Theorem: Perfect.small_diam_splitting
File: Mathlib/Topology/MetricSpace/Perfect.lean

Proof steps:
state_before: α : Type u_1
inst✝ : MetricSpace α
C : Set α
hC : Perfect C
ε : ℝ≥0∞
hnonempty : C.Nonempty
ε_pos : 0 < ε
⊢ ∃ C₀ C₁,
    (Perfect C₀ ∧ C₀.Nonempty ∧ C₀ ⊆ C ∧ EMetric.diam C₀ ≤ ε) ∧
      (Perfect C₁ ∧ C₁.Nonempty ∧ C₁ ⊆ C ∧ EMetric.diam C₁ ≤ ε) ∧ Disjoint C₀ C₁
state_after: case intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
inst✝ : MetricSpace α
C : Set α
hC : Perfect C
ε : ℝ≥0∞
hnonempty : C.Nonempty
ε_pos : 0 < ε
D₀ D₁ : Set α
perf0 : Perfect D₀
non0 : D₀.Nonempty
sub0 : D₀ ⊆ C
hdisj : Disjoint D₀ D₁
perf1 : Perfect D₁
non1 : D₁.Nonempty
sub1 : D₁ ⊆ C
⊢ ∃ C₀ C₁,
    (Perfect C₀ ∧ C₀.Nonempty ∧ C₀ ⊆ C ∧ EMetric.diam C₀ ≤ ε) ∧
      (Perfect C₁ ∧ C₁.Nonempty ∧ C₁ ⊆ C ∧ EMetric.diam C₁ ≤ ε) ∧ Disjoint C₀ C₁
tactic: rcases hC.splitting hnonempty with ⟨D₀, D₁, ⟨perf0, non0, sub0⟩, ⟨perf1, non1, sub1⟩, hdisj⟩
state_before: case intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
inst✝ : MetricSpace α
C : Set α
hC : Perfect C
ε : ℝ≥0∞
hnonempty : C.Nonempty
ε_pos : 0 < ε
D₀ D₁ : Set α
perf0 : Perfect D₀
non0 : D₀.Nonempty
sub0 : D₀ ⊆ C
hdisj : Disjoint D₀ D₁
perf1 : Perfect D₁
non1 : D₁.Nonempty
sub1 : D₁ ⊆ C
⊢ ∃ C₀ C₁,
    (Perfect C₀ ∧ C₀.Nonempty ∧ C₀ ⊆ C ∧ EMetric.diam C₀ ≤ ε) ∧
      (Perfect C₁ ∧ C₁.Nonempty ∧ C₁ ⊆ C ∧ EMetric.diam C₁ ≤ ε) ∧ Disjoint C₀ C₁
state_after: case intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
inst✝ : MetricSpace α
C : Set α
hC : Perfect C
ε : ℝ≥0∞
hnonempty : C.Nonempty
ε_pos : 0 < ε
D₀ D₁ : Set α
perf0 : Perfect D₀
sub0 : D₀ ⊆ C
hdisj : Disjoint D₀ D₁
perf1 : Perfect D₁
non1 : D₁.Nonempty
sub1 : D₁ ⊆ C
x₀ : α
hx₀ : x₀ ∈ D₀
⊢ ∃ C₀ C₁,
    (Perfect C₀ ∧ C₀.Nonempty ∧ C₀ ⊆ C ∧ EMetric.diam C₀ ≤ ε) ∧
      (Perfect C₁ ∧ C₁.Nonempty ∧ C₁ ⊆ C ∧ EMetric.diam C₁ ≤ ε) ∧ Disjoint C₀ C₁
tactic: cases' non0 with x₀ hx₀
state_before: case intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
inst✝ : MetricSpace α
C : Set α
hC : Perfect C
ε : ℝ≥0∞
hnonempty : C.Nonempty
ε_pos : 0 < ε
D₀ D₁ : Set α
perf0 : Perfect D₀
sub0 : D₀ ⊆ C
hdisj : Disjoint D₀ D₁
perf1 : Perfect D₁
non1 : D₁.Nonempty
sub1 : D₁ ⊆ C
x₀ : α
