Module: Mathlib.Probability.Moments.SubGaussian

Goal state before:
pp: Ω : Type u_1
Ω' : Type u_2
mΩ : MeasurableSpace Ω
mΩ' : MeasurableSpace Ω'
ν : Measure Ω'
κ : Kernel Ω' Ω
X Y : Ω → ℝ
cX cY : ℝ≥0
hX : HasSubgaussianMGF X cX κ ν
hY : HasSubgaussianMGF Y cY κ ν
hX0 : ¬cX = 0
hY0 : ¬cY = 0
p : ℝ≥0 := (NNReal.sqrt cX + NNReal.sqrt cY) / NNReal.sqrt cX
q : ℝ≥0 := (NNReal.sqrt cX + NNReal.sqrt cY) / NNReal.sqrt cY
ω' : Ω'
hmX : ∀ (t : ℝ), mgf X (κ ω') t ≤ rexp (↑cX * t ^ 2 / 2)
hmY : ∀ (t : ℝ), mgf Y (κ ω') t ≤ rexp (↑cY * t ^ 2 / 2)
hlX : ∀ (t : ℝ), MemLp (fun ω ↦ rexp (t * X ω)) (↑p) (κ ω')
hlY : ∀ (t : ℝ), MemLp (fun ω ↦ rexp (t * Y ω)) (↑q) (κ ω')
t : ℝ
⊢ ∫ (x : Ω), rexp (t * X x) * rexp (t * Y x) ∂κ ω' ≤
    (∫ (x : Ω), rexp (t * X x) ^ ↑p ∂κ ω') ^ (1 / ↑p) * (∫ (x : Ω), rexp (t * Y x) ^ ↑q ∂κ ω') ^ (1 / ↑q)

Tactic:
apply integral_mul_le_Lp_mul_Lq_of_nonneg

Goal state after:
case hpq
Ω : Type u_1
Ω' : Type u_2
mΩ : MeasurableSpace Ω
mΩ' : MeasurableSpace Ω'
ν : Measure Ω'
κ : Kernel Ω' Ω
X Y : Ω → ℝ
cX cY : ℝ≥0
hX : HasSubgaussianMGF X cX κ ν
hY : HasSubgaussianMGF Y cY κ ν
hX0 : ¬cX = 0
hY0 : ¬cY = 0
p : ℝ≥0 := ⋯
q : ℝ≥0 := ⋯
ω' : Ω'
hmX : ∀ (t : ℝ), mgf X (κ ω') t ≤ rexp (↑cX * t ^ 2 / 2)
hmY : ∀ (t : ℝ), mgf Y (κ ω') t ≤ rexp (↑cY * t ^ 2 / 2)
hlX : ∀ (t : ℝ), MemLp (fun ω ↦ rexp (t * X ω)) (↑p) (κ ω')
hlY : ∀ (t : ℝ), MemLp (fun ω ↦ rexp (t * Y ω)) (↑q) (κ ω')
t : ℝ
⊢ (↑p).HolderConjugate ↑q

case hf_nonneg
Ω : Type u_1
Ω' : Type u_2
mΩ : MeasurableSpace Ω
mΩ' : MeasurableSpace Ω'
ν : Measure Ω'
κ : Kernel Ω' Ω
X Y : Ω → ℝ
cX cY : ℝ≥0
hX : HasSubgaussianMGF X cX κ ν
hY : HasSubgaussianMGF Y cY κ ν
hX0 : ¬cX = 0
hY0 : ¬cY = 0
p : ℝ≥0 := ⋯
q : ℝ≥0 := ⋯
ω' : Ω'
hmX : ∀ (t : ℝ), mgf X (κ ω') t ≤ rexp (↑cX * t ^ 2 / 2)
hmY : ∀ (t : ℝ), mgf Y (κ ω') t ≤ rexp (↑cY * t ^ 2 / 2)
hlX : ∀ (t : ℝ), MemLp (fun ω ↦ rexp (t * X ω)) (↑p) (κ ω')
hlY : ∀ (t : ℝ), MemLp (fun ω ↦ rexp (t * Y ω)) (↑q) (κ ω')
t : ℝ
⊢ 0 ≤ᵐ[κ ω'] fun a ↦ rexp (t * X a)

