Tactic:
← neg_ne_zero

Goal state after:
V : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup V
inst✝ : InnerProductSpace ℝ V
x y : V
h : ⟪x, -y⟫ = 0
h0 : x = 0 ∨ -y ≠ 0
⊢ 0 < angle x (x - y)
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Angle.Unoriented.RightAngle

Goal state before:
pp: V : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup V
inst✝ : InnerProductSpace ℝ V
x y : V
h : ⟪x, -y⟫ = 0
h0 : x = 0 ∨ y ≠ 0
⊢ ‖y‖ / Real.sin (angle x (x - y)) = ‖x - y‖

Tactic:
← neg_ne_zero

Goal state after:
V : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup V
inst✝ : InnerProductSpace ℝ V
x y : V
h : ⟪x, -y⟫ = 0
h0 : x = 0 ∨ -y ≠ 0
⊢ ‖y‖ / Real.sin (angle x (x - y)) = ‖x - y‖
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Angle.Unoriented.RightAngle

Goal state before:
pp: V : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup V
inst✝ : InnerProductSpace ℝ V
x y : V
h : ⟪x, -y⟫ = 0
h0 : x = 0 ∨ y ≠ 0
⊢ ‖y‖ / Real.tan (angle x (x - y)) = ‖x‖

Tactic:
← neg_ne_zero

Goal state after:
V : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup V
inst✝ : InnerProductSpace ℝ V
x y : V
h : ⟪x, -y⟫ = 0
h0 : x = 0 ∨ -y ≠ 0
⊢ ‖y‖ / Real.tan (angle x (x - y)) = ‖x‖
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Angle.Oriented.Affine

Goal state before:
pp: V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : MetricSpace P
inst✝¹ : NormedAddTorsor V P
hd2 : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Oriented ℝ V (Fin 2)
p₁ p₂ p₃ : P
⊢ -(∡ p₁ p₂ p₃).sign = (∡ p₂ p₁ p₃).sign

Tactic:
rw [eq_comm, oangle, oangle, ← o.oangle_neg_neg, neg_vsub_eq_vsub_rev, neg_vsub_eq_vsub_rev, ←
    vsub_sub_vsub_cancel_left p₁ p₃ p₂, ← neg_vsub_eq_vsub_rev p₃ p₂, sub_eq_add_neg,
    neg_vsub_eq_vsub_rev p₂ p₁, add_comm, ← @neg_one_smul ℝ]

Goal state after:
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : MetricSpace P
inst✝¹ : NormedAddTorsor V P
hd2 : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Oriented ℝ V (Fin 2)
p₁ p₂ p₃ : P
⊢ (o.oangle (p₁ -ᵥ p₂) (p₁ -ᵥ p₂ + -1 • (p₃ -ᵥ p₂))).sign = -(o.oangle (p₁ -ᵥ p₂) (p₃ -ᵥ p₂)).sign
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Angle.Oriented.Affine

Goal state before:
pp: case refine_1
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : MetricSpace P
inst✝¹ : NormedAddTorsor V P
hd2 : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Oriented ℝ V (Fin 2)
p₁ p₂ p₃ p₄ p₅ : P
hp₁p₂ : p₁ ≠ p₂
hp₃p₄ : p₃ ≠ p₄
hc : Collinear ℝ {p₁, p₂, p₃, p₄}
hr : SameRay ℝ (p₂ -ᵥ p₁) (p₄ -ᵥ p₃)
hc₅₁₂ : ¬Collinear ℝ {p₅, p₁, p₂}
s : Set (P × P × P) := (fun x ↦ (↑x.1, p₅, x.2 +ᵥ ↑x.1)) '' Set.univ ×ˢ {v | SameRay ℝ (p₂ -ᵥ p₁) v ∧ v ≠ 0}
hco : IsConnected s
hf : ContinuousOn (fun p ↦ ∡ p.1 p.2.1 p.2.2) s
q : P
r : ℝ
hv0 : r • (p₂ -ᵥ p₁) ≠ 0
hq : q ∈ line[ℝ, p₁, p₂]
⊢ -(r • (p₂ -ᵥ p₁)) ≠ 0

