mathlib-initiative/mathlib-tactics huggingface dataset:
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Basic

Goal state before:
pp: case refine_2
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
s : AffineSubspace ℝ P
inst✝ : FiniteDimensional ℝ ↥s.direction
hd : finrank ℝ ↥s.direction = 2
c₁ c₂ p₁ p₂ p : P
hc₁s : c₁ ∈ s
hc₂s : c₂ ∈ s
hp₁s : p₁ ∈ s
hp₂s : p₂ ∈ s
hps : p ∈ s
r₁ r₂ : ℝ
hc : c₁ ≠ c₂
hp : p₁ ≠ p₂
hp₁c₁ : dist p₁ c₁ = r₁
hp₂c₁ : dist p₂ c₁ = r₁
hpc₁ : dist p c₁ = r₁
hp₁c₂ : dist p₁ c₂ = r₂
hp₂c₂ : dist p₂ c₂ = r₂
hpc₂ : dist p c₂ = r₂
ho : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁⟫ = 0
hop : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p -ᵥ p₁⟫ = 0
b : Fin 2 → V := ![c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁]
⊢ Pairwise fun i j ↦ ⟪b i, b j⟫ = 0

Tactic:
intro i

Goal state after:
case refine_2
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
s : AffineSubspace ℝ P
inst✝ : FiniteDimensional ℝ ↥s.direction
hd : finrank ℝ ↥s.direction = 2
c₁ c₂ p₁ p₂ p : P
hc₁s : c₁ ∈ s
hc₂s : c₂ ∈ s
hp₁s : p₁ ∈ s
hp₂s : p₂ ∈ s
hps : p ∈ s
r₁ r₂ : ℝ
hc : c₁ ≠ c₂
hp : p₁ ≠ p₂
hp₁c₁ : dist p₁ c₁ = r₁
hp₂c₁ : dist p₂ c₁ = r₁
hpc₁ : dist p c₁ = r₁
hp₁c₂ : dist p₁ c₂ = r₂
hp₂c₂ : dist p₂ c₂ = r₂
hpc₂ : dist p c₂ = r₂
ho : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁⟫ = 0
hop : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p -ᵥ p₁⟫ = 0
b : Fin 2 → V := ![c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁]
i : Fin 2
⊢ ∀ ⦃j : Fin 2⦄, i ≠ j → (fun i j ↦ ⟪b i, b j⟫ = 0) i j
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Sphere.Basic

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

Tactic:
exact ⟨s.center, s.radius, h⟩

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

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
s : AffineSubspace ℝ P
inst✝ : FiniteDimensional ℝ ↥s.direction
hd : finrank ℝ ↥s.direction = 2
c₁ c₂ p₁ p₂ p : P
hc₁s : c₁ ∈ s
hc₂s : c₂ ∈ s
hp₁s : p₁ ∈ s
hp₂s : p₂ ∈ s
hps : p ∈ s
r₁ r₂ : ℝ
hc : c₁ ≠ c₂
hp : p₁ ≠ p₂
hp₁c₁ : dist p₁ c₁ = r₁
hp₂c₁ : dist p₂ c₁ = r₁
hpc₁ : dist p c₁ = r₁
hp₁c₂ : dist p₁ c₂ = r₂
hp₂c₂ : dist p₂ c₂ = r₂
hpc₂ : dist p c₂ = r₂
ho : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁⟫ = 0
hop : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p -ᵥ p₁⟫ = 0
b : Fin 2 → V := ![c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁]
hb : LinearIndependent ℝ b
⊢ ∀ (y : Fin 2), b y ∈ ↑s.direction

