mathlib-initiative/mathlib-tactics huggingface dataset:
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Angle.Oriented.RightAngle

Goal state before:
pp: V : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup V
inst✝ : InnerProductSpace ℝ V
hd2 : Fact (finrank ℝ V = 2)
o : Orientation ℝ V (Fin 2)
x y : V
h : o.oangle x y = ↑(π / 2)
⊢ ‖y‖ / (o.oangle (x - y) x).sin = ‖x - y‖

Tactic:
by
  rw [← neg_inj, oangle_rev, ← oangle_neg_orientation_eq_neg, neg_inj] at h ⊢
  exact (-o).norm_div_sin_oangle_sub_right_of_oangle_eq_pi_div_two h

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

Goal state before:
pp: case pos
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 y : V
r₁ r₂ r₃ r₄ : ℝ
hr₁ : r₁ = 0
⊢ (o.oangle (0 • x + r₂ • y) (r₃ • x + r₄ • y)).sign = SignType.sign (0 * r₄ - r₂ * r₃) * (o.oangle x y).sign

Tactic:
zero_smul,

Goal state after:
case pos
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 y : V
r₁ r₂ r₃ r₄ : ℝ
hr₁ : r₁ = 0
⊢ (o.oangle (0 + r₂ • y) (r₃ • x + r₄ • y)).sign = SignType.sign (0 * r₄ - r₂ * r₃) * (o.oangle x y).sign
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Angle.Oriented.Basic

Goal state before:
pp: case pos
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 y : V
r₁ r₂ r₃ r₄ : ℝ
hr₁ : r₁ = 0
⊢ (o.oangle (r₁ • x + r₂ • y) (r₃ • x + r₄ • y)).sign = SignType.sign (r₁ * r₄ - r₂ * r₃) * (o.oangle x y).sign

pp: case neg
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 y : V
r₁ r₂ r₃ r₄ : ℝ
hr₁ : ¬r₁ = 0
⊢ (o.oangle (r₁ • x + r₂ • y) (r₃ • x + r₄ • y)).sign = SignType.sign (r₁ * r₄ - r₂ * r₃) * (o.oangle x y).sign

Tactic:
· rw [hr₁, zero_smul, zero_mul, zero_add, zero_sub, Left.sign_neg,
      oangle_sign_smul_left, add_comm, oangle_sign_smul_add_smul_right, oangle_rev,
      Real.Angle.sign_neg, sign_mul, mul_neg, mul_neg, neg_mul, mul_assoc]

Goal state after:
case neg
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 y : V
r₁ r₂ r₃ r₄ : ℝ
hr₁ : ¬r₁ = 0
⊢ (o.oangle (r₁ • x + r₂ • y) (r₃ • x + r₄ • y)).sign = SignType.sign (r₁ * r₄ - r₂ * r₃) * (o.oangle x y).sign
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Angle.Oriented.Affine

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
hd2 : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Oriented ℝ V (Fin 2)
p₁ p₂ p₃ p₄ : P
hp₁p₂ : p₁ ≠ p₂
hp₃p₄ : p₃ ≠ p₄
hc : Collinear ℝ {p₁, p₂, p₃, p₄}
hr : SameRay ℝ (p₂ -ᵥ p₁) (p₄ -ᵥ p₃)
v : V
q : P
hq : q ∈ line[ℝ, p₁, p₂]
hvr : ∃ r, 0 ≤ r ∧ r • (p₂ -ᵥ p₁) = v
hc₅₁₂ : ¬Collinear ℝ {v +ᵥ q, p₁, p₂}
s : Set (P × P × P) := (fun x ↦ (↑x.1, v +ᵥ q, x.2 +ᵥ ↑x.1)) '' Set.univ ×ˢ {v | SameRay ℝ (p₂ -ᵥ p₁) v ∧ v ≠ 0}
hco : IsConnected s
⊢ v ∈ line[ℝ, p₁, p₂].direction

