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

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 : ∠ p₁ p₂ p₃ = π / 2
⊢ ∠ p₂ p₃ p₁ = Real.arccos (dist p₃ p₂ / dist p₁ p₃)

Tactic:
by
  rw [angle, ← inner_eq_zero_iff_angle_eq_pi_div_two, real_inner_comm, ← neg_eq_zero, ←
    inner_neg_left, neg_vsub_eq_vsub_rev] at h
  rw [angle, dist_eq_norm_vsub' V p₃ p₂, dist_eq_norm_vsub V p₁ p₃, ← vsub_add_vsub_cancel p₁ p₂ p₃,
    add_comm, angle_add_eq_arccos_of_inner_eq_zero h]

Goal state after:
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 p₆ : P
h : ∠ p₁ p₂ p₃ = ∠ p₄ p₅ p₆
h1 : p₂ ≠ p₁
h2 : p₂ ≠ p₃
h3 : p₅ ≠ p₄
h4 : p₅ ≠ p₆
⊢ ∡ p₁ p₂ p₃ = ∡ p₄ p₅ p₆ ∨ ∡ p₁ p₂ p₃ = -∡ p₄ p₅ p₆

Tactic:
by
  have h_1 := EuclideanGeometry.oangle_eq_angle_or_eq_neg_angle h1.symm h2.symm
  have h_2 := EuclideanGeometry.oangle_eq_angle_or_eq_neg_angle h3.symm h4.symm
  rcases h_1 with h₁ | h₁ <;> rcases h_2 with h₂ | h₂
  · left
    rw [h₁, h₂, h]
  · right
    rw [h₁, h₂, h, neg_neg]
  · right
    rw [h₁, h₂, h]
  · left
    rw [h₁, h₂, h]

Goal state after:
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 : 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 : SameRay ℝ (p₂ -ᵥ p₁) v
hc₅₁₂ : ¬Collinear ℝ {q, p₁, p₂}
s : Set (P × P × P) := (fun x ↦ (↑x.1, q, x.2 +ᵥ ↑x.1)) '' Set.univ ×ˢ {v | SameRay ℝ (p₂ -ᵥ p₁) v ∧ v ≠ 0}
hco : IsConnected s
⊢ False

Tactic:
refine hc₅₁₂ ((collinear_insert_iff_of_mem_affineSpan ?_).2 (collinear_pair _ _ _))

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 : 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 : SameRay ℝ (p₂ -ᵥ p₁) v
hc₅₁₂ : ¬Collinear ℝ {q, p₁, p₂}
s : Set (P × P × P) := (fun x ↦ (↑x.1, q, x.2 +ᵥ ↑x.1)) '' Set.univ ×ˢ {v | SameRay ℝ (p₂ -ᵥ p₁) v ∧ v ≠ 0}
hco : IsConnected s
⊢ q ∈ line[ℝ, p₁, p₂]
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Angle.Bisector

Goal state before:
pp: case refine_1
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
p p' : P
s₁ s₂ : AffineSubspace ℝ P
inst✝¹ : s₁.direction.HasOrthogonalProjection
inst✝ : s₂.direction.HasOrthogonalProjection
hp'₁ : p' ∈ s₁
hp'₂ : p' ∈ s₂
h' : p ∈ s₁
this✝ : Nonempty ↥s₁
this : Nonempty ↥s₂
h : dist p p = dist p ↑((orthogonalProjection s₂) p)
⊢ ∠ p p' p = ∠ p p' ↑((orthogonalProjection s₂) p)

Tactic:
rw [dist_self, zero_eq_dist, eq_comm, orthogonalProjection_eq_self_iff] at h

Goal state after:
case refine_1
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
p p' : P
s₁ s₂ : AffineSubspace ℝ P
inst✝¹ : s₁.direction.HasOrthogonalProjection
inst✝ : s₂.direction.HasOrthogonalProjection
hp'₁ : p' ∈ s₁
hp'₂ : p' ∈ s₂
h' : p ∈ s₁
this✝ : Nonempty ↥s₁
this : Nonempty ↥s₂
h : p ∈ s₂
⊢ ∠ p p' p = ∠ p p' ↑((orthogonalProjection s₂) p)
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 : SameRay 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
⊢ False

Tactic:
refine hc₅₁₂ ((collinear_insert_iff_of_mem_affineSpan ?_).2 (collinear_pair _ _ _))

