Module: Mathlib.MeasureTheory.Integral.Bochner.VitaliCaratheodory

Goal state before:
pp: case lt
α : Type u_1
inst✝⁴ : TopologicalSpace α
inst✝³ : MeasurableSpace α
inst✝² : BorelSpace α
μ : Measure α
inst✝¹ : μ.WeaklyRegular
inst✝ : SigmaFinite μ
f : α → ℝ
hf : Integrable f μ
ε : ℝ
εpos : 0 < ε
δ : ℝ≥0 := NNReal.mk (ε / 2) ⋯
δpos : 0 < δ
fp : α → ℝ≥0 := fun x ↦ (f x).toNNReal
int_fp : Integrable (fun x ↦ ↑(fp x)) μ
gp : α → ℝ≥0∞
fp_lt_gp : ∀ (x : α), ↑(fp x) < gp x
gpcont : LowerSemicontinuous gp
gp_lt_top : ∀ᵐ (x : α) ∂μ, gp x < ∞
gp_integrable : Integrable (fun x ↦ (gp x).toReal) μ
gpint : ∫ (x : α), (gp x).toReal ∂μ < ∫ (x : α), ↑(fp x) ∂μ + ↑δ
fm : α → ℝ≥0 := fun x ↦ (-f x).toNNReal
int_fm : Integrable (fun x ↦ ↑(fm x)) μ
gm : α → ℝ≥0
gm_le_fm : ∀ (x : α), gm x ≤ fm x
gmcont : UpperSemicontinuous gm
gm_integrable : Integrable (fun x ↦ ↑(gm x)) μ
gmint : ∫ (x : α), ↑(fm x) ∂μ - ↑δ ≤ ∫ (x : α), ↑(gm x) ∂μ
g : α → EReal := fun x ↦ ↑(gp x) - ↑↑(gm x)
ae_g : ∀ᵐ (x : α) ∂μ, (g x).toReal = (↑(gp x)).toReal - (↑↑(gm x)).toReal
⊢ ∀ (x : α), ↑(f x) < g x

pp: case lsc
α : Type u_1
inst✝⁴ : TopologicalSpace α
inst✝³ : MeasurableSpace α
inst✝² : BorelSpace α
μ : Measure α
inst✝¹ : μ.WeaklyRegular
inst✝ : SigmaFinite μ
f : α → ℝ
hf : Integrable f μ
ε : ℝ
εpos : 0 < ε
δ : ℝ≥0 := NNReal.mk (ε / 2) ⋯
δpos : 0 < δ
fp : α → ℝ≥0 := fun x ↦ (f x).toNNReal
int_fp : Integrable (fun x ↦ ↑(fp x)) μ
gp : α → ℝ≥0∞
fp_lt_gp : ∀ (x : α), ↑(fp x) < gp x
gpcont : LowerSemicontinuous gp
gp_lt_top : ∀ᵐ (x : α) ∂μ, gp x < ∞
gp_integrable : Integrable (fun x ↦ (gp x).toReal) μ
gpint : ∫ (x : α), (gp x).toReal ∂μ < ∫ (x : α), ↑(fp x) ∂μ + ↑δ
fm : α → ℝ≥0 := fun x ↦ (-f x).toNNReal
int_fm : Integrable (fun x ↦ ↑(fm x)) μ
gm : α → ℝ≥0
gm_le_fm : ∀ (x : α), gm x ≤ fm x
gmcont : UpperSemicontinuous gm
gm_integrable : Integrable (fun x ↦ ↑(gm x)) μ
gmint : ∫ (x : α), ↑(fm x) ∂μ - ↑δ ≤ ∫ (x : α), ↑(gm x) ∂μ
g : α → EReal := fun x ↦ ↑(gp x) - ↑↑(gm x)
ae_g : ∀ᵐ (x : α) ∂μ, (g x).toReal = (↑(gp x)).toReal - (↑↑(gm x)).toReal
⊢ LowerSemicontinuous g

Tactic:
case lt =>
    show ∀ x, (f x : EReal) < g x
    intro x
    rw [EReal.coe_real_ereal_eq_coe_toNNReal_sub_coe_toNNReal (f x)]
    refine EReal.sub_lt_sub_of_lt_of_le ?_ ?_ ?_ ?_
    · simp only [EReal.coe_ennreal_lt_coe_ennreal_iff]; exact fp_lt_gp x
    · simp only [ENNReal.coe_le_coe, EReal.coe_ennreal_le_coe_ennreal_iff]
      exact gm_le_fm x
    · simp
    · simp

Goal state after:
case lsc
α : Type u_1
inst✝⁴ : TopologicalSpace α
inst✝³ : MeasurableSpace α
inst✝² : BorelSpace α
μ : Measure α
inst✝¹ : μ.WeaklyRegular
inst✝ : SigmaFinite μ
f : α → ℝ
hf : Integrable f μ
ε : ℝ
εpos : 0 < ε
δ : ℝ≥0 := NNReal.mk (ε / 2) ⋯
δpos : 0 < δ
fp : α → ℝ≥0 := fun x ↦ (f x).toNNReal
int_fp : Integrable (fun x ↦ ↑(fp x)) μ
gp : α → ℝ≥0∞
fp_lt_gp : ∀ (x : α), ↑(fp x) < gp x
gpcont : LowerSemicontinuous gp
gp_lt_top : ∀ᵐ (x : α) ∂μ, gp x < ∞
gp_integrable : Integrable (fun x ↦ (gp x).toReal) μ
gpint : ∫ (x : α), (gp x).toReal ∂μ < ∫ (x : α), ↑(fp x) ∂μ + ↑δ
fm : α → ℝ≥0 := fun x ↦ (-f x).toNNReal
int_fm : Integrable (fun x ↦ ↑(fm x)) μ
gm : α → ℝ≥0
gm_le_fm : ∀ (x : α), gm x ≤ fm x
gmcont : UpperSemicontinuous gm
gm_integrable : Integrable (fun x ↦ ↑(gm x)) μ
gmint : ∫ (x : α), ↑(fm x) ∂μ - ↑δ ≤ ∫ (x : α), ↑(gm x) ∂μ
g : α → EReal := fun x ↦ ↑(gp x) - ↑↑(gm x)
ae_g : ∀ᵐ (x : α) ∂μ, (g x).toReal = (↑(gp x)).toReal - (↑↑(gm x)).toReal
⊢ LowerSemicontinuous g