Tactic:
obtain ⟨r, -, rfl⟩ := hvr

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
hd2 : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Oriented ℝ V (Fin 2)
p₁ p₂ p₃ p₄ : P
hp₁p₂ : p₁ ≠ p₂
hp₃p₄ : p₃ ≠ p₄
hc : Collinear ℝ {p₁, p₂, p₃, p₄}
hr : SameRay ℝ (p₂ -ᵥ p₁) (p₄ -ᵥ p₃)
q : P
hq : q ∈ line[ℝ, p₁, p₂]
r : ℝ
hc₅₁₂ : ¬Collinear ℝ {r • (p₂ -ᵥ p₁) +ᵥ q, p₁, p₂}
s : Set (P × P × P) :=
  (fun x ↦ (↑x.1, r • (p₂ -ᵥ p₁) +ᵥ q, x.2 +ᵥ ↑x.1)) '' Set.univ ×ˢ {v | SameRay ℝ (p₂ -ᵥ p₁) v ∧ v ≠ 0}
hco : IsConnected s
⊢ r • (p₂ -ᵥ p₁) ∈ line[ℝ, p₁, p₂].direction
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 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
v : V
q : P
hq : q ∈ line[ℝ, p₁, p₂]
hvr : ∃ r, 0 ≤ r ∧ r • (p₂ -ᵥ p₁) = v
hv0 : v ≠ 0
⊢ ∡ q p₅ (v +ᵥ q) ≠ 0 ∧ ∡ q p₅ (v +ᵥ q) ≠ ↑π

Tactic:
obtain ⟨r, -, rfl⟩ := hvr

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 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
hq : q ∈ line[ℝ, p₁, p₂]
r : ℝ
hv0 : r • (p₂ -ᵥ p₁) ≠ 0
⊢ ∡ q p₅ (r • (p₂ -ᵥ p₁) +ᵥ q) ≠ 0 ∧ ∡ q p₅ (r • (p₂ -ᵥ p₁) +ᵥ q) ≠ ↑π
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Sphere.Basic

Goal state before:
pp: case radius
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
⊢ (Sphere.ofDiameter p₁ p₂).radius = s.radius

Tactic:
· simp [Sphere.ofDiameter, ← h.dist_left_right_div_two]

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
hf0 : f 0 = 0
hfi : Function.Injective f
hsd : ∀ (i : Fin 3), dist (f i • v +ᵥ p 0) c = dist (0 • v +ᵥ p 0) c
⊢ False

Tactic:
zero_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
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), dist (f i • v +ᵥ p 0) c = dist (0 +ᵥ p 0) c
⊢ False
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
b : Fin 2 → V := ![c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁]
hb : LinearIndependent ℝ b
hbs : Submodule.span ℝ (Set.range b) = s.direction
hv : ∀ v ∈ s.direction, ∃ t₁ t₂, v = t₁ • (c₂ -ᵥ c₁) + t₂ • (p₂ -ᵥ p₁)
t₁ t₂ : ℝ
hpt : p -ᵥ p₁ = 0 • (c₂ -ᵥ c₁) + t₂ • (p₂ -ᵥ p₁)
hop : t₁ = 0
⊢ p = p₁ ∨ p = p₂

Tactic:
zero_smul,

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
b : Fin 2 → V := ![c₂ -ᵥ c₁, p₂ -ᵥ p₁]
hb : LinearIndependent ℝ b
hbs : Submodule.span ℝ (Set.range b) = s.direction
hv : ∀ v ∈ s.direction, ∃ t₁ t₂, v = t₁ • (c₂ -ᵥ c₁) + t₂ • (p₂ -ᵥ p₁)
t₁ t₂ : ℝ
hpt : p -ᵥ p₁ = 0 + t₂ • (p₂ -ᵥ p₁)
hop : t₁ = 0
⊢ p = p₁ ∨ p = p₂
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Sphere.OrthRadius

Goal state before:
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:
zero_smul,

