Module: Mathlib.Topology.Separation.Profinite

Goal state before:
pp: case pos
X : Type u_4
I✝ : Type u_5
inst✝⁵ : TopologicalSpace X
inst✝⁴ : CompactSpace X
inst✝³ : T2Space X
inst✝² : TotallyDisconnectedSpace X
inst✝¹ : Finite I✝
I : Type u_5
inst✝ : Fintype I
IH :
  ∀ {Z D : I → Set X},
    (∀ (i : I), IsClosed[inst✝⁵] (Z i)) →
      (∀ (i : I), IsClopen (D i)) →
        (∀ (i : I), Z i ⊆ D i) →
          univ.PairwiseDisjoint Z →
            ∃ C,
              (∀ (i : I), IsClopen (C i)) ∧
                (∀ (i : I), Z i ⊆ C i) ∧ (∀ (i : I), C i ⊆ D i) ∧ ⋃ i, D i ⊆ ⋃ i, C i ∧ univ.PairwiseDisjoint C
Z D : Option I → Set X
Z_closed : ∀ (i : Option I), IsClosed[inst✝⁵] (Z i)
D_clopen : ∀ (i : Option I), IsClopen (D i)
Z_subset_D : ∀ (i : Option I), Z i ⊆ D i
Z_disj : univ.PairwiseDisjoint Z
Z' : I → Set X := fun i ↦ Z (some i)
Z'_closed : ∀ (i : I), IsClosed[inst✝⁵] (Z (some i))
Z'_disj : univ.PairwiseDisjoint (Z ∘ some)
U : Set X := D none \ ⋃ i, Z (some i)
U_open : IsOpen[inst✝⁵] U
Z0_subset_U : Z none ⊆ U
V : Set X
V_clopen : IsClopen V
Z0_subset_V : Z none ⊆ V
V_subset_U : V ⊆ U
V_subset_D0 : V ⊆ D none
D' : I → Set X := fun i ↦ D (some i) \ V
D'_clopen : ∀ (i : I), IsClopen (D' i)
Z'_subset_D' : ∀ (i : I), Z' i ⊆ D' i
C' : I → Set X
C'_clopen : ∀ (i : I), IsClopen (C' i)
Z'_subset_C' : ∀ (i : I), Z (some i) ⊆ C' i
C'_subset_D' : ∀ (i : I), C' i ⊆ D' i
C'_cover_D' : ⋃ i, D' i ⊆ ⋃ i, C' i
C'_disj : univ.PairwiseDisjoint C'
C0 : Set X := D none \ ⋃ i, C' i
this✝ : IsClopen C0
this : Z none ⊆ C0
C : Option I → Set X := fun i ↦ Option.casesOn i C0 C'
x : X
hx : ∃ i, x ∈ D i
hx0 : x ∉ C0
hxD : x ∈ D none
⊢ ∃ i, x ∈ C i

pp: case neg
X : Type u_4
I✝ : Type u_5
inst✝⁵ : TopologicalSpace X
inst✝⁴ : CompactSpace X
inst✝³ : T2Space X
inst✝² : TotallyDisconnectedSpace X
inst✝¹ : Finite I✝
I : Type u_5
inst✝ : Fintype I
IH :
  ∀ {Z D : I → Set X},
    (∀ (i : I), IsClosed[inst✝⁵] (Z i)) →
      (∀ (i : I), IsClopen (D i)) →
        (∀ (i : I), Z i ⊆ D i) →
          univ.PairwiseDisjoint Z →
            ∃ C,
              (∀ (i : I), IsClopen (C i)) ∧
                (∀ (i : I), Z i ⊆ C i) ∧ (∀ (i : I), C i ⊆ D i) ∧ ⋃ i, D i ⊆ ⋃ i, C i ∧ univ.PairwiseDisjoint C
Z D : Option I → Set X
Z_closed : ∀ (i : Option I), IsClosed[inst✝⁵] (Z i)
D_clopen : ∀ (i : Option I), IsClopen (D i)
Z_subset_D : ∀ (i : Option I), Z i ⊆ D i
Z_disj : univ.PairwiseDisjoint Z
Z' : I → Set X := fun i ↦ Z (some i)
Z'_closed : ∀ (i : I), IsClosed[inst✝⁵] (Z (some i))
Z'_disj : univ.PairwiseDisjoint (Z ∘ some)
U : Set X := D none \ ⋃ i, Z (some i)
U_open : IsOpen[inst✝⁵] U
Z0_subset_U : Z none ⊆ U
V : Set X
V_clopen : IsClopen V
Z0_subset_V : Z none ⊆ V
V_subset_U : V ⊆ U
V_subset_D0 : V ⊆ D none
D' : I → Set X := fun i ↦ D (some i) \ V
D'_clopen : ∀ (i : I), IsClopen (D' i)
Z'_subset_D' : ∀ (i : I), Z' i ⊆ D' i
C' : I → Set X
C'_clopen : ∀ (i : I), IsClopen (C' i)
Z'_subset_C' : ∀ (i : I), Z (some i) ⊆ C' i
C'_subset_D' : ∀ (i : I), C' i ⊆ D' i
C'_cover_D' : ⋃ i, D' i ⊆ ⋃ i, C' i
C'_disj : univ.PairwiseDisjoint C'
C0 : Set X := D none \ ⋃ i, C' i
this✝ : IsClopen C0
this : Z none ⊆ C0
C : Option I → Set X := fun i ↦ Option.casesOn i C0 C'
x : X
hx : ∃ i, x ∈ D i
hx0 : x ∉ C0
hxD : x ∉ D none
⊢ ∃ i, x ∈ C i