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)
v : V
q : P
hq : q ∈ line[ℝ, p₁, p₂]
hvr : SameRay 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 +ᵥ q ∈ line[ℝ, p₁, p₂]
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.SignedDist

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
v : V
p q : P
⊢ |((signedDist v) p) q| ≤ dist p q

Tactic:
rw [signedDist_apply_apply]
  by_cases h : v = 0
  · simp [h]
  · grw [abs_real_inner_le_norm]
    simp [norm_normalize h, dist_eq_norm_vsub']

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

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
p q : P
⊢ ((signedDist (p -ᵥ q)) p) q = -dist p q

Tactic:
rw [← neg_eq_iff_eq_neg, ← signedDist_neg, neg_vsub_eq_vsub_rev]

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
p q : P
⊢ ((signedDist (q -ᵥ p)) p) q = dist p q
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.SignedDist

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
v : V
p q : P
c : ℝ
⊢ ((signedDist v) ((AffineMap.lineMap p q) c)) p = -c * ((signedDist v) p) q

Tactic:
by
  simpa using signedDist_lineMap_lineMap v p q c 0

Goal state after:
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Angle.Bisector

Goal state before:
pp: case inr
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, p₃]) p) = p₁
⊢ dist p ↑((orthogonalProjection line[ℝ, p₁, p₂]) p) = dist p ↑((orthogonalProjection line[ℝ, p₁, p₃]) p)

Tactic:
refine (dist_orthogonalProjection_line_eq_of_two_zsmul_oangle_eq_aux₁ h₃ ?_ h').symm

Goal state after:
case inr
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, p₃]) p) = p₁
⊢ 2 • ∡ p₃ p₁ p = 2 • ∡ p p₁ p₂
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
s : Sphere P
as : AffineSubspace ℝ P
p : P
hp : p ∈ as
x : P
h : s.IsTangentAt x as
⊢ s.radius ^ 2 ≤ dist p s.center ^ 2

Tactic:
h.dist_sq_eq_of_mem hp,

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
as : AffineSubspace ℝ P
p : P
hp : p ∈ as
x : P
h : s.IsTangentAt x as
⊢ s.radius ^ 2 ≤ s.radius ^ 2 + dist p x ^ 2
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
s : Sphere P
as : AffineSubspace ℝ P
p : P
h : s.IsTangentAt p as
⊢ Metric.infDist s.center ↑as = s.radius

Tactic:
refine le_antisymm ?_ ?_

Goal state after:
case refine_1
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
h : s.IsTangentAt p as
⊢ Metric.infDist s.center ↑as ≤ s.radius

case refine_2
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
h : s.IsTangentAt p as
⊢ s.radius ≤ Metric.infDist s.center ↑as
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Sphere.Basic

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
p₁ p₂ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
hp₂ : p₂ ∈ s
hp₁p₂ : p₁ ≠ p₂
⊢ s.center ∈ line[ℝ, p₁, p₂] ↔ p₁ ∈ s ∧ p₂ ∈ s ∧ Wbtw ℝ p₁ s.center p₂

Tactic:
refine ⟨fun h => ⟨hp₁, hp₂, ?_⟩, fun h => h.2.2.mem_affineSpan⟩

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
p₁ p₂ : P
hp₁ : p₁ ∈ s
hp₂ : p₂ ∈ s
hp₁p₂ : p₁ ≠ p₂
h : s.center ∈ line[ℝ, p₁, p₂]
⊢ Wbtw ℝ p₁ s.center p₂
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
i : Fin (Nat.succ 0).succ.succ
⊢ ![t.points i₁, t.points i₂, t.points i₃] i = (t.points ∘ ⇑{ toFun := ![i₁, i₂, i₃], inj' := ⋯ }) i

Tactic:
fin_cases i <;> rfl

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

Goal state before:
pp: case e'_3
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
n : ℕ
inst✝¹ : NeZero n
s : Simplex ℝ P n
inst✝ : n.AtLeastTwo
i : Fin (n + 1)
⊢ -1 = SignType.sign (s.excenterWeightsUnnorm {i} i)

Tactic:
· simp [excenterWeightsUnnorm]