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 = q -ᵥ s.center
⊢ p = q ∨ q = s.center
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
p₁ p₂ p : P
s : Sphere P
hp₁ : p₁ ∈ s
hp₂ : p₂ ∈ s
o : P := s.center
t : ℝ
hpt : (AffineMap.lineMap p₁ p₂) t = p
ht₀ : 0 ≤ t
ht₁ : t ≤ 1
hne₁ : p ≠ p₁
hne₂ : p ≠ p₂
ht₀' : 0 < t
ht₁' : t < 1
u : V := p₁ -ᵥ o
v : V := p₂ -ᵥ o
hu : ‖u‖ = s.radius
hv : ‖v‖ = s.radius
huv : u ≠ v
⊢ t • (p₂ -ᵥ p₁) + (p₁ -ᵥ o) = (1 - t) • u + t • v

Tactic:
show (p₂ -ᵥ p₁ : V) = v - u from
      (vsub_sub_vsub_cancel_right p₂ p₁ o).symm

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 p : P
s : Sphere P
hp₁ : p₁ ∈ s
hp₂ : p₂ ∈ s
o : P := s.center
t : ℝ
hpt : (AffineMap.lineMap p₁ p₂) t = p
ht₀ : 0 ≤ t
ht₁ : t ≤ 1
hne₁ : p ≠ p₁
hne₂ : p ≠ p₂
ht₀' : 0 < t
ht₁' : t < 1
u : V := p₁ -ᵥ o
v : V := p₂ -ᵥ o
hu : ‖u‖ = s.radius
hv : ‖v‖ = s.radius
huv : u ≠ v
⊢ t • (v - u) + (p₁ -ᵥ o) = (1 - t) • u + t • v
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
p₁ p₂ p : P
s : Sphere P
hp₁ : p₁ ∈ s
hp₂ : p₂ ∈ s
o : P := s.center
t : ℝ
hpt : (AffineMap.lineMap p₁ p₂) t = p
ht₀ : 0 ≤ t
ht₁ : t ≤ 1
hne₁ : p ≠ p₁
hne₂ : p ≠ p₂
ht₀' : 0 < t
ht₁' : t < 1
u : V := p₁ -ᵥ o
v : V := p₂ -ᵥ o
hu : ‖u‖ = s.radius
hv : ‖v‖ = s.radius
huv : u ≠ v
hpo : p -ᵥ o = (1 - t) • u + t • v
⊢ u ∈ Metric.closedBall 0 s.radius

Tactic:
by simp [Metric.mem_closedBall, hu]

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

Goal state before:
pp: case pos
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
p₁ p₂ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
hp₂ : dist p₂ s.center ≤ s.radius
h : p₁ = p₂
⊢ 0 < ⟪p₁ -ᵥ p₂, p₁ -ᵥ s.center⟫ ∨ p₁ = p₂

Tactic:
exact Or.inr 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 : InnerProductSpace ℝ V
inst✝¹ : MetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
p₁ p₂ : P
s : Sphere P
hp₁ : p₁ ∈ s
hp₂ : p₂ ∈ s
hp₁p₂ : p₁ ≠ p₂
hp₁' : ‖p₁ -ᵥ s.center‖ = s.radius
⊢ 0 < ⟪p₂ -ᵥ p₁, s.center -ᵥ p₁⟫

Tactic:
have hp₂' : ‖p₂ -ᵥ s.center‖ = s.radius := norm_vsub_center_eq_radius hp₂

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 : P
s : Sphere P
hp₁ : p₁ ∈ s
hp₂ : p₂ ∈ s
hp₁p₂ : p₁ ≠ p₂
hp₁' : ‖p₁ -ᵥ s.center‖ = s.radius
hp₂' : ‖p₂ -ᵥ s.center‖ = s.radius
⊢ 0 < ⟪p₂ -ᵥ p₁, s.center -ᵥ p₁⟫
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
v : V
hv0 : v ≠ 0
hv : ∀ (w : V), ∃ c, c • v = w
hc : 0 • v = p -ᵥ s.center
⊢ False

Tactic:
zero_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
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
v : V
hv0 : v ≠ 0
hv : ∀ (w : V), ∃ c, c • v = w
hc : 0 = p -ᵥ s.center
⊢ False
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Sphere.OrthRadius

