Module: Mathlib.Probability.Independence.BoundedContinuousFunction

Goal state before:
pp: Ω : Type u_1
S : Type u_2
mΩ : MeasurableSpace Ω
P : Measure Ω
E : S → Type u_4
inst✝⁵ : (s : S) → TopologicalSpace (E s)
inst✝⁴ : (s : S) → MeasurableSpace (E s)
inst✝³ : ∀ (s : S), BorelSpace (E s)
inst✝² : ∀ (s : S), HasOuterApproxClosed (E s)
X : (s : S) → Ω → E s
inst✝¹ : Fintype S
inst✝ : IsProbabilityMeasure P
A : Set Ω
mA : NullMeasurableSet A P
mX : ∀ (s : S), AEMeasurable (X s) P
h : ∀ (f : (s : S) → E s →ᵇ ℝ), ∫ (ω : Ω) in A, ∏ s, (f s) (X s ω) ∂P = P.real A * ∫ (ω : Ω), ∏ s, (f s) (X s ω) ∂P
f : ℝ →ᵇ ℝ
g : (t : S) → E t →ᵇ ℝ
h1 :
  ∀ (ω : Ω),
    f (A.indicator 1 ω) * ∏ s, (g s) (X s ω) =
      A.indicator (fun ω ↦ f 1 * ∏ s, (g s) (X s ω)) ω + f 0 * ∏ s, (g s) (X s ω) -
        A.indicator (fun ω ↦ f 0 * ∏ s, (g s) (X s ω)) ω
h2 : ∀ (ω : Ω), f (A.indicator 1 ω) = A.indicator (fun x ↦ f 1) ω + Aᶜ.indicator (fun x ↦ f 0) ω
hg : ∀ {c : ℝ}, Integrable (fun ω ↦ c * ∏ s, (g s) (X s ω)) P
⊢ f 1 * (P.real A * ∫ (ω : Ω), ∏ s, (g s) (X s ω) ∂P) + f 0 * ∫ (a : Ω), ∏ x, (g x) (X x a) ∂P -
      f 0 * (P.real A * ∫ (ω : Ω), ∏ s, (g s) (X s ω) ∂P) =
    ((P.restrict A).real Set.univ • f 1 + (P.restrict Aᶜ).real Set.univ • f 0) * ∫ (x : Ω), ∏ x_1, (g x_1) (X x_1 x) ∂P

pp: case hf
Ω : Type u_1
S : Type u_2
mΩ : MeasurableSpace Ω
P : Measure Ω
E : S → Type u_4
inst✝⁵ : (s : S) → TopologicalSpace (E s)
inst✝⁴ : (s : S) → MeasurableSpace (E s)
inst✝³ : ∀ (s : S), BorelSpace (E s)
inst✝² : ∀ (s : S), HasOuterApproxClosed (E s)
X : (s : S) → Ω → E s
inst✝¹ : Fintype S
inst✝ : IsProbabilityMeasure P
A : Set Ω
mA : NullMeasurableSet A P
mX : ∀ (s : S), AEMeasurable (X s) P
h : ∀ (f : (s : S) → E s →ᵇ ℝ), ∫ (ω : Ω) in A, ∏ s, (f s) (X s ω) ∂P = P.real A * ∫ (ω : Ω), ∏ s, (f s) (X s ω) ∂P
f : ℝ →ᵇ ℝ
g : (t : S) → E t →ᵇ ℝ
h1 :
  ∀ (ω : Ω),
    f (A.indicator 1 ω) * ∏ s, (g s) (X s ω) =
      A.indicator (fun ω ↦ f 1 * ∏ s, (g s) (X s ω)) ω + f 0 * ∏ s, (g s) (X s ω) -
        A.indicator (fun ω ↦ f 0 * ∏ s, (g s) (X s ω)) ω
h2 : ∀ (ω : Ω), f (A.indicator 1 ω) = A.indicator (fun x ↦ f 1) ω + Aᶜ.indicator (fun x ↦ f 0) ω
hg : ∀ {c : ℝ}, Integrable (fun ω ↦ c * ∏ s, (g s) (X s ω)) P
⊢ Integrable (A.indicator fun x ↦ f 1) P