Goal state after:
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
hd2 : Fact (finrank ℝ V = 2)
inst✝ : Oriented ℝ V (Fin 2)
t : Triangle ℝ P
p : P
i₁ i₂ i₃ : Fin 3
h₁₂ : i₁ ≠ i₂
h₁₃ : i₁ ≠ i₃
h₂₃ : i₂ ≠ i₃
h : 2 • ∡ (t.points i₁) p (t.points i₃) = 2 • ∡ (t.points i₁) (t.points i₂) (t.points i₃)
t'p : Fin 3 → P := Function.update t.points i₂ p
h₁ : t'p i₁ = t.points i₁
h₂ : t'p i₂ = p
h₃ : t'p i₃ = t.points i₃
⊢ ¬Collinear ℝ {t.points i₁, p, t'p i₃}

Tactic:
h₃,

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
p : P
i₁ i₂ i₃ : Fin 3
h₁₂ : i₁ ≠ i₂
h₁₃ : i₁ ≠ i₃
h₂₃ : i₂ ≠ i₃
h : 2 • ∡ (t.points i₁) p (t.points i₃) = 2 • ∡ (t.points i₁) (t.points i₂) (t.points i₃)
t'p : Fin 3 → P := Function.update t.points i₂ p
h₁ : t'p i₁ = t.points i₁
h₂ : t'p i₂ = p
h₃ : t'p i₃ = t.points i₃
⊢ ¬Collinear ℝ {t.points i₁, p, t.points i₃}
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Circumcenter

Goal state before:
pp: case pointIndex
α : Type u_3
inst✝ : AddCommMonoid α
n : ℕ
f : PointsWithCircumcenterIndex n → α
i : Fin (n + 1)
h : pointIndex i ∈ univ
⊢ pointIndex i ∈ insert circumcenterIndex (Finset.map (pointIndexEmbedding n) univ)

Tactic:
exact mem_insert_of_mem (mem_map_of_mem _ (mem_univ i))

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

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
a b c : P
hbc : b = c
⊢ dist a b ^ 2 + dist a c ^ 2 = 2 * (dist a (midpoint ℝ b c) ^ 2 + (dist b c / 2) ^ 2)

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 : P
hbc : ¬b = c
⊢ dist a b ^ 2 + dist a c ^ 2 = 2 * (dist a (midpoint ℝ b c) ^ 2 + (dist b c / 2) ^ 2)

Tactic:
· simp [hbc, midpoint_self, dist_self, two_mul]

Goal state after:
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 : P
hbc : ¬b = c
⊢ dist a b ^ 2 + dist a c ^ 2 = 2 * (dist a (midpoint ℝ b c) ^ 2 + (dist b c / 2) ^ 2)
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Triangle

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
p₁ p₂ p₃ : P
h₂₃₁ : ∠ p₂ p₃ p₁ ≤ ∠ p₁ p₂ p₃
h₃₁₂ : ∠ p₃ p₁ p₂ ≤ ∠ p₁ p₂ p₃
h : p₂ = p₁
⊢ π / 3 ≤ ∠ p₁ p₂ p₃

Tactic:
rw [h, angle_self_left]
    linarith [Real.pi_pos]

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

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
p₁ p₂ p₃ : P
h₂₃₁ : ∠ p₂ p₃ p₁ ≤ ∠ p₁ p₂ p₃
h₃₁₂ : ∠ p₃ p₁ p₂ ≤ ∠ p₁ p₂ p₃
hne : ∠ p₁ p₂ p₃ ≠ ∠ p₂ p₃ p₁ ∨ ∠ p₁ p₂ p₃ ≠ ∠ p₃ p₁ p₂ ∨ ∠ p₂ p₃ p₁ ≠ ∠ p₃ p₁ p₂
h : p₂ = p₁
⊢ π / 3 < ∠ p₁ p₂ p₃

Tactic:
rw [h, angle_self_left]
    linarith [Real.pi_pos]

Goal state after:
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
h₂₃₁ : ∠ p₁ p₂ p₃ ≤ ∠ p₂ p₃ p₁
h₃₁₂ : ∠ p₁ p₂ p₃ ≤ ∠ p₃ p₁ p₂
hnd : p₁ ≠ p₂ ∨ p₁ ≠ p₃ ∨ p₂ ≠ p₃
⊢ ∠ p₁ p₂ p₃ ≤ π / 3

Tactic:
by_cases h : p₂ = p₁
  · subst h
    simp_all [angle_self_of_ne]
    linarith [Real.pi_pos]
  · linarith [angle_add_angle_add_angle_eq_pi p₃ h]