Tactic:
intro i

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
s : AffineSubspace ℝ P
inst✝ : FiniteDimensional ℝ ↥s.direction
hd : finrank ℝ ↥s.direction = 2
c₁ c₂ p₁ p₂ p : P
hc₁s : c₁ ∈ s
hc₂s : c₂ ∈ s
hp₁s : p₁ ∈ s
hp₂s : p₂ ∈ s
hps : p ∈ s
r₁ r₂ : ℝ
hc : c₁ ≠ c₂
hp : p₁ ≠ p₂
hp₁c₁ : dist p₁ c₁ = r₁
hp₂c₁ : dist p₂ c₁ = r₁
hpc₁ : dist p c₁ = r₁
hp₁c₂ : dist p₁ c₂ = r₂
hp₂c₂ : dist p₂ c₂ = r₂
hpc₂ : dist p c₂ = r₂
ho : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁⟫ = 0
hop : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p -ᵥ p₁⟫ = 0
b : Fin 2 → V := ![c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁]
hb : LinearIndependent ℝ b
i : Fin 2
⊢ b i ∈ ↑s.direction
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Sphere.Basic

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
S : AffineSubspace ℝ P
inst✝¹ : Nonempty ↥S
inst✝ : S.direction.HasOrthogonalProjection
ps : Set ↥S
⊢ Cospherical (Subtype.val '' ps) ↔ Cospherical ps

Tactic:
by
  refine ⟨fun h => ?_, Cospherical.subtype_val⟩
  rcases ps.eq_empty_or_nonempty with rfl | ⟨p₀, hp₀⟩
  · exact cospherical_empty
  · rcases h with ⟨c, r, hr⟩
    let c' : S := orthogonalProjection S c
    refine ⟨c', dist p₀ c', fun p hp => ?_⟩
    have hp_dist : dist (p : P) c = r := by grind
    have hp₀_dist : dist (p₀ : P) c = r := by grind
    have hpp₀ : dist (p : P) (c : P) = dist (p₀ : P) (c : P) := hp_dist.trans hp₀_dist.symm
    exact (dist_eq_iff_dist_orthogonalProjection_eq (s := S) (p₃ := c) p.2 p₀.2).1 hpp₀

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 : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : MetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
s : Set P
p : Fin 3 → P
hps : Set.range p ⊆ s
hpi : Function.Injective p
v : V
hv0 : v ≠ 0
c : P
r : ℝ
hs : ∀ p ∈ s, dist p c = r
hs' : ∀ (i : Fin 3), dist (p i) c = r
f : Fin 3 → ℝ
hf : ∀ (i : Fin 3), p i = f i • v +ᵥ p 0
⊢ ∀ (i : Fin 3), dist (f i • v +ᵥ p 0) c = r

Tactic:
intro i

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
s : Set P
p : Fin 3 → P
hps : Set.range p ⊆ s
hpi : Function.Injective p
v : V
hv0 : v ≠ 0
c : P
r : ℝ
hs : ∀ p ∈ s, dist p c = r
hs' : ∀ (i : Fin 3), dist (p i) c = r
f : Fin 3 → ℝ
hf : ∀ (i : Fin 3), p i = f i • v +ᵥ p 0
i : Fin 3
⊢ dist (f i • v +ᵥ p 0) c = r
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Sphere.Basic

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
s : Set P
p : Fin 3 → P
hps : Set.range p ⊆ s
hpi : Function.Injective p
v : V
hv0 : v ≠ 0
c : P
r : ℝ
hs : ∀ p ∈ s, dist p c = r
hs' : ∀ (i : Fin 3), dist (p i) c = r
f : Fin 3 → ℝ
hf : ∀ (i : Fin 3), p i = f i • v +ᵥ p 0
hsd : ∀ (i : Fin 3), dist (f i • v +ᵥ p 0) c = r
hf0 : f 0 = 0
⊢ Function.Injective f

Tactic:
intro i

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
s : Set P
p : Fin 3 → P
hps : Set.range p ⊆ s
hpi : Function.Injective p
v : V
hv0 : v ≠ 0
c : P
r : ℝ
hs : ∀ p ∈ s, dist p c = r
hs' : ∀ (i : Fin 3), dist (p i) c = r
f : Fin 3 → ℝ
hf : ∀ (i : Fin 3), p i = f i • v +ᵥ p 0
hsd : ∀ (i : Fin 3), dist (f i • v +ᵥ p 0) c = r
hf0 : f 0 = 0
i : Fin 3
⊢ ∀ ⦃a₂ : Fin 3⦄, f i = f a₂ → i = a₂
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Angle.Bisector

