Theorem: Monotone.countable_not_continuousWithinAt_Ioi
File: Mathlib/Topology/Order/LeftRightLim.lean

Proof steps:
state_before: α : Type u_1
β : Type u_2
inst✝⁶ : LinearOrder α
inst✝⁵ : ConditionallyCompleteLinearOrder β
inst✝⁴ : TopologicalSpace β
inst✝³ : OrderTopology β
f : α → β
hf : Monotone f
x y : α
inst✝² : TopologicalSpace α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology β
⊢ {x | ¬ContinuousWithinAt f (Ioi x) x}.Countable
state_after: α : Type u_1
β : Type u_2
inst✝⁶ : LinearOrder α
inst✝⁵ : ConditionallyCompleteLinearOrder β
inst✝⁴ : TopologicalSpace β
inst✝³ : OrderTopology β
f : α → β
hf : Monotone f
x y : α
inst✝² : TopologicalSpace α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology β
⊢ {x | ¬ContinuousWithinAt f (Ioi x) x} ⊆ {x | ∃ z, f x < z ∧ ∀ (y : α), x < y → z ≤ f y}
tactic: apply (countable_image_lt_image_Ioi f).mono
state_before: α : Type u_1
β : Type u_2
inst✝⁶ : LinearOrder α
inst✝⁵ : ConditionallyCompleteLinearOrder β
inst✝⁴ : TopologicalSpace β
inst✝³ : OrderTopology β
f : α → β
hf : Monotone f
x y : α
inst✝² : TopologicalSpace α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology β
⊢ {x | ¬ContinuousWithinAt f (Ioi x) x} ⊆ {x | ∃ z, f x < z ∧ ∀ (y : α), x < y → z ≤ f y}
state_after: α : Type u_1
β : Type u_2
inst✝⁶ : LinearOrder α
inst✝⁵ : ConditionallyCompleteLinearOrder β
inst✝⁴ : TopologicalSpace β
inst✝³ : OrderTopology β
f : α → β
hf : Monotone f
x✝ y : α
inst✝² : TopologicalSpace α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology β
x : α
hx : ¬ContinuousWithinAt f (Ioi x) x
⊢ x ∈ {x | ∃ z, f x < z ∧ ∀ (y : α), x < y → z ≤ f y}
tactic: rintro x (hx : ¬ContinuousWithinAt f (Ioi x) x)
state_before: α : Type u_1
β : Type u_2
inst✝⁶ : LinearOrder α
inst✝⁵ : ConditionallyCompleteLinearOrder β
inst✝⁴ : TopologicalSpace β
inst✝³ : OrderTopology β
f : α → β
hf : Monotone f
x✝ y : α
inst✝² : TopologicalSpace α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology β
x : α
hx : ¬ContinuousWithinAt f (Ioi x) x
⊢ x ∈ {x | ∃ z, f x < z ∧ ∀ (y : α), x < y → z ≤ f y}
state_after: α : Type u_1
β : Type u_2
inst✝⁶ : LinearOrder α
inst✝⁵ : ConditionallyCompleteLinearOrder β
inst✝⁴ : TopologicalSpace β
inst✝³ : OrderTopology β
f : α → β
hf : Monotone f
x✝ y : α
inst✝² : TopologicalSpace α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology β
x : α
hx : ¬ContinuousWithinAt f (Ioi x) x
⊢ ∃ z, f x < z ∧ ∀ (y : α), x < y → z ≤ f y
tactic: dsimp
state_before: α : Type u_1
β : Type u_2
inst✝⁶ : LinearOrder α
inst✝⁵ : ConditionallyCompleteLinearOrder β
inst✝⁴ : TopologicalSpace β
inst✝³ : OrderTopology β
f : α → β
hf : Monotone f
x✝ y : α
inst✝² : TopologicalSpace α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology β
x : α
hx : ¬ContinuousWithinAt f (Ioi x) x
⊢ ∃ z, f x < z ∧ ∀ (y : α), x < y → z ≤ f y
state_after: α : Type u_1
β : Type u_2
inst✝⁶ : LinearOrder α
inst✝⁵ : ConditionallyCompleteLinearOrder β
inst✝⁴ : TopologicalSpace β
inst✝³ : OrderTopology β
f : α → β
hf : Monotone f
x✝ y : α
inst✝² : TopologicalSpace α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology β
x : α
hx : ∀ (z : β), f x < z → ∃ y, x < y ∧ f y < z
⊢ ContinuousWithinAt f (Ioi x) x
tactic: contrapose! hx
state_before: α : Type u_1
β : Type u_2
inst✝⁶ : LinearOrder α
inst✝⁵ : ConditionallyCompleteLinearOrder β
inst✝⁴ : TopologicalSpace β
inst✝³ : OrderTopology β
f : α → β
hf : Monotone f
x✝ y : α
inst✝² : TopologicalSpace α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology β
x : α
hx : ∀ (z : β), f x < z → ∃ y, x < y ∧ f y < z
⊢ ContinuousWithinAt f (Ioi x) x
state_after: case refine_1
α : Type u_1
β : Type u_2
inst✝⁶ : LinearOrder α
inst✝⁵ : ConditionallyCompleteLinearOrder β
inst✝⁴ : TopologicalSpace β
inst✝³ : OrderTopology β
f : α → β
hf : Monotone f
x✝ y : α
inst✝² : TopologicalSpace α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology β
x : α