Tactic:
neg_ne_zero

Goal state after:
case refine_1
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : MetricSpace P
inst✝¹ : NormedAddTorsor V P
hd2 : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Oriented ℝ V (Fin 2)
p₁ p₂ p₃ p₄ p₅ : P
hp₁p₂ : p₁ ≠ p₂
hp₃p₄ : p₃ ≠ p₄
hc : Collinear ℝ {p₁, p₂, p₃, p₄}
hr : SameRay ℝ (p₂ -ᵥ p₁) (p₄ -ᵥ p₃)
hc₅₁₂ : ¬Collinear ℝ {p₅, p₁, p₂}
s : Set (P × P × P) := (fun x ↦ (↑x.1, p₅, x.2 +ᵥ ↑x.1)) '' Set.univ ×ˢ {v | SameRay ℝ (p₂ -ᵥ p₁) v ∧ v ≠ 0}
hco : IsConnected s
hf : ContinuousOn (fun p ↦ ∡ p.1 p.2.1 p.2.2) s
q : P
r : ℝ
hv0 : r • (p₂ -ᵥ p₁) ≠ 0
hq : q ∈ line[ℝ, p₁, p₂]
⊢ r • (p₂ -ᵥ p₁) ≠ 0
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Sphere.Basic

Goal state before:
pp: case refine_2
P : Type u_2
inst✝ : MetricSpace P
ps : Set P
h : ∃ s, ps ⊆ Metric.sphere s.center s.radius
⊢ Cospherical ps

Tactic:
rcases h with ⟨s, h⟩
    exact ⟨s.center, s.radius, h⟩

Goal state after:
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Sphere.Basic

Goal state before:
pp: V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup V
inst✝² : NormedSpace ℝ V
inst✝¹ : MetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : Sphere P
p₁ p₂ : P
h : s.IsDiameter p₁ p₂
⊢ s.radius ≠ 0 ↔ 0 ≤ s.radius ∧ 0 ≠ s.radius

Tactic:
simp [radius_nonneg_of_mem h.left_mem, eq_comm]

Goal state after:
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Sphere.Tangent

Goal state before:
pp: V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : MetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s₁ s₂ : Sphere P
h : s₁.IsExtTangent s₂
⊢ dist s₁.center s₂.center = s₁.radius + s₂.radius

Tactic:
rcases h with ⟨p, h₁, h₂, h⟩
  rw [← dist_add_dist_eq_iff] at h
  rw [← h, mem_sphere'.1 h₁, h₂]

Goal state after:
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Sphere.OrthRadius

Goal state before:
pp: V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : MetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
hf2 : Fact (Module.finrank ℝ V = 2)
s : Sphere P
p : P
hp : dist p s.center ≤ s.radius
hpc : p ≠ s.center
v : V
hv : v ∈ (ℝ ∙ (p -ᵥ s.center))ᗮ
hv1 : ‖v‖ = 1
hr : 0 ≤ s.radius
hv0 : v ≠ 0
hf : Module.finrank ℝ ↥(s.orthRadius p).direction + 1 = Module.finrank ℝ V
⊢ Metric.sphere s.center s.radius ∩ ↑(s.orthRadius p) =
    {√(s.radius ^ 2 - dist p s.center ^ 2) • v +ᵥ p, -(√(s.radius ^ 2 - dist p s.center ^ 2) • v) +ᵥ p}

Tactic:
rw [direction_orthRadius] at hf

Goal state after:
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : MetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
hf2 : Fact (Module.finrank ℝ V = 2)
s : Sphere P
p : P
hp : dist p s.center ≤ s.radius
hpc : p ≠ s.center
v : V
hv : v ∈ (ℝ ∙ (p -ᵥ s.center))ᗮ
hv1 : ‖v‖ = 1
hr : 0 ≤ s.radius
hv0 : v ≠ 0
hf : Module.finrank ℝ ↥(ℝ ∙ (p -ᵥ s.center))ᗮ + 1 = Module.finrank ℝ V
⊢ Metric.sphere s.center s.radius ∩ ↑(s.orthRadius p) =
    {√(s.radius ^ 2 - dist p s.center ^ 2) • v +ᵥ p, -(√(s.radius ^ 2 - dist p s.center ^ 2) • v) +ᵥ p}
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Incenter

Goal state before:
pp: V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝³ : MetricSpace P
inst✝² : NormedAddTorsor V P
m n : ℕ
inst✝¹ : NeZero m
inst✝ : NeZero n
s : Simplex ℝ P n
e : Fin (n + 1) ≃ Fin (m + 1)
signs : Finset (Fin (m + 1))
⊢ (Finset.map e.symm.toEmbedding Finset.univ).sum (s.excenterWeightsUnnorm (Finset.map e.symm.toEmbedding signs)) ≠ 0 ↔
    ∑ i, s.excenterWeightsUnnorm (Finset.map e.symm.toEmbedding signs) i ≠ 0

