Theorem: ContinuousLinearEquiv.isOpen
File: Mathlib/Analysis/Normed/Operator/BoundedLinearMaps.lean

Proof steps:
state_before: 𝕜 : Type u_1
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type u_4
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace 𝕜 G
inst✝ : CompleteSpace E
⊢ IsOpen (range toContinuousLinearMap)
state_after: 𝕜 : Type u_1
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type u_4
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace 𝕜 G
inst✝ : CompleteSpace E
⊢ ∀ (i : E ≃L[𝕜] F), range toContinuousLinearMap ∈ 𝓝 ↑i
tactic: rw [isOpen_iff_mem_nhds, forall_mem_range]
state_before: 𝕜 : Type u_1
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type u_4
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace 𝕜 G
inst✝ : CompleteSpace E
⊢ ∀ (i : E ≃L[𝕜] F), range toContinuousLinearMap ∈ 𝓝 ↑i
state_after: 𝕜 : Type u_1
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type u_4
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace 𝕜 G
inst✝ : CompleteSpace E
e : E ≃L[𝕜] F
⊢ IsOpen (range toContinuousLinearMap)
tactic: refine fun e => IsOpen.mem_nhds ?_ (mem_range_self _)
state_before: 𝕜 : Type u_1
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type u_4
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace 𝕜 G
inst✝ : CompleteSpace E
e : E ≃L[𝕜] F
⊢ IsOpen (range toContinuousLinearMap)
state_after: 𝕜 : Type u_1
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type u_4
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace 𝕜 G
inst✝ : CompleteSpace E
e : E ≃L[𝕜] F
O : (E →L[𝕜] F) → E →L[𝕜] E := fun f => (↑e.symm).comp f
⊢ IsOpen (range toContinuousLinearMap)
tactic: let O : (E →L[𝕜] F) → E →L[𝕜] E := fun f => (e.symm : F →L[𝕜] E).comp f
state_before: 𝕜 : Type u_1
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type u_4
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace 𝕜 G
inst✝ : CompleteSpace E
e : E ≃L[𝕜] F
O : (E →L[𝕜] F) → E →L[𝕜] E := fun f => (↑e.symm).comp f
⊢ IsOpen (range toContinuousLinearMap)
state_after: 𝕜 : Type u_1
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type u_4
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace 𝕜 G
inst✝ : CompleteSpace E
e : E ≃L[𝕜] F
O : (E →L[𝕜] F) → E →L[𝕜] E := fun f => (↑e.symm).comp f
h_O : Continuous O
⊢ IsOpen (range toContinuousLinearMap)
tactic: have h_O : Continuous O := isBoundedBilinearMap_comp.continuous_right
state_before: 𝕜 : Type u_1
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type u_4
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace 𝕜 G
inst✝ : CompleteSpace E
e : E ≃L[𝕜] F
O : (E →L[𝕜] F) → E →L[𝕜] E := fun f => (↑e.symm).comp f
h_O : Continuous O
⊢ IsOpen (range toContinuousLinearMap)
state_after: case h.e'_3
𝕜 : Type u_1
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type u_4
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace 𝕜 G
inst✝ : CompleteSpace E
e : E ≃L[𝕜] F
O : (E →L[𝕜] F) → E →L[𝕜] E := fun f => (↑e.symm).comp f
h_O : Continuous O
⊢ range toContinuousLinearMap = O ⁻¹' {x | IsUnit x}
tactic: convert show IsOpen (O ⁻¹' { x | IsUnit x }) from Units.isOpen.preimage h_O using 1
state_before: case h.e'_3
𝕜 : Type u_1
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type u_4
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace 𝕜 G
inst✝ : CompleteSpace E
e : E ≃L[𝕜] F
O : (E →L[𝕜] F) → E →L[𝕜] E := fun f => (↑e.symm).comp f
h_O : Continuous O
⊢ range toContinuousLinearMap = O ⁻¹' {x | IsUnit x}
state_after: case h.e'_3.h
𝕜 : Type u_1
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type u_4
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace 𝕜 G
inst✝ : CompleteSpace E
e : E ≃L[𝕜] F
O : (E →L[𝕜] F) → E →L[𝕜] E := fun f => (↑e.symm).comp f
h_O : Continuous O
f' : E →L[𝕜] F
⊢ f' ∈ range toContinuousLinearMap ↔ f' ∈ O ⁻¹' {x | IsUnit x}
tactic: ext f'
state_before: case h.e'_3.h
𝕜 : Type u_1
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type u_4
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace 𝕜 G
inst✝ : CompleteSpace E
e : E ≃L[𝕜] F
O : (E →L[𝕜] F) → E →L[𝕜] E := fun f => (↑e.symm).comp f
h_O : Continuous O
f' : E →L[𝕜] F
⊢ f' ∈ range toContinuousLinearMap ↔ f' ∈ O ⁻¹' {x | IsUnit x}
state_after: case h.e'_3.h.mp
𝕜 : Type u_1
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type u_4
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace 𝕜 G
inst✝ : CompleteSpace E
e : E ≃L[𝕜] F
O : (E →L[𝕜] F) → E →L[𝕜] E := fun f => (↑e.symm).comp f
h_O : Continuous O
f' : E →L[𝕜] F
⊢ f' ∈ range toContinuousLinearMap → f' ∈ O ⁻¹' {x | IsUnit x}

case h.e'_3.h.mpr
𝕜 : Type u_1
inst✝⁷ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type u_2
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁵ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type u_3
inst✝⁴ : NormedAddCommGroup F
inst✝³ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type u_4
inst✝² : NormedAddCommGroup G
inst✝¹ : NormedSpace 𝕜 G
inst✝ : CompleteSpace E
e : E ≃L[𝕜] F
O : (E →L[𝕜] F) → E →L[𝕜] E := fun f => (↑e.symm).comp f
h_O : Continuous O
f' : E →L[𝕜] F
⊢ f' ∈ O ⁻¹' {x | IsUnit x} → f' ∈ range toContinuousLinearMap
tactic: constructor