case hg_nonneg
Ω : Type u_1
Ω' : Type u_2
mΩ : MeasurableSpace Ω
mΩ' : MeasurableSpace Ω'
ν : Measure Ω'
κ : Kernel Ω' Ω
X Y : Ω → ℝ
cX cY : ℝ≥0
hX : HasSubgaussianMGF X cX κ ν
hY : HasSubgaussianMGF Y cY κ ν
hX0 : ¬cX = 0
hY0 : ¬cY = 0
p : ℝ≥0 := ⋯
q : ℝ≥0 := ⋯
ω' : Ω'
hmX : ∀ (t : ℝ), mgf X (κ ω') t ≤ rexp (↑cX * t ^ 2 / 2)
hmY : ∀ (t : ℝ), mgf Y (κ ω') t ≤ rexp (↑cY * t ^ 2 / 2)
hlX : ∀ (t : ℝ), MemLp (fun ω ↦ rexp (t * X ω)) (↑p) (κ ω')
hlY : ∀ (t : ℝ), MemLp (fun ω ↦ rexp (t * Y ω)) (↑q) (κ ω')
t : ℝ
⊢ 0 ≤ᵐ[κ ω'] fun a ↦ rexp (t * Y a)

case hf
Ω : Type u_1
Ω' : Type u_2
mΩ : MeasurableSpace Ω
mΩ' : MeasurableSpace Ω'
ν : Measure Ω'
κ : Kernel Ω' Ω
X Y : Ω → ℝ
cX cY : ℝ≥0
hX : HasSubgaussianMGF X cX κ ν
hY : HasSubgaussianMGF Y cY κ ν
hX0 : ¬cX = 0
hY0 : ¬cY = 0
p : ℝ≥0 := ⋯
q : ℝ≥0 := ⋯
ω' : Ω'
hmX : ∀ (t : ℝ), mgf X (κ ω') t ≤ rexp (↑cX * t ^ 2 / 2)
hmY : ∀ (t : ℝ), mgf Y (κ ω') t ≤ rexp (↑cY * t ^ 2 / 2)
hlX : ∀ (t : ℝ), MemLp (fun ω ↦ rexp (t * X ω)) (↑p) (κ ω')
hlY : ∀ (t : ℝ), MemLp (fun ω ↦ rexp (t * Y ω)) (↑q) (κ ω')
t : ℝ
⊢ MemLp (fun a ↦ rexp (t * X a)) (ENNReal.ofReal ↑p) (κ ω')

case hg
Ω : Type u_1
Ω' : Type u_2
mΩ : MeasurableSpace Ω
mΩ' : MeasurableSpace Ω'
ν : Measure Ω'
κ : Kernel Ω' Ω
X Y : Ω → ℝ
cX cY : ℝ≥0
hX : HasSubgaussianMGF X cX κ ν
hY : HasSubgaussianMGF Y cY κ ν
hX0 : ¬cX = 0
hY0 : ¬cY = 0
p : ℝ≥0 := ⋯
q : ℝ≥0 := ⋯
ω' : Ω'
hmX : ∀ (t : ℝ), mgf X (κ ω') t ≤ rexp (↑cX * t ^ 2 / 2)
hmY : ∀ (t : ℝ), mgf Y (κ ω') t ≤ rexp (↑cY * t ^ 2 / 2)
hlX : ∀ (t : ℝ), MemLp (fun ω ↦ rexp (t * X ω)) (↑p) (κ ω')
hlY : ∀ (t : ℝ), MemLp (fun ω ↦ rexp (t * Y ω)) (↑q) (κ ω')
t : ℝ
⊢ MemLp (fun a ↦ rexp (t * Y a)) (ENNReal.ofReal ↑q) (κ ω')