Theorem: isCompact_pi_infinite
File: Mathlib/Topology/Compactness/Compact.lean

Proof steps:
state_before: X✝ : Type u
Y : Type v
ι : Type u_1
inst✝² : TopologicalSpace X✝
inst✝¹ : TopologicalSpace Y
s✝ t : Set X✝
X : ι → Type u_2
inst✝ : (i : ι) → TopologicalSpace (X i)
s : (i : ι) → Set (X i)
⊢ (∀ (i : ι), IsCompact (s i)) → IsCompact {x | ∀ (i : ι), x i ∈ s i}
state_after: X✝ : Type u
Y : Type v
ι : Type u_1
inst✝² : TopologicalSpace X✝
inst✝¹ : TopologicalSpace Y
s✝ t : Set X✝
X : ι → Type u_2
inst✝ : (i : ι) → TopologicalSpace (X i)
s : (i : ι) → Set (X i)
⊢ (∀ (i : ι) (f : Ultrafilter (X i)), s i ∈ ↑f → ∃ x ∈ s i, ↑f ≤ 𝓝 x) →
    ∀ (f : Ultrafilter ((i : ι) → X i)),
      {x | ∀ (i : ι), x i ∈ s i} ∈ ↑f → ∃ x ∈ {x | ∀ (i : ι), x i ∈ s i}, ∀ (i : ι), Tendsto (eval i) (↑f) (𝓝 (x i))
tactic: simp only [isCompact_iff_ultrafilter_le_nhds, nhds_pi, le_pi, le_principal_iff]
state_before: X✝ : Type u
Y : Type v
ι : Type u_1
inst✝² : TopologicalSpace X✝
inst✝¹ : TopologicalSpace Y
s✝ t : Set X✝
X : ι → Type u_2
inst✝ : (i : ι) → TopologicalSpace (X i)
s : (i : ι) → Set (X i)
⊢ (∀ (i : ι) (f : Ultrafilter (X i)), s i ∈ ↑f → ∃ x ∈ s i, ↑f ≤ 𝓝 x) →
    ∀ (f : Ultrafilter ((i : ι) → X i)),
      {x | ∀ (i : ι), x i ∈ s i} ∈ ↑f → ∃ x ∈ {x | ∀ (i : ι), x i ∈ s i}, ∀ (i : ι), Tendsto (eval i) (↑f) (𝓝 (x i))
state_after: X✝ : Type u
Y : Type v
ι : Type u_1
inst✝² : TopologicalSpace X✝
inst✝¹ : TopologicalSpace Y
s✝ t : Set X✝
X : ι → Type u_2
inst✝ : (i : ι) → TopologicalSpace (X i)
s : (i : ι) → Set (X i)
h : ∀ (i : ι) (f : Ultrafilter (X i)), s i ∈ ↑f → ∃ x ∈ s i, ↑f ≤ 𝓝 x
f : Ultrafilter ((i : ι) → X i)
hfs : {x | ∀ (i : ι), x i ∈ s i} ∈ ↑f
⊢ ∃ x ∈ {x | ∀ (i : ι), x i ∈ s i}, ∀ (i : ι), Tendsto (eval i) (↑f) (𝓝 (x i))
tactic: intro h f hfs
state_before: X✝ : Type u
Y : Type v
ι : Type u_1
inst✝² : TopologicalSpace X✝
inst✝¹ : TopologicalSpace Y
s✝ t : Set X✝
X : ι → Type u_2
inst✝ : (i : ι) → TopologicalSpace (X i)
s : (i : ι) → Set (X i)
h : ∀ (i : ι) (f : Ultrafilter (X i)), s i ∈ ↑f → ∃ x ∈ s i, ↑f ≤ 𝓝 x
f : Ultrafilter ((i : ι) → X i)
hfs : {x | ∀ (i : ι), x i ∈ s i} ∈ ↑f
⊢ ∃ x ∈ {x | ∀ (i : ι), x i ∈ s i}, ∀ (i : ι), Tendsto (eval i) (↑f) (𝓝 (x i))
state_after: X✝ : Type u
Y : Type v