Goal state before:
pp: case inl.inr.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
h : dist p s.center < s.radius
hp : p ≠ s.center
hb : ¬(ℝ ∙ (p -ᵥ s.center))ᗮ = ⊥
hn : ¬Subsingleton V
hnf : Module.finrank ℝ V ≠ 1
v : V
hvm : v ∈ (ℝ ∙ (p -ᵥ s.center))ᗮ
hv0 : v ≠ 0
⊢ (√(s.radius ^ 2 - dist p s.center ^ 2) / ‖v‖) • v +ᵥ p ∈ Metric.sphere s.center s.radius ∩ ↑(s.orthRadius p)

Tactic:
rw [vadd_mem_inter_orthRadius_iff_norm_sq (dist_nonneg.trans_lt h).le
          (Submodule.smul_mem _ _ hvm)]

Goal state after:
case inl.inr.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
h : dist p s.center < s.radius
hp : p ≠ s.center
hb : ¬(ℝ ∙ (p -ᵥ s.center))ᗮ = ⊥
hn : ¬Subsingleton V
hnf : Module.finrank ℝ V ≠ 1
v : V
hvm : v ∈ (ℝ ∙ (p -ᵥ s.center))ᗮ
hv0 : v ≠ 0
⊢ ‖(√(s.radius ^ 2 - dist p s.center ^ 2) / ‖v‖) • v‖ ^ 2 = s.radius ^ 2 - dist p s.center ^ 2
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Circumcenter

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✝ : s.direction.HasOrthogonalProjection
ps : Set P
hnps : ps.Nonempty
p : P
hps : ps ⊆ ↑s
hp : p ∉ s
hu : ∃! cs, cs.center ∈ s ∧ ps ⊆ Metric.sphere cs.center cs.radius
this : Nonempty ↥s
⊢ ∃! cs₂, cs₂.center ∈ affineSpan ℝ (insert p ↑s) ∧ insert p ps ⊆ Metric.sphere cs₂.center cs₂.radius

Tactic:
rcases hu with ⟨⟨cc, cr⟩, ⟨hcc, hcr⟩, hcccru⟩

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✝ : s.direction.HasOrthogonalProjection
ps : Set P
hnps : ps.Nonempty
p : P
hps : ps ⊆ ↑s
hp : p ∉ s
this : Nonempty ↥s
cc : P
cr : ℝ
hcccru :
  ∀ (y : Sphere P),
    (fun cs ↦ cs.center ∈ s ∧ ps ⊆ Metric.sphere cs.center cs.radius) y → y = { center := cc, radius := cr }
hcc : { center := cc, radius := cr }.center ∈ s
hcr : ps ⊆ Metric.sphere { center := cc, radius := cr }.center { center := cc, radius := cr }.radius
⊢ ∃! cs₂, cs₂.center ∈ affineSpan ℝ (insert p ↑s) ∧ insert p ps ⊆ Metric.sphere cs₂.center cs₂.radius
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Angle.Sphere

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
p₁ p₂ p₃ : P
s : Sphere P
inst✝ : Fact (finrank ℝ V = 2)
hp₁ : p₁ ∈ s
hp₂ : p₂ ∈ s
hp₃ : p₃ ∈ s
hne₁₂ : p₁ ≠ p₂
hne₂₃ : p₂ ≠ p₃
hangle : ∠ p₁ p₂ p₃ = π / 2
⊢ s.IsDiameter p₁ p₃

Tactic:
have : FiniteDimensional ℝ V := .of_finrank_eq_succ (Fact.out : finrank ℝ V = 2)
  have hne₁₃ : p₁ ≠ p₃ := fun h ↦ by
    rw [h, angle_self_of_ne hne₂₃.symm] at hangle; linarith [Real.pi_pos]
  have hd := Sphere.isDiameter_ofDiameter p₁ p₃
  have h_eq : s = Sphere.ofDiameter p₁ p₃ := by
    by_contra hne
    have := eq_of_mem_sphere_of_mem_sphere_of_finrank_eq_two
      (Fact.out : finrank ℝ V = 2) hne hne₁₃ hp₁ hp₃ hp₂
      hd.left_mem hd.right_mem (angle_eq_pi_div_two_iff_mem_sphere_ofDiameter.mp hangle)
    exact this.elim hne₁₂.symm hne₂₃
  exact h_eq ▸ hd