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

Goal state before:
pp: case inr.inr
V : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup V
inst✝ : InnerProductSpace ℝ V
x z : V
kx kz : ℝ≥0
hy : kx • x + kz • z ≠ 0
hkx : 0 < kx
hkz : 0 < kz
⊢ angle x z = angle x (kx • x + kz • z) + angle (kx • x + kz • z) z

Tactic:
angle_comm (_ + _) z

Goal state after:
case inr.inr
V : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup V
inst✝ : InnerProductSpace ℝ V
x z : V
kx kz : ℝ≥0
hy : kx • x + kz • z ≠ 0
hkx : 0 < kx
hkz : 0 < kz
⊢ angle x z = angle x (kx • x + kz • z) + angle z (kx • x + kz • z)
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Inversion.ImageHyperplane

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
c x y : P
R : ℝ
hR : R ≠ 0
hx : x ≠ c
hy : y ≠ c
⊢ inversion c R x ∈ perpBisector c (inversion c R y) ↔ dist x y = dist y c

Tactic:
rw [mem_perpBisector_iff_dist_eq, dist_inversion_inversion hx hy, dist_inversion_center]

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
c x y : P
R : ℝ
hR : R ≠ 0
hx : x ≠ c
hy : y ≠ c
⊢ R ^ 2 / dist x c = R ^ 2 / (dist x c * dist y c) * dist x y ↔ dist x y = dist y c
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.NinePointCircle

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)
⊢ dist (s.faceOppositeCentroid i) (((↑n + 1) / ↑n) • (s.centroid -ᵥ s.circumcenter) +ᵥ s.circumcenter) =
    s.circumradius / ↑n

Tactic:
← dist_circumcenter_eq_circumradius' s 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)
⊢ dist (s.faceOppositeCentroid i) (((↑n + 1) / ↑n) • (s.centroid -ᵥ s.circumcenter) +ᵥ s.circumcenter) =
    dist s.circumcenter (s.points i) / ↑n
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Similarity

Goal state before:
pp: V₁ : Type u_2
V₂ : Type u_3
P₁ : Type u_4
P₂ : Type u_5
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup V₁
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup V₂
inst✝⁵ : InnerProductSpace ℝ V₁
inst✝⁴ : InnerProductSpace ℝ V₂
inst✝³ : MetricSpace P₁
inst✝² : MetricSpace P₂
inst✝¹ : NormedAddTorsor V₁ P₁
inst✝ : NormedAddTorsor V₂ P₂
a b c : P₁
a' b' c' : P₂
h_not_col : ¬Collinear ℝ {a, b, c}
h₁ : ∠ a b c = ∠ a' b' c'
h₂ : ∠ b c a = ∠ b' c' a'
hne_pi_div_two : ∠ a b c ≠ Real.pi / 2 ∨ ∠ b c a ≠ Real.pi / 2
not_all_eq : a' ≠ b' ∨ b' ≠ c' ∨ a' ≠ c'
h_not_col' : ¬Collinear ℝ {a', b', c'}
h_pos1 : 0 < dist a b
h_pos1' : 0 < dist a' b'
h_pos2 : 0 < dist b c
h_pos2' : 0 < dist b' c'
h₃ : ∠ c a b = ∠ c' a' b'
h_sin_ne1 : Real.sin (∠ b c a) ≠ 0
⊢ ![a, b, c] ∼ ![a', b', c']

Tactic:
have h_sin_ne2 : Real.sin (∠ c a b) ≠ 0 := by
    grind only [sin_ne_zero_of_not_collinear, Set.pair_comm, Set.insert_comm]