Tactic:
Finset.map_univ_equiv

Goal state after:
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Sphere.OrthRadius

Goal state before:
pp: V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : MetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
hf2 : Fact (Module.finrank ℝ V = 2)
s : Sphere P
p : P
hp : dist p s.center < s.radius
hpc : p ≠ s.center
v : ↥(s.orthRadius p).direction
hv : ∀ (w : ↥(s.orthRadius p).direction), ∃ c, c • v = w
hv0 : ↑v ≠ 0
⊢ (Metric.sphere s.center s.radius ∩ ↑(s.orthRadius p)).ncard = 2

Tactic:
rw [inter_orthRadius_eq_of_dist_le_radius hp.le hpc (by simpa using v.property) hv0,
    Submodule.norm_coe, neg_smul, Set.ncard_pair]

Goal state after:
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : MetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
hf2 : Fact (Module.finrank ℝ V = 2)
s : Sphere P
p : P
hp : dist p s.center < s.radius
hpc : p ≠ s.center
v : ↥(s.orthRadius p).direction
hv : ∀ (w : ↥(s.orthRadius p).direction), ∃ c, c • v = w
hv0 : ↑v ≠ 0
⊢ (√(s.radius ^ 2 - dist p s.center ^ 2) / ‖v‖) • ↑v +ᵥ p ≠ -((√(s.radius ^ 2 - dist p s.center ^ 2) / ‖v‖) • ↑v) +ᵥ p
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Incenter

Goal state before:
pp: V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : MetricSpace P
inst✝¹ : NormedAddTorsor V P
n : ℕ
inst✝ : NeZero n
s : Simplex ℝ P n
this :
  ∀ (i : Fin (n + 1)),
    i ≠ 0 → ∑ j, ⟪s.points i -ᵥ s.points 0, (s.height j)⁻¹ ^ 2 • (s.points j -ᵥ s.altitudeFoot j)⟫ = 0
⊢ ∑ i, (s.height i)⁻¹ ^ 2 • (s.points i -ᵥ s.altitudeFoot i) ∈ ⋂ i, ↑(ℝ ∙ (s.points ↑i -ᵥ s.points 0))ᗮ

Tactic:
Set.mem_iInter

Goal state after:
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : MetricSpace P
inst✝¹ : NormedAddTorsor V P
n : ℕ
inst✝ : NeZero n
s : Simplex ℝ P n
this :
  ∀ (i : Fin (n + 1)),
    i ≠ 0 → ∑ j, ⟪s.points i -ᵥ s.points 0, (s.height j)⁻¹ ^ 2 • (s.points j -ᵥ s.altitudeFoot j)⟫ = 0
⊢ ∀ (i : { x // x ≠ 0 }),
    ∑ i, (s.height i)⁻¹ ^ 2 • (s.points i -ᵥ s.altitudeFoot i) ∈ ↑(ℝ ∙ (s.points ↑i -ᵥ s.points 0))ᗮ
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Incenter

Goal state before:
pp: case e'_2.e'_6
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : MetricSpace P
inst✝¹ : NormedAddTorsor V P
n : ℕ
inst✝ : NeZero n
s : Simplex ℝ P n
i : Fin (n + 1)
hi : i ≠ 0
⊢ ∑ x ∈ (Finset.univ.erase 0).erase i,
      ⟪s.points i -ᵥ s.points 0, (s.height x)⁻¹ ^ 2 • (s.points x -ᵥ s.altitudeFoot x)⟫ =
    0

pp: case e'_3
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : MetricSpace P
inst✝¹ : NormedAddTorsor V P
n : ℕ
inst✝ : NeZero n
s : Simplex ℝ P n
i : Fin (n + 1)
hi : i ≠ 0
⊢ 0 =
    ⟪s.points i -ᵥ s.points 0, (s.height 0)⁻¹ ^ 2 • (s.points 0 -ᵥ s.altitudeFoot 0)⟫ +
      ⟪s.points i -ᵥ s.points 0, (s.height i)⁻¹ ^ 2 • (s.points i -ᵥ s.altitudeFoot i)⟫