hx₀ : x₀ ∈ D₀
⊢ ∃ C₀ C₁,
    (Perfect C₀ ∧ C₀.Nonempty ∧ C₀ ⊆ C ∧ EMetric.diam C₀ ≤ ε) ∧
      (Perfect C₁ ∧ C₁.Nonempty ∧ C₁ ⊆ C ∧ EMetric.diam C₁ ≤ ε) ∧ Disjoint C₀ C₁
state_after: case intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
inst✝ : MetricSpace α
C : Set α
hC : Perfect C
ε : ℝ≥0∞
hnonempty : C.Nonempty
ε_pos : 0 < ε
D₀ D₁ : Set α
perf0 : Perfect D₀
sub0 : D₀ ⊆ C
hdisj : Disjoint D₀ D₁
perf1 : Perfect D₁
sub1 : D₁ ⊆ C
x₀ : α
hx₀ : x₀ ∈ D₀
x₁ : α
hx₁ : x₁ ∈ D₁
⊢ ∃ C₀ C₁,
    (Perfect C₀ ∧ C₀.Nonempty ∧ C₀ ⊆ C ∧ EMetric.diam C₀ ≤ ε) ∧
      (Perfect C₁ ∧ C₁.Nonempty ∧ C₁ ⊆ C ∧ EMetric.diam C₁ ≤ ε) ∧ Disjoint C₀ C₁
tactic: cases' non1 with x₁ hx₁
state_before: case intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
inst✝ : MetricSpace α
C : Set α
hC : Perfect C
ε : ℝ≥0∞
hnonempty : C.Nonempty
ε_pos : 0 < ε
D₀ D₁ : Set α
perf0 : Perfect D₀
sub0 : D₀ ⊆ C
hdisj : Disjoint D₀ D₁
perf1 : Perfect D₁
sub1 : D₁ ⊆ C
x₀ : α
hx₀ : x₀ ∈ D₀
x₁ : α
hx₁ : x₁ ∈ D₁
⊢ ∃ C₀ C₁,
    (Perfect C₀ ∧ C₀.Nonempty ∧ C₀ ⊆ C ∧ EMetric.diam C₀ ≤ ε) ∧
      (Perfect C₁ ∧ C₁.Nonempty ∧ C₁ ⊆ C ∧ EMetric.diam C₁ ≤ ε) ∧ Disjoint C₀ C₁
state_after: case intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
inst✝ : MetricSpace α
C : Set α
hC : Perfect C
ε : ℝ≥0∞
hnonempty : C.Nonempty
ε_pos : 0 < ε
D₀ D₁ : Set α
perf0 : Perfect D₀
sub0 : D₀ ⊆ C
hdisj : Disjoint D₀ D₁
perf1 : Perfect D₁
sub1 : D₁ ⊆ C
x₀ : α
hx₀ : x₀ ∈ D₀
x₁ : α
hx₁ : x₁ ∈ D₁
perf0' : Perfect (closure (EMetric.ball x₀ (ε / 2) ∩ D₀))
non0' : (closure (EMetric.ball x₀ (ε / 2) ∩ D₀)).Nonempty
sub0' : closure (EMetric.ball x₀ (ε / 2) ∩ D₀) ⊆ D₀
diam0 : EMetric.diam (closure (EMetric.ball x₀ (ε / 2) ∩ D₀)) ≤ ε
⊢ ∃ C₀ C₁,
    (Perfect C₀ ∧ C₀.Nonempty ∧ C₀ ⊆ C ∧ EMetric.diam C₀ ≤ ε) ∧
      (Perfect C₁ ∧ C₁.Nonempty ∧ C₁ ⊆ C ∧ EMetric.diam C₁ ≤ ε) ∧ Disjoint C₀ C₁
tactic: rcases perf0.small_diam_aux ε_pos hx₀ with ⟨perf0', non0', sub0', diam0⟩
state_before: case intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
inst✝ : MetricSpace α
C : Set α
hC : Perfect C
ε : ℝ≥0∞
hnonempty : C.Nonempty
ε_pos : 0 < ε
D₀ D₁ : Set α
perf0 : Perfect D₀
sub0 : D₀ ⊆ C
hdisj : Disjoint D₀ D₁
perf1 : Perfect D₁
sub1 : D₁ ⊆ C