Goal state after:
V₁ : Type u_2
V₂ : Type u_3
P₁ : Type u_4
P₂ : Type u_5
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup V₁
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup V₂
inst✝⁵ : InnerProductSpace ℝ V₁
inst✝⁴ : InnerProductSpace ℝ V₂
inst✝³ : MetricSpace P₁
inst✝² : MetricSpace P₂
inst✝¹ : NormedAddTorsor V₁ P₁
inst✝ : NormedAddTorsor V₂ P₂
a b c : P₁
a' b' c' : P₂
h_not_col : ¬Collinear ℝ {a, b, c}
h₁ : ∠ a b c = ∠ a' b' c'
h₂ : ∠ b c a = ∠ b' c' a'
hne_pi_div_two : ∠ a b c ≠ Real.pi / 2 ∨ ∠ b c a ≠ Real.pi / 2
not_all_eq : a' ≠ b' ∨ b' ≠ c' ∨ a' ≠ c'
h_not_col' : ¬Collinear ℝ {a', b', c'}
h_pos1 : 0 < dist a b
h_pos1' : 0 < dist a' b'
h_pos2 : 0 < dist b c
h_pos2' : 0 < dist b' c'
h₃ : ∠ c a b = ∠ c' a' b'
h_sin_ne1 : Real.sin (∠ b c a) ≠ 0
h_sin_ne2 : Real.sin (∠ c a b) ≠ 0
⊢ ![a, b, c] ∼ ![a', b', c']
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Sphere.Power

Goal state before:
pp: V : Type u_1
inst✝³ : NormedAddCommGroup V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
P : Type u_2
inst✝¹ : MetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
a b p q : P
m : P := midpoint ℝ a b
hq : ‖m -ᵥ q - (m -ᵥ a)‖ = ‖m -ᵥ q + (m -ᵥ a)‖
h1 : m -ᵥ p - (m -ᵥ a) = a -ᵥ p
h1' : m -ᵥ a - (m -ᵥ p) = p -ᵥ a
h2 : m -ᵥ q - (m -ᵥ p) = p -ᵥ q
h3 : m -ᵥ q - (m -ᵥ a) = a -ᵥ q
h : ∀ (r : P), b -ᵥ r = m -ᵥ r + (m -ᵥ a)
r : ℝ
hr : m -ᵥ p = m -ᵥ a - r • (m -ᵥ a + (m -ᵥ a))
⊢ ∃ k, m -ᵥ a - r • (m -ᵥ a + (m -ᵥ a)) = k • (m -ᵥ a)

Tactic:
use 1 - r * 2

Goal state after:
case h
V : Type u_1
inst✝³ : NormedAddCommGroup V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
P : Type u_2
inst✝¹ : MetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
a b p q : P
m : P := ⋯
hq : ‖m -ᵥ q - (m -ᵥ a)‖ = ‖m -ᵥ q + (m -ᵥ a)‖
h1 : m -ᵥ p - (m -ᵥ a) = a -ᵥ p
h1' : m -ᵥ a - (m -ᵥ p) = p -ᵥ a
h2 : m -ᵥ q - (m -ᵥ p) = p -ᵥ q
h3 : m -ᵥ q - (m -ᵥ a) = a -ᵥ q
h : ∀ (r : P), b -ᵥ r = m -ᵥ r + (m -ᵥ a)
r : ℝ
hr : m -ᵥ p = m -ᵥ a - r • (m -ᵥ a + (m -ᵥ a))
⊢ m -ᵥ a - r • (m -ᵥ a + (m -ᵥ a)) = (1 - r * 2) • (m -ᵥ a)
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.MongePoint

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 + 2)
i₁ : Fin (n + 3)
p : P
h : ∀ (i₂ : Fin (n + 3)), i₁ ≠ i₂ → p ∈ s.mongePlane i₁ i₂
h' :
  ∀ (i₂ : Fin (n + 3)),
    i₁ ≠ i₂ → p -ᵥ s.mongePoint ∈ (ℝ ∙ (s.points i₁ -ᵥ s.points i₂))ᗮ ⊓ vectorSpan ℝ (Set.range s.points)
hi : p -ᵥ s.mongePoint ∈ ⨅ i₂, (ℝ ∙ (s.points i₁ -ᵥ s.points ↑i₂))ᗮ
⊢ p -ᵥ s.mongePoint = 0

Tactic:
Submodule.iInf_orthogonal,

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 + 2)
i₁ : Fin (n + 3)
p : P
h : ∀ (i₂ : Fin (n + 3)), i₁ ≠ i₂ → p ∈ s.mongePlane i₁ i₂
h' :
  ∀ (i₂ : Fin (n + 3)),
    i₁ ≠ i₂ → p -ᵥ s.mongePoint ∈ (ℝ ∙ (s.points i₁ -ᵥ s.points i₂))ᗮ ⊓ vectorSpan ℝ (Set.range s.points)
hi : p -ᵥ s.mongePoint ∈ (⨆ i₂, ℝ ∙ (s.points i₁ -ᵥ s.points ↑i₂))ᗮ
⊢ p -ᵥ s.mongePoint = 0
Module: Mathlib.Geometry.Euclidean.Sphere.Power