pp: case hg
Ω : Type u_1
S : Type u_2
mΩ : MeasurableSpace Ω
P : Measure Ω
E : S → Type u_4
inst✝⁵ : (s : S) → TopologicalSpace (E s)
inst✝⁴ : (s : S) → MeasurableSpace (E s)
inst✝³ : ∀ (s : S), BorelSpace (E s)
inst✝² : ∀ (s : S), HasOuterApproxClosed (E s)
X : (s : S) → Ω → E s
inst✝¹ : Fintype S
inst✝ : IsProbabilityMeasure P
A : Set Ω
mA : NullMeasurableSet A P
mX : ∀ (s : S), AEMeasurable (X s) P
h : ∀ (f : (s : S) → E s →ᵇ ℝ), ∫ (ω : Ω) in A, ∏ s, (f s) (X s ω) ∂P = P.real A * ∫ (ω : Ω), ∏ s, (f s) (X s ω) ∂P
f : ℝ →ᵇ ℝ
g : (t : S) → E t →ᵇ ℝ
h1 :
  ∀ (ω : Ω),
    f (A.indicator 1 ω) * ∏ s, (g s) (X s ω) =
      A.indicator (fun ω ↦ f 1 * ∏ s, (g s) (X s ω)) ω + f 0 * ∏ s, (g s) (X s ω) -
        A.indicator (fun ω ↦ f 0 * ∏ s, (g s) (X s ω)) ω
h2 : ∀ (ω : Ω), f (A.indicator 1 ω) = A.indicator (fun x ↦ f 1) ω + Aᶜ.indicator (fun x ↦ f 0) ω
hg : ∀ {c : ℝ}, Integrable (fun ω ↦ c * ∏ s, (g s) (X s ω)) P
⊢ Integrable (Aᶜ.indicator fun x ↦ f 0) P

pp: case hf
Ω : Type u_1
S : Type u_2
mΩ : MeasurableSpace Ω
P : Measure Ω
E : S → Type u_4
inst✝⁵ : (s : S) → TopologicalSpace (E s)
inst✝⁴ : (s : S) → MeasurableSpace (E s)
inst✝³ : ∀ (s : S), BorelSpace (E s)
inst✝² : ∀ (s : S), HasOuterApproxClosed (E s)
X : (s : S) → Ω → E s
inst✝¹ : Fintype S
inst✝ : IsProbabilityMeasure P
A : Set Ω
mA : NullMeasurableSet A P
mX : ∀ (s : S), AEMeasurable (X s) P
h : ∀ (f : (s : S) → E s →ᵇ ℝ), ∫ (ω : Ω) in A, ∏ s, (f s) (X s ω) ∂P = P.real A * ∫ (ω : Ω), ∏ s, (f s) (X s ω) ∂P
f : ℝ →ᵇ ℝ
g : (t : S) → E t →ᵇ ℝ
h1 :
  ∀ (ω : Ω),
    f (A.indicator 1 ω) * ∏ s, (g s) (X s ω) =
      A.indicator (fun ω ↦ f 1 * ∏ s, (g s) (X s ω)) ω + f 0 * ∏ s, (g s) (X s ω) -
        A.indicator (fun ω ↦ f 0 * ∏ s, (g s) (X s ω)) ω
h2 : ∀ (ω : Ω), f (A.indicator 1 ω) = A.indicator (fun x ↦ f 1) ω + Aᶜ.indicator (fun x ↦ f 0) ω
hg : ∀ {c : ℝ}, Integrable (fun ω ↦ c * ∏ s, (g s) (X s ω)) P
⊢ Integrable (A.indicator fun ω ↦ f 1 * ∏ s, (g s) (X s ω)) P