Goal state after:
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)
⊢ (s.reindex e).incenter = s.incenter

Tactic:
by
  simp_rw [incenter, exsphere_reindex]
  simp

Goal state after:
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
i : ι
hi : ∀ (y : ι), y = i
this : Unique ι
⊢ ∃! cs, cs.center ∈ affineSpan ℝ (Set.range p) ∧ Set.range p ⊆ Metric.sphere cs.center cs.radius

Tactic:
use ⟨p i, 0⟩

Goal state after:
case h
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
i : ι
hi : ∀ (y : ι), y = i
this : Unique ι
⊢ (fun cs ↦ cs.center ∈ affineSpan ℝ (Set.range p) ∧ Set.range p ⊆ Metric.sphere cs.center cs.radius)
      { center := p i, radius := 0 } ∧
    ∀ (y : Sphere P),
      (fun cs ↦ cs.center ∈ affineSpan ℝ (Set.range p) ∧ Set.range p ⊆ Metric.sphere cs.center cs.radius) y →
        y = { center := p i, radius := 0 }
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Incenter

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
n : ℕ
inst✝ : NeZero n
s : Simplex ℝ P n
signs₁ signs₂ : Finset (Fin (n + 1))
h₁ : s.ExcenterExists signs₁
h₂ : s.ExcenterExists signs₂
h : s.excenterWeights signs₁ = s.excenterWeights signs₂
⊢ signs₁ = signs₂ ∨ signs₁ = signs₂ᶜ

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
n : ℕ
inst✝ : NeZero n
s : Simplex ℝ P n
signs₁ signs₂ : Finset (Fin (n + 1))
h₁ : s.ExcenterExists signs₁
h₂ : s.ExcenterExists signs₂
h : signs₁ = signs₂ ∨ signs₁ = signs₂ᶜ
⊢ s.excenterWeights signs₁ = s.excenterWeights signs₂

Tactic:
· have hi : ∀ i, SignType.sign (s.excenterWeights signs₁ i) =
        SignType.sign (s.excenterWeights signs₂ i) := by
      simp [h]
    simp_rw [excenterWeights, Pi.smul_apply, smul_eq_mul, sign_mul] at hi
    have hn₁ : ∑ i, s.excenterWeightsUnnorm signs₁ i ≠ 0 := h₁
    have hn₂ : ∑ i, s.excenterWeightsUnnorm signs₂ i ≠ 0 := h₂
    rcases sign_eq_sign_or_eq_neg (inv_ne_zero hn₁) (inv_ne_zero hn₂) with hs | hs
    · simp only [hs, mul_eq_mul_left_iff, sign_eq_zero_iff, inv_eq_zero, hn₂, or_false] at hi
      simp only [excenterWeightsUnnorm, sign_mul, inv_pos, height_pos, sign_pos, mul_one] at hi
      left
      ext i
      replace hi := hi i
      split_ifs at hi <;> simp_all
    · simp_rw [hs, neg_mul, ← mul_neg, mul_eq_mul_left_iff] at hi
      simp only [sign_eq_zero_iff, inv_eq_zero, hn₂, or_false] at hi
      simp only [excenterWeightsUnnorm, sign_mul, inv_pos, height_pos, sign_pos, mul_one] at hi
      right
      ext i
      replace hi := hi i
      split_ifs at hi <;> simp_all

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
n : ℕ
inst✝ : NeZero n
s : Simplex ℝ P n
signs₁ signs₂ : Finset (Fin (n + 1))
h₁ : s.ExcenterExists signs₁
h₂ : s.ExcenterExists signs₂
h : signs₁ = signs₂ ∨ signs₁ = signs₂ᶜ
⊢ s.excenterWeights signs₁ = s.excenterWeights signs₂
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Circumcenter

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
n : ℕ
s : Simplex ℝ P n
fs : Finset (Fin (n + 1))
⊢ ∑ i ∈ fs, centroidWeights ℝ fs i • (s.points i -ᵥ Classical.choice ⋯) +ᵥ Classical.choice ⋯ =
    (∑ i, (if i ∈ fs then (↑(#fs))⁻¹ else 0) • (s.points i -ᵥ Classical.choice ⋯) +
        0 • (s.pointsWithCircumcenter circumcenterIndex -ᵥ Classical.choice ⋯)) +ᵥ
      Classical.choice ⋯