Goal state before:
pp: case e'_9
V : Type u_1
inst✝³ : NormedAddCommGroup V
inst✝² : InnerProductSpace ℝ V
P : Type u_2
inst✝¹ : MetricSpace P
inst✝ : NormedAddTorsor V P
p₁ p₂ p₃ p₄ p : P
h : dist p₁ p * dist p₂ p = dist p₃ p * dist p₄ p
hp₁p₂ : ∠ p₁ p p₂ = π
hp₃p₄ : ∠ p₃ p p₄ = π
hn : ¬Collinear ℝ {p₁, p, p₃}
hp₁p₂_sbtw : Sbtw ℝ p₁ p p₂
hp₃p₄_sbtw : Sbtw ℝ p₃ p p₄
hindep : AffineIndependent ℝ ![p₁, p, p₃]
t : Affine.Triangle ℝ P := { points := ![p₁, p, p₃], independent := hindep }
ht : t = { points := ![p₁, p, p₃], independent := hindep }
S : AffineSubspace ℝ P := affineSpan ℝ (Set.range t.points)
hS : S = affineSpan ℝ (Set.range t.points)
hp₂ : p₂ ∈ S
hp₄ : p₄ ∈ S
s_isom : ↥S →ᵃⁱ[ℝ] P := S.subtypeₐᵢ
p₁' : ↥S := ⟨p₁, ⋯⟩
p' : ↥S := ⟨p, ⋯⟩
p₃' : ↥S := ⟨p₃, ⋯⟩
p₂' : ↥S := ⟨p₂, hp₂⟩
p₄' : ↥S := ⟨p₄, hp₄⟩
h_dist' : dist p₁' p' * dist p₂' p' = dist p₃' p' * dist p₄' p'
hp₁'p₂' : ∠ p₁' p' p₂' = π
hp₃'p₄' : ∠ p₃' p' p₄' = π
hf2 : Fact (finrank ℝ ↥S.direction = 2)
this : Oriented ℝ (↥S.direction) (Fin 2) :=
  { positiveOrientation := (finBasisOfFinrankEq ℝ ↥S.direction ⋯).orientation }
i : Fin (Nat.succ 0).succ.succ
⊢ (⇑s_isom.toAffineMap ∘ ![p₁', p', p₃']) i = ![p₁, p, p₃] i

Tactic:
fin_cases i <;> rfl

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

Goal state before:
pp: P : Type u_2
inst✝ : MetricSpace P
s : Sphere P
p : P
hr : 0 ≤ s.radius
⊢ s.power p < 0 ↔ dist p s.center < s.radius

Tactic:
by
  rw [power, sub_neg, pow_lt_pow_iff_left₀ dist_nonneg hr two_ne_zero]

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

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
t : Triangle ℝ P
i : Fin 3
⊢ line[ℝ, t.orthocenter, t.points i] ≤ altitude t i

Tactic:
refine affineSpan_le_of_subset_coe ?_

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
t : Triangle ℝ P
i : Fin 3
⊢ {t.orthocenter, t.points i} ⊆ ↑(altitude t i)
Module: Mathlib.Geometry.Group.Growth.QuotientInter

Goal state before:
pp: G : Type u_1
inst✝³ : Group G
inst✝² : DecidableEq G
H : Subgroup G
inst✝¹ : DecidablePred fun x ↦ x ∈ H
inst✝ : H.Normal
A : Finset G
hAsymm : A⁻¹ = A
π : G →* G ⧸ H := QuotientGroup.mk' H
⊢ #A ≤ #(image (⇑π) A) * #({x ∈ A ^ 2 | x ∈ H})

Tactic:
card_eq_sum_card_image π

Goal state after:
G : Type u_1
inst✝³ : Group G
inst✝² : DecidableEq G
H : Subgroup G
inst✝¹ : DecidablePred fun x ↦ x ∈ H
inst✝ : H.Normal
A : Finset G
hAsymm : A⁻¹ = A
π : G →* G ⧸ H := QuotientGroup.mk' H
⊢ ∑ b ∈ image (⇑π) A, #({a ∈ A | π a = b}) ≤ #(image (⇑π) A) * #({x ∈ A ^ 2 | x ∈ H})