pp: case hg
Ω : Type u_1
S : Type u_2
mΩ : MeasurableSpace Ω
P : Measure Ω
E : S → Type u_4
inst✝⁵ : (s : S) → TopologicalSpace (E s)
inst✝⁴ : (s : S) → MeasurableSpace (E s)
inst✝³ : ∀ (s : S), BorelSpace (E s)
inst✝² : ∀ (s : S), HasOuterApproxClosed (E s)
X : (s : S) → Ω → E s
inst✝¹ : Fintype S
inst✝ : IsProbabilityMeasure P
A : Set Ω
mA : NullMeasurableSet A P
mX : ∀ (s : S), AEMeasurable (X s) P
h : ∀ (f : (s : S) → E s →ᵇ ℝ), ∫ (ω : Ω) in A, ∏ s, (f s) (X s ω) ∂P = P.real A * ∫ (ω : Ω), ∏ s, (f s) (X s ω) ∂P
f : ℝ →ᵇ ℝ
g : (t : S) → E t →ᵇ ℝ
h1 :
  ∀ (ω : Ω),
    f (A.indicator 1 ω) * ∏ s, (g s) (X s ω) =
      A.indicator (fun ω ↦ f 1 * ∏ s, (g s) (X s ω)) ω + f 0 * ∏ s, (g s) (X s ω) -
        A.indicator (fun ω ↦ f 0 * ∏ s, (g s) (X s ω)) ω
h2 : ∀ (ω : Ω), f (A.indicator 1 ω) = A.indicator (fun x ↦ f 1) ω + Aᶜ.indicator (fun x ↦ f 0) ω
hg : ∀ {c : ℝ}, Integrable (fun ω ↦ c * ∏ s, (g s) (X s ω)) P
⊢ Integrable (fun a ↦ f 0 * ∏ x, (g x) (X x a)) P

pp: case hf
Ω : Type u_1
S : Type u_2
mΩ : MeasurableSpace Ω
P : Measure Ω
E : S → Type u_4
inst✝⁵ : (s : S) → TopologicalSpace (E s)
inst✝⁴ : (s : S) → MeasurableSpace (E s)
inst✝³ : ∀ (s : S), BorelSpace (E s)
inst✝² : ∀ (s : S), HasOuterApproxClosed (E s)
X : (s : S) → Ω → E s
inst✝¹ : Fintype S
inst✝ : IsProbabilityMeasure P
A : Set Ω
mA : NullMeasurableSet A P
mX : ∀ (s : S), AEMeasurable (X s) P
h : ∀ (f : (s : S) → E s →ᵇ ℝ), ∫ (ω : Ω) in A, ∏ s, (f s) (X s ω) ∂P = P.real A * ∫ (ω : Ω), ∏ s, (f s) (X s ω) ∂P
f : ℝ →ᵇ ℝ
g : (t : S) → E t →ᵇ ℝ
h1 :
  ∀ (ω : Ω),
    f (A.indicator 1 ω) * ∏ s, (g s) (X s ω) =
      A.indicator (fun ω ↦ f 1 * ∏ s, (g s) (X s ω)) ω + f 0 * ∏ s, (g s) (X s ω) -
        A.indicator (fun ω ↦ f 0 * ∏ s, (g s) (X s ω)) ω
h2 : ∀ (ω : Ω), f (A.indicator 1 ω) = A.indicator (fun x ↦ f 1) ω + Aᶜ.indicator (fun x ↦ f 0) ω
hg : ∀ {c : ℝ}, Integrable (fun ω ↦ c * ∏ s, (g s) (X s ω)) P
⊢ Integrable (fun x ↦ A.indicator (fun ω ↦ f 1 * ∏ s, (g s) (X s ω)) x + f 0 * ∏ x_1, (g x_1) (X x_1 x)) P