Goal state before:
pp: case e_a
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
inst✝¹ : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Oriented ℝ V (Fin 2)
p p₁ p₂ p₃ : P
h₂ : p₁ ≠ p₂
h' : ↑((orthogonalProjection line[ℝ, p₁, p₂]) p) = p₁
hp : p ≠ ↑((orthogonalProjection line[ℝ, p₁, p₂]) p)
hpm : p ∉ line[ℝ, p₁, p₂]
h : inner ℝ (p -ᵥ p₁) (p₃ -ᵥ p₁) = 0
u : V
hu : u ∈ line[ℝ, p₁, p₃].direction
⊢ inner ℝ (p -ᵥ p₁) u = 0

Tactic:
rw [direction_affineSpan, mem_vectorSpan_pair] at hu

Goal state after:
case e_a
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
inst✝¹ : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Oriented ℝ V (Fin 2)
p p₁ p₂ p₃ : P
h₂ : p₁ ≠ p₂
h' : ↑((orthogonalProjection line[ℝ, p₁, p₂]) p) = p₁
hp : p ≠ ↑((orthogonalProjection line[ℝ, p₁, p₂]) p)
hpm : p ∉ line[ℝ, p₁, p₂]
h : inner ℝ (p -ᵥ p₁) (p₃ -ᵥ p₁) = 0
u : V
hu : ∃ r, r • (p₁ -ᵥ p₃) = u
⊢ inner ℝ (p -ᵥ p₁) u = 0
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Angle.Bisector

Goal state before:
pp: case neg
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
inst✝¹ : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Oriented ℝ V (Fin 2)
p p₁ p₂ p₃ : P
h₂ : p₁ ≠ p₂
h₃ : p₁ ≠ p₃
h : 2 • ∡ p₂ p₁ p = 2 • ∡ p p₁ p₃
h' : ¬(↑((orthogonalProjection line[ℝ, p₁, p₂]) p) = p₁ ∨ ↑((orthogonalProjection line[ℝ, p₁, p₃]) p) = p₁)
⊢ dist p ↑((orthogonalProjection line[ℝ, p₁, p₂]) p) = dist p ↑((orthogonalProjection line[ℝ, p₁, p₃]) p)

Tactic:
rw [not_or] at h'

Goal state after:
case neg
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
inst✝¹ : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Oriented ℝ V (Fin 2)
p p₁ p₂ p₃ : P
h₂ : p₁ ≠ p₂
h₃ : p₁ ≠ p₃
h : 2 • ∡ p₂ p₁ p = 2 • ∡ p p₁ p₃
h' : ¬↑((orthogonalProjection line[ℝ, p₁, p₂]) p) = p₁ ∧ ¬↑((orthogonalProjection line[ℝ, p₁, p₃]) p) = p₁
⊢ dist p ↑((orthogonalProjection line[ℝ, p₁, p₂]) p) = dist p ↑((orthogonalProjection line[ℝ, p₁, p₃]) p)
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Sphere.Basic

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
s : Set P
p : Fin 3 → P
hps : Set.range p ⊆ s
hpi : Function.Injective p
v : V
hv0 : v ≠ 0
c : P
r : ℝ
hs : ∀ p ∈ s, dist p c = r
hs' : ∀ (i : Fin 3), dist (p i) c = r
f : Fin 3 → ℝ
hf : ∀ (i : Fin 3), p i = f i • v +ᵥ p 0
hf0 : f 0 = 0
hfi : Function.Injective f
hsd : ∀ (i : Fin 3), f i = 0 ∨ f i = -2 * ⟪v, p 0 -ᵥ c⟫ / ⟪v, v⟫
hfn0 : ∀ (i : Fin 3), i ≠ 0 → f i ≠ 0
⊢ ∀ (i : Fin 3), i ≠ 0 → f i = -2 * ⟪v, p 0 -ᵥ c⟫ / ⟪v, v⟫