x₀ : α
hx₀ : x₀ ∈ D₀
x₁ : α
hx₁ : x₁ ∈ D₁
perf0' : Perfect (closure (EMetric.ball x₀ (ε / 2) ∩ D₀))
non0' : (closure (EMetric.ball x₀ (ε / 2) ∩ D₀)).Nonempty
sub0' : closure (EMetric.ball x₀ (ε / 2) ∩ D₀) ⊆ D₀
diam0 : EMetric.diam (closure (EMetric.ball x₀ (ε / 2) ∩ D₀)) ≤ ε
⊢ ∃ C₀ C₁,
    (Perfect C₀ ∧ C₀.Nonempty ∧ C₀ ⊆ C ∧ EMetric.diam C₀ ≤ ε) ∧
      (Perfect C₁ ∧ C₁.Nonempty ∧ C₁ ⊆ C ∧ EMetric.diam C₁ ≤ ε) ∧ Disjoint C₀ C₁
state_after: case intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
inst✝ : MetricSpace α
C : Set α
hC : Perfect C
ε : ℝ≥0∞
hnonempty : C.Nonempty
ε_pos : 0 < ε
D₀ D₁ : Set α
perf0 : Perfect D₀
sub0 : D₀ ⊆ C
hdisj : Disjoint D₀ D₁
perf1 : Perfect D₁
sub1 : D₁ ⊆ C
x₀ : α
hx₀ : x₀ ∈ D₀
x₁ : α
hx₁ : x₁ ∈ D₁
perf0' : Perfect (closure (EMetric.ball x₀ (ε / 2) ∩ D₀))
non0' : (closure (EMetric.ball x₀ (ε / 2) ∩ D₀)).Nonempty
sub0' : closure (EMetric.ball x₀ (ε / 2) ∩ D₀) ⊆ D₀
diam0 : EMetric.diam (closure (EMetric.ball x₀ (ε / 2) ∩ D₀)) ≤ ε
perf1' : Perfect (closure (EMetric.ball x₁ (ε / 2) ∩ D₁))
non1' : (closure (EMetric.ball x₁ (ε / 2) ∩ D₁)).Nonempty
sub1' : closure (EMetric.ball x₁ (ε / 2) ∩ D₁) ⊆ D₁
diam1 : EMetric.diam (closure (EMetric.ball x₁ (ε / 2) ∩ D₁)) ≤ ε
⊢ ∃ C₀ C₁,
    (Perfect C₀ ∧ C₀.Nonempty ∧ C₀ ⊆ C ∧ EMetric.diam C₀ ≤ ε) ∧
      (Perfect C₁ ∧ C₁.Nonempty ∧ C₁ ⊆ C ∧ EMetric.diam C₁ ≤ ε) ∧ Disjoint C₀ C₁
tactic: rcases perf1.small_diam_aux ε_pos hx₁ with ⟨perf1', non1', sub1', diam1⟩
state_before: case intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
inst✝ : MetricSpace α
C : Set α
hC : Perfect C
ε : ℝ≥0∞
hnonempty : C.Nonempty
ε_pos : 0 < ε
D₀ D₁ : Set α
perf0 : Perfect D₀
sub0 : D₀ ⊆ C
hdisj : Disjoint D₀ D₁
perf1 : Perfect D₁
sub1 : D₁ ⊆ C
x₀ : α
hx₀ : x₀ ∈ D₀
x₁ : α
hx₁ : x₁ ∈ D₁
perf0' : Perfect (closure (EMetric.ball x₀ (ε / 2) ∩ D₀))
non0' : (closure (EMetric.ball x₀ (ε / 2) ∩ D₀)).Nonempty
sub0' : closure (EMetric.ball x₀ (ε / 2) ∩ D₀) ⊆ D₀
diam0 : EMetric.diam (closure (EMetric.ball x₀ (ε / 2) ∩ D₀)) ≤ ε
perf1' : Perfect (closure (EMetric.ball x₁ (ε / 2) ∩ D₁))
non1' : (closure (EMetric.ball x₁ (ε / 2) ∩ D₁)).Nonempty
sub1' : closure (EMetric.ball x₁ (ε / 2) ∩ D₁) ⊆ D₁
diam1 : EMetric.diam (closure (EMetric.ball x₁ (ε / 2) ∩ D₁)) ≤ ε