hx : ∀ (z : β), f x < z → ∃ y, x < y ∧ f y < z
m : β
hm : m < f x
⊢ ∀ᶠ (b : α) in 𝓝[>] x, m < f b

case refine_2
α : Type u_1
β : Type u_2
inst✝⁶ : LinearOrder α
inst✝⁵ : ConditionallyCompleteLinearOrder β
inst✝⁴ : TopologicalSpace β
inst✝³ : OrderTopology β
f : α → β
hf : Monotone f
x✝ y : α
inst✝² : TopologicalSpace α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology β
x : α
hx : ∀ (z : β), f x < z → ∃ y, x < y ∧ f y < z
u : β
hu : u > f x
⊢ ∀ᶠ (b : α) in 𝓝[>] x, f b < u
tactic: refine tendsto_order.2 ⟨fun m hm => ?_, fun u hu => ?_⟩
state_before: case refine_2
α : Type u_1
β : Type u_2
inst✝⁶ : LinearOrder α
inst✝⁵ : ConditionallyCompleteLinearOrder β
inst✝⁴ : TopologicalSpace β
inst✝³ : OrderTopology β
f : α → β
hf : Monotone f
x✝ y : α
inst✝² : TopologicalSpace α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology β
x : α
hx : ∀ (z : β), f x < z → ∃ y, x < y ∧ f y < z
u : β
hu : u > f x
⊢ ∀ᶠ (b : α) in 𝓝[>] x, f b < u
state_after: case refine_2.intro.intro
α : Type u_1
β : Type u_2
inst✝⁶ : LinearOrder α
inst✝⁵ : ConditionallyCompleteLinearOrder β
inst✝⁴ : TopologicalSpace β
inst✝³ : OrderTopology β
f : α → β
hf : Monotone f
x✝ y : α
inst✝² : TopologicalSpace α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology β
x : α
hx : ∀ (z : β), f x < z → ∃ y, x < y ∧ f y < z
u : β
hu : u > f x
v : α
xv : x < v
fvu : f v < u
⊢ ∀ᶠ (b : α) in 𝓝[>] x, f b < u
tactic: rcases hx u hu with ⟨v, xv, fvu⟩
state_before: case refine_2.intro.intro
α : Type u_1
β : Type u_2
inst✝⁶ : LinearOrder α
inst✝⁵ : ConditionallyCompleteLinearOrder β
inst✝⁴ : TopologicalSpace β
inst✝³ : OrderTopology β
f : α → β
hf : Monotone f
x✝ y : α
inst✝² : TopologicalSpace α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology β
x : α
hx : ∀ (z : β), f x < z → ∃ y, x < y ∧ f y < z
u : β
hu : u > f x
v : α
xv : x < v
fvu : f v < u
⊢ ∀ᶠ (b : α) in 𝓝[>] x, f b < u
state_after: case refine_2.intro.intro
α : Type u_1
β : Type u_2
inst✝⁶ : LinearOrder α
inst✝⁵ : ConditionallyCompleteLinearOrder β
inst✝⁴ : TopologicalSpace β
inst✝³ : OrderTopology β
f : α → β
hf : Monotone f
x✝ y : α
inst✝² : TopologicalSpace α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology β
x : α
hx : ∀ (z : β), f x < z → ∃ y, x < y ∧ f y < z
u : β
hu : u > f x
v : α
xv : x < v
fvu : f v < u
this : Ioo x v ∈ 𝓝[>] x
⊢ ∀ᶠ (b : α) in 𝓝[>] x, f b < u
tactic: have : Ioo x v ∈ 𝓝[>] x := Ioo_mem_nhdsWithin_Ioi ⟨le_refl _, xv⟩
state_before: case refine_2.intro.intro
α : Type u_1
β : Type u_2
inst✝⁶ : LinearOrder α
inst✝⁵ : ConditionallyCompleteLinearOrder β
inst✝⁴ : TopologicalSpace β
inst✝³ : OrderTopology β
f : α → β
hf : Monotone f
x✝ y : α
inst✝² : TopologicalSpace α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology β
x : α
hx : ∀ (z : β), f x < z → ∃ y, x < y ∧ f y < z
u : β
hu : u > f x
v : α
xv : x < v
fvu : f v < u
this : Ioo x v ∈ 𝓝[>] x
⊢ ∀ᶠ (b : α) in 𝓝[>] x, f b < u
state_after: case h
α : Type u_1
β : Type u_2
inst✝⁶ : LinearOrder α
inst✝⁵ : ConditionallyCompleteLinearOrder β
inst✝⁴ : TopologicalSpace β
inst✝³ : OrderTopology β
f : α → β
hf : Monotone f
x✝ y✝ : α
inst✝² : TopologicalSpace α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology β
x : α
hx : ∀ (z : β), f x < z → ∃ y, x < y ∧ f y < z
u : β
hu : u > f x
v : α
xv : x < v
fvu : f v < u
this : Ioo x v ∈ 𝓝[>] x
y : α
hy : y ∈ Ioo x v
⊢ f y < u
tactic: filter_upwards [this] with y hy
state_before: case h
α : Type u_1
β : Type u_2
inst✝⁶ : LinearOrder α
inst✝⁵ : ConditionallyCompleteLinearOrder β
inst✝⁴ : TopologicalSpace β
inst✝³ : OrderTopology β
f : α → β
hf : Monotone f
x✝ y✝ : α
inst✝² : TopologicalSpace α
inst✝¹ : OrderTopology α
inst✝ : SecondCountableTopology β
x : α
hx : ∀ (z : β), f x < z → ∃ y, x < y ∧ f y < z
u : β
hu : u > f x
v : α
xv : x < v
fvu : f v < u
this : Ioo x v ∈ 𝓝[>] x
y : α
hy : y ∈ Ioo x v
⊢ f y < u
state_after: no goals
tactic: apply (hf hy.2.le).trans_lt fvu