Tactic:
· convert! Finset.sum_const_zero with j hj
    rw [real_inner_smul_right]
    convert! mul_zero _
    rw [← Submodule.mem_orthogonal_singleton_iff_inner_right]
    refine SetLike.le_def.1 (Submodule.orthogonal_le ?_)
      (vsub_orthogonalProjection_mem_direction_orthogonal _ _)
    rw [Submodule.span_singleton_le_iff_mem, direction_affineSpan]
    simp only [Finset.mem_erase, Finset.mem_univ, and_true] at hj
    refine vsub_mem_vectorSpan _ ?_ ?_ <;>
      simp only [range_faceOpposite_points, Set.mem_image]
    · exact ⟨i, hj.1.symm, rfl⟩
    · exact ⟨0, hj.2.symm, rfl⟩

Goal state after:
case e'_3
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : MetricSpace P
inst✝¹ : NormedAddTorsor V P
n : ℕ
inst✝ : NeZero n
s : Simplex ℝ P n
i : Fin (n + 1)
hi : i ≠ 0
⊢ 0 =
    ⟪s.points i -ᵥ s.points 0, (s.height 0)⁻¹ ^ 2 • (s.points 0 -ᵥ s.altitudeFoot 0)⟫ +
      ⟪s.points i -ᵥ s.points 0, (s.height i)⁻¹ ^ 2 • (s.points i -ᵥ s.altitudeFoot i)⟫
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Incenter

Goal state before:
pp: case e'_3
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : MetricSpace P
inst✝¹ : NormedAddTorsor V P
n : ℕ
inst✝ : NeZero n
s : Simplex ℝ P n
i : Fin (n + 1)
hi : i ≠ 0
⊢ 0 =
    ⟪s.points i -ᵥ s.points 0, (s.height 0)⁻¹ ^ 2 • (s.points 0 -ᵥ s.altitudeFoot 0)⟫ +
      ⟪s.points i -ᵥ s.points 0, (s.height i)⁻¹ ^ 2 • (s.points i -ᵥ s.altitudeFoot i)⟫

Tactic:
rw [inner_smul_right, inner_smul_right, inner_vsub_vsub_altitudeFoot_eq_height_sq _ hi,
      ← neg_vsub_eq_vsub_rev, inner_neg_left, inner_vsub_vsub_altitudeFoot_eq_height_sq _ hi.symm,
      mul_neg, inv_pow]
    simp [height]

Goal state after:
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Incenter

Goal state before:
pp: V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : MetricSpace P
inst✝¹ : NormedAddTorsor V P
n : ℕ
inst✝ : NeZero n
s : Simplex ℝ P n
h : ∑ i, s.excenterWeights ∅ i = 1
i : Fin (n + 1)
⊢ s.excenterWeights ∅ i < 1

Tactic:
by_contra! hp

Goal state after:
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : MetricSpace P
inst✝¹ : NormedAddTorsor V P
n : ℕ
inst✝ : NeZero n
s : Simplex ℝ P n
h : ∑ i, s.excenterWeights ∅ i = 1
i : Fin (n + 1)
hp : 1 ≤ s.excenterWeights ∅ i
⊢ False
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Circumcenter

Goal state before:
pp: case intro.succ.zero
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : MetricSpace P
inst✝¹ : NormedAddTorsor V P
ι : Type u_3
hne : Nonempty ι
inst✝ : Finite ι
p : ι → P
ha : AffineIndependent ℝ p
val✝ : Fintype ι
hm :
  ∀ {ι : Type u_3} [hne : Nonempty ι] [Finite ι] {p : ι → P},
    AffineIndependent ℝ p →
      ∀ (val : Fintype ι),
        Fintype.card ι = 0 →
          ∃! cs, cs.center ∈ affineSpan ℝ (Set.range p) ∧ Set.range p ⊆ Metric.sphere cs.center cs.radius
hn : Fintype.card ι = 0 + 1
⊢ ∃! cs, cs.center ∈ affineSpan ℝ (Set.range p) ∧ Set.range p ⊆ Metric.sphere cs.center cs.radius

Tactic:
Fintype.card_eq_one_iff

Goal state after:
case intro.succ.zero
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : MetricSpace P
inst✝¹ : NormedAddTorsor V P
ι : Type u_3
hne : Nonempty ι
inst✝ : Finite ι
p : ι → P
ha : AffineIndependent ℝ p
val✝ : Fintype ι
hm :
  ∀ {ι : Type u_3} [hne : Nonempty ι] [Finite ι] {p : ι → P},
    AffineIndependent ℝ p →
      ∀ (val : Fintype ι),
        Fintype.card ι = 0 →
          ∃! cs, cs.center ∈ affineSpan ℝ (Set.range p) ∧ Set.range p ⊆ Metric.sphere cs.center cs.radius
hn : ∃ x, ∀ (y : ι), y = x
⊢ ∃! cs, cs.center ∈ affineSpan ℝ (Set.range p) ∧ Set.range p ⊆ Metric.sphere cs.center cs.radius
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Triangle