Tactic:
intro i

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
s : Set P
p : Fin 3 → P
hps : Set.range p ⊆ s
hpi : Function.Injective p
v : V
hv0 : v ≠ 0
c : P
r : ℝ
hs : ∀ p ∈ s, dist p c = r
hs' : ∀ (i : Fin 3), dist (p i) c = r
f : Fin 3 → ℝ
hf : ∀ (i : Fin 3), p i = f i • v +ᵥ p 0
hf0 : f 0 = 0
hfi : Function.Injective f
hsd : ∀ (i : Fin 3), f i = 0 ∨ f i = -2 * ⟪v, p 0 -ᵥ c⟫ / ⟪v, v⟫
hfn0 : ∀ (i : Fin 3), i ≠ 0 → f i ≠ 0
i : Fin 3
⊢ i ≠ 0 → f i = -2 * ⟪v, p 0 -ᵥ c⟫ / ⟪v, v⟫
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Basic

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
s : AffineSubspace ℝ P
inst✝ : FiniteDimensional ℝ ↥s.direction
hd : finrank ℝ ↥s.direction = 2
c₁ c₂ p₁ p₂ p : P
hc₁s : c₁ ∈ s
hc₂s : c₂ ∈ s
hp₁s : p₁ ∈ s
hp₂s : p₂ ∈ s
hps : p ∈ s
r₁ r₂ : ℝ
hc : c₁ ≠ c₂
hp : p₁ ≠ p₂
hp₁c₁ : dist p₁ c₁ = r₁
hp₂c₁ : dist p₂ c₁ = r₁
hpc₁ : dist p c₁ = r₁
hp₁c₂ : dist p₁ c₂ = r₂
hp₂c₂ : dist p₂ c₂ = r₂
hpc₂ : dist p c₂ = r₂
ho : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁⟫ = 0
hop : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p -ᵥ p₁⟫ = 0
b : Fin 2 → V := ![c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁]
hb : LinearIndependent ℝ b
hbs : Submodule.span ℝ (Set.range b) = s.direction
v : V
hr : Set.range b = {c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁}
t₁ : ℝ
v' : V
hv' : ∃ a, a • (p₂ -ᵥ p₁) = v'
hv : v = t₁ • (c₂ -ᵥ c₁) + v'
⊢ ∃ t₁ t₂, v = t₁ • (c₂ -ᵥ c₁) + t₂ • (p₂ -ᵥ p₁)

Tactic:
rcases hv' with ⟨t₂, rfl⟩

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
s : AffineSubspace ℝ P
inst✝ : FiniteDimensional ℝ ↥s.direction
hd : finrank ℝ ↥s.direction = 2
c₁ c₂ p₁ p₂ p : P
hc₁s : c₁ ∈ s
hc₂s : c₂ ∈ s
hp₁s : p₁ ∈ s
hp₂s : p₂ ∈ s
hps : p ∈ s
r₁ r₂ : ℝ
hc : c₁ ≠ c₂
hp : p₁ ≠ p₂
hp₁c₁ : dist p₁ c₁ = r₁
hp₂c₁ : dist p₂ c₁ = r₁
hpc₁ : dist p c₁ = r₁
hp₁c₂ : dist p₁ c₂ = r₂
hp₂c₂ : dist p₂ c₂ = r₂
hpc₂ : dist p c₂ = r₂
ho : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁⟫ = 0
hop : ⟪c₂ -ᵥ c₁, p -ᵥ p₁⟫ = 0
b : Fin 2 → V := ![c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁]
hb : LinearIndependent ℝ b
hbs : Submodule.span ℝ (Set.range b) = s.direction
v : V
hr : Set.range b = {c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁}
t₁ t₂ : ℝ
hv : v = t₁ • (c₂ -ᵥ c₁) + t₂ • (p₂ -ᵥ p₁)
⊢ ∃ t₁ t₂, v = t₁ • (c₂ -ᵥ c₁) + t₂ • (p₂ -ᵥ p₁)
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Sphere.OrthRadius