ι : Type u_1
inst✝² : TopologicalSpace X✝
inst✝¹ : TopologicalSpace Y
s✝ t : Set X✝
X : ι → Type u_2
inst✝ : (i : ι) → TopologicalSpace (X i)
s : (i : ι) → Set (X i)
h : ∀ (i : ι) (f : Ultrafilter (X i)), s i ∈ ↑f → ∃ x ∈ s i, ↑f ≤ 𝓝 x
f : Ultrafilter ((i : ι) → X i)
hfs : {x | ∀ (i : ι), x i ∈ s i} ∈ ↑f
this : ∀ (i : ι), ∃ x ∈ s i, Tendsto (eval i) (↑f) (𝓝 x)
⊢ ∃ x ∈ {x | ∀ (i : ι), x i ∈ s i}, ∀ (i : ι), Tendsto (eval i) (↑f) (𝓝 (x i))
tactic: have : ∀ i : ι, ∃ x, x ∈ s i ∧ Tendsto (Function.eval i) f (𝓝 x) := by
    refine fun i => h i (f.map _) (mem_map.2 ?_)
    exact mem_of_superset hfs fun x hx => hx i
state_before: X✝ : Type u
Y : Type v
ι : Type u_1
inst✝² : TopologicalSpace X✝
inst✝¹ : TopologicalSpace Y
s✝ t : Set X✝
X : ι → Type u_2
inst✝ : (i : ι) → TopologicalSpace (X i)
s : (i : ι) → Set (X i)
h : ∀ (i : ι) (f : Ultrafilter (X i)), s i ∈ ↑f → ∃ x ∈ s i, ↑f ≤ 𝓝 x
f : Ultrafilter ((i : ι) → X i)
hfs : {x | ∀ (i : ι), x i ∈ s i} ∈ ↑f
this : ∀ (i : ι), ∃ x ∈ s i, Tendsto (eval i) (↑f) (𝓝 x)
⊢ ∃ x ∈ {x | ∀ (i : ι), x i ∈ s i}, ∀ (i : ι), Tendsto (eval i) (↑f) (𝓝 (x i))
state_after: X✝ : Type u
Y : Type v
ι : Type u_1
inst✝² : TopologicalSpace X✝
inst✝¹ : TopologicalSpace Y
s✝ t : Set X✝
X : ι → Type u_2
inst✝ : (i : ι) → TopologicalSpace (X i)
s : (i : ι) → Set (X i)
h : ∀ (i : ι) (f : Ultrafilter (X i)), s i ∈ ↑f → ∃ x ∈ s i, ↑f ≤ 𝓝 x
f : Ultrafilter ((i : ι) → X i)
hfs : {x | ∀ (i : ι), x i ∈ s i} ∈ ↑f
x : (i : ι) → X i
hx : ∀ (i : ι), x i ∈ s i ∧ Tendsto (eval i) (↑f) (𝓝 (x i))
⊢ ∃ x ∈ {x | ∀ (i : ι), x i ∈ s i}, ∀ (i : ι), Tendsto (eval i) (↑f) (𝓝 (x i))
tactic: choose x hx using this
state_before: X✝ : Type u
Y : Type v
ι : Type u_1
inst✝² : TopologicalSpace X✝
inst✝¹ : TopologicalSpace Y
s✝ t : Set X✝
X : ι → Type u_2
inst✝ : (i : ι) → TopologicalSpace (X i)
s : (i : ι) → Set (X i)
h : ∀ (i : ι) (f : Ultrafilter (X i)), s i ∈ ↑f → ∃ x ∈ s i, ↑f ≤ 𝓝 x
f : Ultrafilter ((i : ι) → X i)
hfs : {x | ∀ (i : ι), x i ∈ s i} ∈ ↑f
x : (i : ι) → X i
hx : ∀ (i : ι), x i ∈ s i ∧ Tendsto (eval i) (↑f) (𝓝 (x i))
⊢ ∃ x ∈ {x | ∀ (i : ι), x i ∈ s i}, ∀ (i : ι), Tendsto (eval i) (↑f) (𝓝 (x i))
state_after: no goals
tactic: exact ⟨x, fun i => (hx i).left, fun i => (hx i).right⟩