Goal state before:
pp: V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : MetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
p₁ p₂ p₃ : P
⊢ Real.sin (InnerProductGeometry.angle (p₁ -ᵥ p₂) (p₃ -ᵥ p₂)) * ‖p₃ -ᵥ p₂‖ =
    Real.sin (InnerProductGeometry.angle (p₃ -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ p₁)) * dist p₃ p₁

Tactic:
dist_eq_norm_vsub V p₃ p₁,

Goal state after:
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : MetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
p₁ p₂ p₃ : P
⊢ Real.sin (InnerProductGeometry.angle (p₁ -ᵥ p₂) (p₃ -ᵥ p₂)) * ‖p₃ -ᵥ p₂‖ =
    Real.sin (InnerProductGeometry.angle (p₃ -ᵥ p₁) (p₂ -ᵥ p₁)) * ‖p₃ -ᵥ p₁‖
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Angle.Unoriented.TriangleInequality

Goal state before:
pp: case pos
V : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup V
inst✝ : InnerProductSpace ℝ V
x y : V
hx : ‖x‖ = 1
hy : ‖y‖ = 1
h₁ : x = y
⊢ (‖x - ⟪y, x⟫ • y‖⁻¹ * (⟪x, x⟫ - ⟪y, x⟫ * ⟪x, y⟫)) ^ 2 + ⟪x, y⟫ ^ 2 = 1

pp: case neg
V : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup V
inst✝ : InnerProductSpace ℝ V
x y : V
hx : ‖x‖ = 1
hy : ‖y‖ = 1
h₁ : ¬x = y
⊢ (‖x - ⟪y, x⟫ • y‖⁻¹ * (⟪x, x⟫ - ⟪y, x⟫ * ⟪x, y⟫)) ^ 2 + ⟪x, y⟫ ^ 2 = 1

Tactic:
· simp [*]

Goal state after:
case neg
V : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup V
inst✝ : InnerProductSpace ℝ V
x y : V
hx : ‖x‖ = 1
hy : ‖y‖ = 1
h₁ : ¬x = y
⊢ (‖x - ⟪y, x⟫ • y‖⁻¹ * (⟪x, x⟫ - ⟪y, x⟫ * ⟪x, y⟫)) ^ 2 + ⟪x, y⟫ ^ 2 = 1
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Angle.Unoriented.TriangleInequality

Goal state before:
pp: case pos
V : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup V
inst✝ : InnerProductSpace ℝ V
x y : V
hx : ‖x‖ = 1
hy : ‖y‖ = 1
h₁ : ¬x = y
h₂ : x = -y
⊢ (‖x - ⟪y, x⟫ • y‖⁻¹ * (⟪x, x⟫ - ⟪y, x⟫ * ⟪x, y⟫)) ^ 2 + ⟪x, y⟫ ^ 2 = 1

pp: case neg
V : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup V
inst✝ : InnerProductSpace ℝ V
x y : V
hx : ‖x‖ = 1
hy : ‖y‖ = 1
h₁ : ¬x = y
h₂ : ¬x = -y
⊢ (‖x - ⟪y, x⟫ • y‖⁻¹ * (⟪x, x⟫ - ⟪y, x⟫ * ⟪x, y⟫)) ^ 2 + ⟪x, y⟫ ^ 2 = 1

Tactic:
· simp [*]

Goal state after:
case neg
V : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup V
inst✝ : InnerProductSpace ℝ V
x y : V
hx : ‖x‖ = 1
hy : ‖y‖ = 1
h₁ : ¬x = y
h₂ : ¬x = -y
⊢ (‖x - ⟪y, x⟫ • y‖⁻¹ * (⟪x, x⟫ - ⟪y, x⟫ * ⟪x, y⟫)) ^ 2 + ⟪x, y⟫ ^ 2 = 1
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Triangle

Goal state before:
pp: case neg
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝³ : NormedAddCommGroup V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : MetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
a b c a' b' c' : P
r : ℝ
h : ∠ a' b' c' = ∠ a b c
hab : dist a' b' = r * dist a b
hcb : dist c' b' = r * dist c b
h' : dist a' c' ^ 2 = (r * dist a c) ^ 2
hab₁ : ¬a = b
⊢ dist a' c' = r * dist a c