Goal state before:
pp: case refine_1.inl.inl
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
s : Sphere P
p q : P
h : s.orthRadius p ≤ s.orthRadius q
h' : (ℝ ∙ (p -ᵥ s.center))ᗮ ≤ (ℝ ∙ (q -ᵥ s.center))ᗮ
r : ℝ
hr : r • (p -ᵥ s.center) = q -ᵥ s.center
hp : 1 - r = 0
⊢ p = q ∨ q = s.center

pp: case refine_1.inl.inr
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
s : Sphere P
p q : P
h : s.orthRadius p ≤ s.orthRadius q
h' : (ℝ ∙ (p -ᵥ s.center))ᗮ ≤ (ℝ ∙ (q -ᵥ s.center))ᗮ
hr : 0 • (p -ᵥ s.center) = q -ᵥ s.center
⊢ p = q ∨ q = s.center

Tactic:
· rw [sub_eq_zero] at hp
        rw [← hp, one_smul, vsub_left_cancel_iff] at hr
        exact .inl hr

Goal state after:
case refine_1.inl.inr
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
s : Sphere P
p q : P
h : s.orthRadius p ≤ s.orthRadius q
h' : (ℝ ∙ (p -ᵥ s.center))ᗮ ≤ (ℝ ∙ (q -ᵥ s.center))ᗮ
hr : 0 • (p -ᵥ s.center) = q -ᵥ s.center
⊢ p = q ∨ q = s.center
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Sphere.Tangent

Goal state before:
pp: case inl
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
s : Sphere P
as : AffineSubspace ℝ P
p : P
hpar : as ∥ s.orthRadius p
hp : p = s.center
q : P
hqs : q = s.center
hqas : q ∈ as
hqo : as ≤ s.orthRadius q
r : ℝ
hr : q -ᵥ s.center = r • (p -ᵥ s.center)
hrad : s.radius = 0
⊢ as = s.orthRadius p ∨ as = s.orthRadius ((Equiv.pointReflection s.center) p)

Tactic:
rw [hp, orthRadius_center] at hpar ⊢

Goal state after:
case inl
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
s : Sphere P
as : AffineSubspace ℝ P
p : P
hpar : as ∥ ⊤
hp : p = s.center
q : P
hqs : q = s.center
hqas : q ∈ as
hqo : as ≤ s.orthRadius q
r : ℝ
hr : q -ᵥ s.center = r • (p -ᵥ s.center)
hrad : s.radius = 0
⊢ as = ⊤ ∨ as = s.orthRadius ((Equiv.pointReflection s.center) s.center)
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Sphere.Tangent

Goal state before:
pp: case inr
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
s : Sphere P
as : AffineSubspace ℝ P
p : P
hpar : as ∥ s.orthRadius p
hp : p ∈ s
q : P
hqs : q ∈ s
hqas : q ∈ as
hqo : as ≤ s.orthRadius q
r : ℝ
hr : q -ᵥ s.center = r • (p -ᵥ s.center)
hrad : s.radius ≠ 0
⊢ as = s.orthRadius p ∨ as = s.orthRadius ((Equiv.pointReflection s.center) p)

Tactic:
obtain rfl : as = s.orthRadius q := by
    refine eq_of_direction_eq_of_nonempty_of_le ?_ ⟨q, hqas⟩ hqo
    rw [hpar.direction_eq, direction_orthRadius, direction_orthRadius]
    congr 1
    rcases eq_or_ne r 0 with rfl | hr0
    · simp_all
    · rw [hr, Submodule.span_singleton_smul_eq hr0.isUnit]

Goal state after:
case inr
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
s : Sphere P
p : P
hp : p ∈ s
q : P
hqs : q ∈ s
r : ℝ
hr : q -ᵥ s.center = r • (p -ᵥ s.center)
hrad : s.radius ≠ 0
hpar : s.orthRadius q ∥ s.orthRadius p
hqas : q ∈ s.orthRadius q
hqo : s.orthRadius q ≤ s.orthRadius q
⊢ s.orthRadius q = s.orthRadius p ∨ s.orthRadius q = s.orthRadius ((Equiv.pointReflection s.center) p)
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Sphere.OrthRadius