Tactic:
· have hxC' : x ∈ ⋃ i, C' i := by grind
        obtain ⟨i, hi⟩ := mem_iUnion.mp hxC'
        exact ⟨some i, hi⟩

Goal state after:
case neg
X : Type u_4
I✝ : Type u_5
inst✝⁵ : TopologicalSpace X
inst✝⁴ : CompactSpace X
inst✝³ : T2Space X
inst✝² : TotallyDisconnectedSpace X
inst✝¹ : Finite I✝
I : Type u_5
inst✝ : Fintype I
IH :
  ∀ {Z D : I → Set X},
    (∀ (i : I), IsClosed[inst✝⁵] (Z i)) →
      (∀ (i : I), IsClopen (D i)) →
        (∀ (i : I), Z i ⊆ D i) →
          univ.PairwiseDisjoint Z →
            ∃ C,
              (∀ (i : I), IsClopen (C i)) ∧
                (∀ (i : I), Z i ⊆ C i) ∧ (∀ (i : I), C i ⊆ D i) ∧ ⋃ i, D i ⊆ ⋃ i, C i ∧ univ.PairwiseDisjoint C
Z D : Option I → Set X
Z_closed : ∀ (i : Option I), IsClosed[inst✝⁵] (Z i)
D_clopen : ∀ (i : Option I), IsClopen (D i)
Z_subset_D : ∀ (i : Option I), Z i ⊆ D i
Z_disj : univ.PairwiseDisjoint Z
Z' : I → Set X := fun i ↦ Z (some i)
Z'_closed : ∀ (i : I), IsClosed[inst✝⁵] (Z (some i))
Z'_disj : univ.PairwiseDisjoint (Z ∘ some)
U : Set X := D none \ ⋃ i, Z (some i)
U_open : IsOpen[inst✝⁵] U
Z0_subset_U : Z none ⊆ U
V : Set X
V_clopen : IsClopen V
Z0_subset_V : Z none ⊆ V
V_subset_U : V ⊆ U
V_subset_D0 : V ⊆ D none
D' : I → Set X := fun i ↦ D (some i) \ V
D'_clopen : ∀ (i : I), IsClopen (D' i)
Z'_subset_D' : ∀ (i : I), Z' i ⊆ D' i
C' : I → Set X
C'_clopen : ∀ (i : I), IsClopen (C' i)
Z'_subset_C' : ∀ (i : I), Z (some i) ⊆ C' i
C'_subset_D' : ∀ (i : I), C' i ⊆ D' i
C'_cover_D' : ⋃ i, D' i ⊆ ⋃ i, C' i
C'_disj : univ.PairwiseDisjoint C'
C0 : Set X := D none \ ⋃ i, C' i
this✝ : IsClopen C0
this : Z none ⊆ C0
C : Option I → Set X := fun i ↦ Option.casesOn i C0 C'
x : X
hx : ∃ i, x ∈ D i
hx0 : x ∉ C0
hxD : x ∉ D none
⊢ ∃ i, x ∈ C i