Tactic:
· have h1 : 0 ≤ r * dist a b := by rw [← hab]; exact dist_nonneg
    have h2 : 0 ≤ r := nonneg_of_mul_nonneg_left h1 (dist_pos.mpr hab₁)
    exact (sq_eq_sq₀ dist_nonneg (mul_nonneg h2 dist_nonneg)).mp h'

Goal state after:
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Circumcenter

Goal state before:
pp: case mp
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝³ : MetricSpace P
inst✝² : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
ps : Set P
h : ps ⊆ ↑s
inst✝¹ : Nonempty ↥s
inst✝ : s.direction.HasOrthogonalProjection
⊢ Cospherical ps → ∃ center ∈ s, ∃ radius, ∀ p ∈ ps, dist p center = radius

Tactic:
rintro ⟨c, hcr⟩

Goal state after:
case mp
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup V
inst✝⁴ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝³ : MetricSpace P
inst✝² : NormedAddTorsor V P
s : AffineSubspace ℝ P
ps : Set P
h : ps ⊆ ↑s
inst✝¹ : Nonempty ↥s
inst✝ : s.direction.HasOrthogonalProjection
c : P
hcr : ∃ radius, ∀ p ∈ ps, dist p c = radius
⊢ ∃ center ∈ s, ∃ radius, ∀ p ∈ ps, dist p center = radius
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Incenter

Goal state before:
pp: case e'_3
V : Type u_1
P : Type u_2
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup V
inst✝³ : InnerProductSpace ℝ V
inst✝² : MetricSpace P
inst✝¹ : NormedAddTorsor V P
n : ℕ
inst✝ : NeZero n
s : Simplex ℝ P n
signs : Finset (Fin (n + 1))
h : s.ExcenterExists signs
i j : Fin (n + 1)
hij : s.touchpoint signs i = s.touchpoint signs j
hne : ¬i = j
hn1 : ¬n = 1
k : Fin (n + 1)
hki : k ≠ i
hkj : k ≠ j
⊢ ({i} ∩ {j})ᶜ = Set.univ

Tactic:
simp [Ne.symm hne]

Goal state after:
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Angle.Unoriented.TriangleInequality

Goal state before:
pp: case pos
V : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup V
inst✝ : InnerProductSpace ℝ V
x y z : V
hx : ‖x‖ = 1
hy : ‖y‖ = 1
hz : ‖z‖ = 1
H : angle x y + angle y z ≤ π
H1 :
  ⟪x, z⟫ =
    Real.cos (angle x y) * Real.cos (angle y z) +
      Real.sin (angle y z) *
        (Real.sin (angle x y) * ⟪NormedSpace.normalize (ortho y x), NormedSpace.normalize (ortho y z)⟫)
H3 : ortho y x = 0
⊢ -1 ≤ ⟪NormedSpace.normalize (ortho y x), NormedSpace.normalize (ortho y z)⟫

pp: case neg
V : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup V
inst✝ : InnerProductSpace ℝ V
x y z : V
hx : ‖x‖ = 1
hy : ‖y‖ = 1
hz : ‖z‖ = 1
H : angle x y + angle y z ≤ π
H1 :
  ⟪x, z⟫ =
    Real.cos (angle x y) * Real.cos (angle y z) +
      Real.sin (angle y z) *
        (Real.sin (angle x y) * ⟪NormedSpace.normalize (ortho y x), NormedSpace.normalize (ortho y z)⟫)
H3 : ¬ortho y x = 0
⊢ -1 ≤ ⟪NormedSpace.normalize (ortho y x), NormedSpace.normalize (ortho y z)⟫

Tactic:
· simp [*]

Goal state after:
case neg
V : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup V
inst✝ : InnerProductSpace ℝ V
x y z : V
hx : ‖x‖ = 1
hy : ‖y‖ = 1
hz : ‖z‖ = 1
H : angle x y + angle y z ≤ π
H1 :
  ⟪x, z⟫ =
    Real.cos (angle x y) * Real.cos (angle y z) +
      Real.sin (angle y z) *
        (Real.sin (angle x y) * ⟪NormedSpace.normalize (ortho y x), NormedSpace.normalize (ortho y z)⟫)
H3 : ¬ortho y x = 0
⊢ -1 ≤ ⟪NormedSpace.normalize (ortho y x), NormedSpace.normalize (ortho y z)⟫