Goal state before:
pp: case mp
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
s : Sphere P
q : P
hr : 0 ≤ s.radius
h : Metric.sphere s.center s.radius ∩ ↑(s.orthRadius q) = {q}
hq : q ∈ Metric.sphere s.center s.radius ∩ ↑(s.orthRadius q)
h' : ∀ (q' : P), q' -ᵥ q ∈ (ℝ ∙ (q -ᵥ s.center))ᗮ ∧ ‖q' -ᵥ q‖ ^ 2 = s.radius ^ 2 - dist q s.center ^ 2 ↔ q' = q
hq' : q -ᵥ q ∈ (ℝ ∙ (q -ᵥ s.center))ᗮ ∧ ‖q -ᵥ q‖ ^ 2 = s.radius ^ 2 - dist q s.center ^ 2
hq'' : (-(q -ᵥ q) +ᵥ q) -ᵥ q ∈ (ℝ ∙ (q -ᵥ s.center))ᗮ ∧ ‖(-(q -ᵥ q) +ᵥ q) -ᵥ q‖ ^ 2 = s.radius ^ 2 - dist q s.center ^ 2
⊢ dist q s.center = s.radius

Tactic:
exact hq.1

Goal state after:
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Angle.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
p : P
hp : p ∈ affineSpan ℝ (Set.range s.points)
i₁ : Fin (n + 1)
h :
  ∀ (i₂ : Fin (n + 1)),
    i₂ ≠ i₁ →
      ∃ p' ∈ affineSpan ℝ (Set.range (s.faceOpposite i₁).points),
        p' ∈ affineSpan ℝ (Set.range (s.faceOpposite i₂).points) ∧
          ∠ p p' ↑((s.faceOpposite i₁).orthogonalProjectionSpan p) =
            ∠ p p' ↑((s.faceOpposite i₂).orthogonalProjectionSpan p)
⊢ ∀ (i : Fin (n + 1)),
    dist p ↑((s.faceOpposite i).orthogonalProjectionSpan p) = dist p ↑((s.faceOpposite i₁).orthogonalProjectionSpan p)

Tactic:
intro i

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
p : P
hp : p ∈ affineSpan ℝ (Set.range s.points)
i₁ : Fin (n + 1)
h :
  ∀ (i₂ : Fin (n + 1)),
    i₂ ≠ i₁ →
      ∃ p' ∈ affineSpan ℝ (Set.range (s.faceOpposite i₁).points),
        p' ∈ affineSpan ℝ (Set.range (s.faceOpposite i₂).points) ∧
          ∠ p p' ↑((s.faceOpposite i₁).orthogonalProjectionSpan p) =
            ∠ p p' ↑((s.faceOpposite i₂).orthogonalProjectionSpan p)
i : Fin (n + 1)
⊢ dist p ↑((s.faceOpposite i).orthogonalProjectionSpan p) = dist p ↑((s.faceOpposite i₁).orthogonalProjectionSpan p)
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Angle.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
hd2 : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Oriented ℝ V (Fin 2)
t : Triangle ℝ P
i₁ i₂ i₃ : Fin 3
h₁₂ : i₁ ≠ i₂
h₁₃ : i₁ ≠ i₃
h₂₃ : i₂ ≠ i₃
p : P
⊢ Function.Injective ![i₁, i₂, i₃]

Tactic:
intro i

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)
t : Triangle ℝ P
i₁ i₂ i₃ : Fin 3
h₁₂ : i₁ ≠ i₂
h₁₃ : i₁ ≠ i₃
h₂₃ : i₂ ≠ i₃
p : P
i : Fin (Nat.succ 0).succ.succ
⊢ ∀ ⦃a₂ : Fin (Nat.succ 0).succ.succ⦄, ![i₁, i₂, i₃] i = ![i₁, i₂, i₃] a₂ → i = a₂
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Angle.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
hd2 : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Oriented ℝ V (Fin 2)
t : Triangle ℝ P
i₁ i₂ i₃ : Fin 3
h₁₂ : i₁ ≠ i₂
h₁₃ : i₁ ≠ i₃
h₂₃ : i₂ ≠ i₃
p : P
ha : AffineIndependent ℝ ![t.points i₁, t.points i₂, t.points i₃]
⊢ dist p ↑((orthogonalProjection (affineSpan ℝ (Set.range (faceOpposite t i₃).points))) p) =
      dist p ↑((orthogonalProjection (affineSpan ℝ (Set.range (faceOpposite t i₂).points))) p) ↔
    2 • ∡ (t.points i₂) (t.points i₁) p = 2 • ∡ p (t.points i₁) (t.points i₃)