⊢ ∃ C₀ C₁,
    (Perfect C₀ ∧ C₀.Nonempty ∧ C₀ ⊆ C ∧ EMetric.diam C₀ ≤ ε) ∧
      (Perfect C₁ ∧ C₁.Nonempty ∧ C₁ ⊆ C ∧ EMetric.diam C₁ ≤ ε) ∧ Disjoint C₀ C₁
state_after: case intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
inst✝ : MetricSpace α
C : Set α
hC : Perfect C
ε : ℝ≥0∞
hnonempty : C.Nonempty
ε_pos : 0 < ε
D₀ D₁ : Set α
perf0 : Perfect D₀
sub0 : D₀ ⊆ C
hdisj : Disjoint D₀ D₁
perf1 : Perfect D₁
sub1 : D₁ ⊆ C
x₀ : α
hx₀ : x₀ ∈ D₀
x₁ : α
hx₁ : x₁ ∈ D₁
perf0' : Perfect (closure (EMetric.ball x₀ (ε / 2) ∩ D₀))
non0' : (closure (EMetric.ball x₀ (ε / 2) ∩ D₀)).Nonempty
sub0' : closure (EMetric.ball x₀ (ε / 2) ∩ D₀) ⊆ D₀
diam0 : EMetric.diam (closure (EMetric.ball x₀ (ε / 2) ∩ D₀)) ≤ ε
perf1' : Perfect (closure (EMetric.ball x₁ (ε / 2) ∩ D₁))
non1' : (closure (EMetric.ball x₁ (ε / 2) ∩ D₁)).Nonempty
sub1' : closure (EMetric.ball x₁ (ε / 2) ∩ D₁) ⊆ D₁
diam1 : EMetric.diam (closure (EMetric.ball x₁ (ε / 2) ∩ D₁)) ≤ ε
⊢ Disjoint (closure (EMetric.ball x₀ (ε / 2) ∩ D₀)) (closure (EMetric.ball x₁ (ε / 2) ∩ D₁))
tactic: refine
    ⟨closure (EMetric.ball x₀ (ε / 2) ∩ D₀), closure (EMetric.ball x₁ (ε / 2) ∩ D₁),
      ⟨perf0', non0', sub0'.trans sub0, diam0⟩, ⟨perf1', non1', sub1'.trans sub1, diam1⟩, ?_⟩
state_before: case intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
inst✝ : MetricSpace α
C : Set α
hC : Perfect C
ε : ℝ≥0∞
hnonempty : C.Nonempty
ε_pos : 0 < ε
D₀ D₁ : Set α
perf0 : Perfect D₀
sub0 : D₀ ⊆ C
hdisj : Disjoint D₀ D₁
perf1 : Perfect D₁
sub1 : D₁ ⊆ C
x₀ : α
hx₀ : x₀ ∈ D₀
x₁ : α
hx₁ : x₁ ∈ D₁
perf0' : Perfect (closure (EMetric.ball x₀ (ε / 2) ∩ D₀))
non0' : (closure (EMetric.ball x₀ (ε / 2) ∩ D₀)).Nonempty
sub0' : closure (EMetric.ball x₀ (ε / 2) ∩ D₀) ⊆ D₀
diam0 : EMetric.diam (closure (EMetric.ball x₀ (ε / 2) ∩ D₀)) ≤ ε
perf1' : Perfect (closure (EMetric.ball x₁ (ε / 2) ∩ D₁))
non1' : (closure (EMetric.ball x₁ (ε / 2) ∩ D₁)).Nonempty
sub1' : closure (EMetric.ball x₁ (ε / 2) ∩ D₁) ⊆ D₁
diam1 : EMetric.diam (closure (EMetric.ball x₁ (ε / 2) ∩ D₁)) ≤ ε
⊢ Disjoint (closure (EMetric.ball x₀ (ε / 2) ∩ D₀)) (closure (EMetric.ball x₁ (ε / 2) ∩ D₁))
state_after: no goals
tactic: apply Disjoint.mono _ _ hdisj <;> assumption