Tactic:
zero_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
n : ℕ
s : Simplex ℝ P n
fs : Finset (Fin (n + 1))
⊢ ∑ i ∈ fs, centroidWeights ℝ fs i • (s.points i -ᵥ Classical.choice ⋯) +ᵥ Classical.choice ⋯ =
    (∑ i, (if i ∈ fs then (↑(#fs))⁻¹ else 0) • (s.points i -ᵥ Classical.choice ⋯) + 0) +ᵥ Classical.choice ⋯
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Circumcenter

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
n : ℕ
s : Simplex ℝ P n
i₁ i₂ : Fin (n + 1)
h : i₁ ≠ i₂
hc : #{i₁, i₂} = 2
W : AffineSubspace ℝ P := affineSpan ℝ (s.points '' {i₁, i₂})
h_faces : ↑((orthogonalProjection W) s.circumcenter) = ↑((s.face hc).orthogonalProjectionSpan s.circumcenter)
⊢ ∑ x,
        (((if x ∈ {i₁, i₂} then (↑(#{i₁, i₂}))⁻¹ • (s.pointsWithCircumcenter (pointIndex x) -ᵥ Classical.choice ⋯)
              else 0 • (s.pointsWithCircumcenter (pointIndex x) -ᵥ Classical.choice ⋯)) -
              0 • (s.pointsWithCircumcenter (pointIndex x) -ᵥ Classical.choice ⋯) +
            if x ∈ {i₁, i₂} then (↑(#{i₁, i₂}))⁻¹ • (s.pointsWithCircumcenter (pointIndex x) -ᵥ Classical.choice ⋯)
            else 0 • (s.pointsWithCircumcenter (pointIndex x) -ᵥ Classical.choice ⋯)) -
          if x = i₁ ∨ x = i₂ then 1 • (s.pointsWithCircumcenter (pointIndex x) -ᵥ Classical.choice ⋯)
          else 0 • (s.pointsWithCircumcenter (pointIndex x) -ᵥ Classical.choice ⋯)) +
      (0 • (s.pointsWithCircumcenter circumcenterIndex -ᵥ Classical.choice ⋯) -
            1 • (s.pointsWithCircumcenter circumcenterIndex -ᵥ Classical.choice ⋯) +
          0 • (s.pointsWithCircumcenter circumcenterIndex -ᵥ Classical.choice ⋯) -
        -1 • (s.pointsWithCircumcenter circumcenterIndex -ᵥ Classical.choice ⋯)) =
    0

Tactic:
zero_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
n : ℕ
s : Simplex ℝ P n
i₁ i₂ : Fin (n + 1)
h : i₁ ≠ i₂
hc : #{i₁, i₂} = 2
W : AffineSubspace ℝ P := affineSpan ℝ (s.points '' {i₁, i₂})
h_faces : ↑((orthogonalProjection W) s.circumcenter) = ↑((s.face hc).orthogonalProjectionSpan s.circumcenter)
⊢ ∑ x,
        (((if x ∈ {i₁, i₂} then (↑(#{i₁, i₂}))⁻¹ • (s.pointsWithCircumcenter (pointIndex x) -ᵥ Classical.choice ⋯)
              else 0) -
              0 +
            if x ∈ {i₁, i₂} then (↑(#{i₁, i₂}))⁻¹ • (s.pointsWithCircumcenter (pointIndex x) -ᵥ Classical.choice ⋯)
            else 0) -
          if x = i₁ ∨ x = i₂ then 1 • (s.pointsWithCircumcenter (pointIndex x) -ᵥ Classical.choice ⋯) else 0) +
      (0 - 1 • (s.pointsWithCircumcenter circumcenterIndex -ᵥ Classical.choice ⋯) + 0 -
        -1 • (s.pointsWithCircumcenter circumcenterIndex -ᵥ Classical.choice ⋯)) =
    0