Tactic:
← dist_orthogonalProjection_line_eq_iff_two_zsmul_oangle_eq ha

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)
t : Triangle ℝ P
i₁ i₂ i₃ : Fin 3
h₁₂ : i₁ ≠ i₂
h₁₃ : i₁ ≠ i₃
h₂₃ : i₂ ≠ i₃
p : P
ha : AffineIndependent ℝ ![t.points i₁, t.points i₂, t.points i₃]
⊢ dist p ↑((orthogonalProjection (affineSpan ℝ (Set.range (faceOpposite t i₃).points))) p) =
      dist p ↑((orthogonalProjection (affineSpan ℝ (Set.range (faceOpposite t i₂).points))) p) ↔
    dist p ↑((orthogonalProjection line[ℝ, t.points i₁, t.points i₂]) p) =
      dist p ↑((orthogonalProjection line[ℝ, t.points i₁, t.points i₃]) p)
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
s : Sphere P
p : P
h : dist p s.center < s.radius
hp : p ≠ s.center
hb : ℝ ∙ (p -ᵥ s.center) ≠ ⊤
hn : ¬Subsingleton V
hf : Module.finrank ℝ V = 1
⊢ ℝ ∙ (p -ᵥ s.center) = ⊤

Tactic:
rw [Submodule.span_singleton_eq_top_iff]

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
s : Sphere P
p : P
h : dist p s.center < s.radius
hp : p ≠ s.center
hb : ℝ ∙ (p -ᵥ s.center) ≠ ⊤
hn : ¬Subsingleton V
hf : Module.finrank ℝ V = 1
⊢ ∀ (v : V), ∃ r, r • (p -ᵥ s.center) = v
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
⊢ 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 [neg_smul]

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
⊢ 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.Angle.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
hd2 : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Oriented ℝ V (Fin 2)
t : Triangle ℝ P
i₁ i₂ i₃ : Fin 3
h₁₂ : i₁ ≠ i₂
h₁₃ : i₁ ≠ i₃
h₂₃ : i₂ ≠ i₃
p : P
h₁ : dist p ↑((faceOpposite t i₃).orthogonalProjectionSpan p) = dist p ↑((faceOpposite t i₂).orthogonalProjectionSpan p)
h₂ : dist p ↑((faceOpposite t i₁).orthogonalProjectionSpan p) = dist p ↑((faceOpposite t i₃).orthogonalProjectionSpan p)
hp : p ∈ affineSpan ℝ (Set.range t.points)
⊢ ∀ (i : Fin (2 + 1)),
    dist p ↑((faceOpposite t i).orthogonalProjectionSpan p) = dist p ↑((faceOpposite t i₃).orthogonalProjectionSpan p)

Tactic:
intro i

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)
t : Triangle ℝ P
i₁ i₂ i₃ : Fin 3
h₁₂ : i₁ ≠ i₂
h₁₃ : i₁ ≠ i₃
h₂₃ : i₂ ≠ i₃
p : P
h₁ : dist p ↑((faceOpposite t i₃).orthogonalProjectionSpan p) = dist p ↑((faceOpposite t i₂).orthogonalProjectionSpan p)
h₂ : dist p ↑((faceOpposite t i₁).orthogonalProjectionSpan p) = dist p ↑((faceOpposite t i₃).orthogonalProjectionSpan p)
hp : p ∈ affineSpan ℝ (Set.range t.points)
i : Fin (2 + 1)
⊢ dist p ↑((faceOpposite t i).orthogonalProjectionSpan p) = dist p ↑((faceOpposite t i₃).orthogonalProjectionSpan 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 : { 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

Tactic:
intro i

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: 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)),
    i ≠ 0 → ∑ j, ⟪s.points i -ᵥ s.points 0, (s.height j)⁻¹ ^ 2 • (s.points j -ᵥ s.altitudeFoot j)⟫ = 0

Tactic:
intro i

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
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