pp: case hg
Ω : Type u_1
S : Type u_2
mΩ : MeasurableSpace Ω
P : Measure Ω
E : S → Type u_4
inst✝⁵ : (s : S) → TopologicalSpace (E s)
inst✝⁴ : (s : S) → MeasurableSpace (E s)
inst✝³ : ∀ (s : S), BorelSpace (E s)
inst✝² : ∀ (s : S), HasOuterApproxClosed (E s)
X : (s : S) → Ω → E s
inst✝¹ : Fintype S
inst✝ : IsProbabilityMeasure P
A : Set Ω
mA : NullMeasurableSet A P
mX : ∀ (s : S), AEMeasurable (X s) P
h : ∀ (f : (s : S) → E s →ᵇ ℝ), ∫ (ω : Ω) in A, ∏ s, (f s) (X s ω) ∂P = P.real A * ∫ (ω : Ω), ∏ s, (f s) (X s ω) ∂P
f : ℝ →ᵇ ℝ
g : (t : S) → E t →ᵇ ℝ
h1 :
  ∀ (ω : Ω),
    f (A.indicator 1 ω) * ∏ s, (g s) (X s ω) =
      A.indicator (fun ω ↦ f 1 * ∏ s, (g s) (X s ω)) ω + f 0 * ∏ s, (g s) (X s ω) -
        A.indicator (fun ω ↦ f 0 * ∏ s, (g s) (X s ω)) ω
h2 : ∀ (ω : Ω), f (A.indicator 1 ω) = A.indicator (fun x ↦ f 1) ω + Aᶜ.indicator (fun x ↦ f 0) ω
hg : ∀ {c : ℝ}, Integrable (fun ω ↦ c * ∏ s, (g s) (X s ω)) P
⊢ Integrable (A.indicator fun ω ↦ f 0 * ∏ s, (g s) (X s ω)) P

Tactic:
·

Goal state after:
Ω : Type u_1
S : Type u_2
mΩ : MeasurableSpace Ω
P : Measure Ω
E : S → Type u_4
inst✝⁵ : (s : S) → TopologicalSpace (E s)
inst✝⁴ : (s : S) → MeasurableSpace (E s)
inst✝³ : ∀ (s : S), BorelSpace (E s)
inst✝² : ∀ (s : S), HasOuterApproxClosed (E s)
X : (s : S) → Ω → E s
inst✝¹ : Fintype S
inst✝ : IsProbabilityMeasure P
A : Set Ω
mA : NullMeasurableSet A P
mX : ∀ (s : S), AEMeasurable (X s) P
h : ∀ (f : (s : S) → E s →ᵇ ℝ), ∫ (ω : Ω) in A, ∏ s, (f s) (X s ω) ∂P = P.real A * ∫ (ω : Ω), ∏ s, (f s) (X s ω) ∂P
f : ℝ →ᵇ ℝ
g : (t : S) → E t →ᵇ ℝ
h1 :
  ∀ (ω : Ω),
    f (A.indicator 1 ω) * ∏ s, (g s) (X s ω) =
      A.indicator (fun ω ↦ f 1 * ∏ s, (g s) (X s ω)) ω + f 0 * ∏ s, (g s) (X s ω) -
        A.indicator (fun ω ↦ f 0 * ∏ s, (g s) (X s ω)) ω
h2 : ∀ (ω : Ω), f (A.indicator 1 ω) = A.indicator (fun x ↦ f 1) ω + Aᶜ.indicator (fun x ↦ f 0) ω
hg : ∀ {c : ℝ}, Integrable (fun ω ↦ c * ∏ s, (g s) (X s ω)) P
⊢ f 1 * (P.real A * ∫ (ω : Ω), ∏ s, (g s) (X s ω) ∂P) + f 0 * ∫ (a : Ω), ∏ x, (g x) (X x a) ∂P -
      f 0 * (P.real A * ∫ (ω : Ω), ∏ s, (g s) (X s ω) ∂P) =
    ((P.restrict A).real Set.univ • f 1 + (P.restrict Aᶜ).real Set.univ • f 0) * ∫ (x : Ω), ∏ x_1, (g x_1) (X x_1 x) ∂P