Theorem: StrictConvexSpace.of_norm_combo_lt_one
File: Mathlib/Analysis/Convex/StrictConvexSpace.lean

Proof steps:
state_before: 𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝³ : NormedLinearOrderedField 𝕜
inst✝² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝ : NormedSpace ℝ E
h : ∀ (x y : E), ‖x‖ = 1 → ‖y‖ = 1 → x ≠ y → ∃ a b, a + b = 1 ∧ ‖a • x + b • y‖ < 1
⊢ StrictConvexSpace ℝ E
state_after: 𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝³ : NormedLinearOrderedField 𝕜
inst✝² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝ : NormedSpace ℝ E
h : ∀ (x y : E), ‖x‖ = 1 → ‖y‖ = 1 → x ≠ y → ∃ a b, a + b = 1 ∧ ‖a • x + b • y‖ < 1
x : E
hx : x ∈ closedBall 0 1 \ interior (closedBall 0 1)
y : E
hy : y ∈ closedBall 0 1 \ interior (closedBall 0 1)
hne : x ≠ y
⊢ (fun x y => ∃ c, (AffineMap.lineMap x y) c ∈ interior (closedBall 0 1)) x y
tactic: refine
    StrictConvexSpace.of_strictConvex_closed_unit_ball ℝ
      ((convex_closedBall _ _).strictConvex' fun x hx y hy hne => ?_)
state_before: 𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝³ : NormedLinearOrderedField 𝕜
inst✝² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝ : NormedSpace ℝ E
h : ∀ (x y : E), ‖x‖ = 1 → ‖y‖ = 1 → x ≠ y → ∃ a b, a + b = 1 ∧ ‖a • x + b • y‖ < 1
x : E
hx : x ∈ closedBall 0 1 \ interior (closedBall 0 1)
y : E
hy : y ∈ closedBall 0 1 \ interior (closedBall 0 1)
hne : x ≠ y
⊢ (fun x y => ∃ c, (AffineMap.lineMap x y) c ∈ interior (closedBall 0 1)) x y
state_after: 𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝³ : NormedLinearOrderedField 𝕜
inst✝² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝ : NormedSpace ℝ E
h : ∀ (x y : E), ‖x‖ = 1 → ‖y‖ = 1 → x ≠ y → ∃ a b, a + b = 1 ∧ ‖a • x + b • y‖ < 1
x : E
hx : ‖x‖ = 1
y : E
hy : ‖y‖ = 1
hne : x ≠ y
⊢ ∃ c, (AffineMap.lineMap x y) c ∈ interior (closedBall 0 1)
tactic: rw [interior_closedBall (0 : E) one_ne_zero, closedBall_diff_ball,
    mem_sphere_zero_iff_norm] at hx hy
state_before: 𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝³ : NormedLinearOrderedField 𝕜
inst✝² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝ : NormedSpace ℝ E
h : ∀ (x y : E), ‖x‖ = 1 → ‖y‖ = 1 → x ≠ y → ∃ a b, a + b = 1 ∧ ‖a • x + b • y‖ < 1
x : E
hx : ‖x‖ = 1
y : E
hy : ‖y‖ = 1
hne : x ≠ y
⊢ ∃ c, (AffineMap.lineMap x y) c ∈ interior (closedBall 0 1)
state_after: case intro.intro.intro
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝³ : NormedLinearOrderedField 𝕜
inst✝² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝ : NormedSpace ℝ E
h : ∀ (x y : E), ‖x‖ = 1 → ‖y‖ = 1 → x ≠ y → ∃ a b, a + b = 1 ∧ ‖a • x + b • y‖ < 1
x : E
hx : ‖x‖ = 1
y : E
hy : ‖y‖ = 1
hne : x ≠ y
a b : ℝ
hab : a + b = 1
hlt : ‖a • x + b • y‖ < 1
⊢ ∃ c, (AffineMap.lineMap x y) c ∈ interior (closedBall 0 1)
tactic: rcases h x y hx hy hne with ⟨a, b, hab, hlt⟩
state_before: case intro.intro.intro
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝³ : NormedLinearOrderedField 𝕜
inst✝² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝ : NormedSpace ℝ E
h : ∀ (x y : E), ‖x‖ = 1 → ‖y‖ = 1 → x ≠ y → ∃ a b, a + b = 1 ∧ ‖a • x + b • y‖ < 1
x : E
hx : ‖x‖ = 1
y : E
hy : ‖y‖ = 1
hne : x ≠ y
a b : ℝ
hab : a + b = 1
hlt : ‖a • x + b • y‖ < 1
⊢ ∃ c, (AffineMap.lineMap x y) c ∈ interior (closedBall 0 1)
state_after: case h
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝³ : NormedLinearOrderedField 𝕜
inst✝² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝ : NormedSpace ℝ E
h : ∀ (x y : E), ‖x‖ = 1 → ‖y‖ = 1 → x ≠ y → ∃ a b, a + b = 1 ∧ ‖a • x + b • y‖ < 1
x : E
hx : ‖x‖ = 1
y : E
hy : ‖y‖ = 1
hne : x ≠ y
a b : ℝ
hab : a + b = 1
hlt : ‖a • x + b • y‖ < 1
⊢ (AffineMap.lineMap x y) b ∈ interior (closedBall 0 1)
tactic: use b
state_before: case h
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
inst✝³ : NormedLinearOrderedField 𝕜
inst✝² : NormedAddCommGroup E
inst✝¹ : NormedSpace 𝕜 E
inst✝ : NormedSpace ℝ E
h : ∀ (x y : E), ‖x‖ = 1 → ‖y‖ = 1 → x ≠ y → ∃ a b, a + b = 1 ∧ ‖a • x + b • y‖ < 1
x : E
hx : ‖x‖ = 1
y : E
hy : ‖y‖ = 1
hne : x ≠ y
a b : ℝ
hab : a + b = 1
hlt : ‖a • x + b • y‖ < 1
⊢ (AffineMap.lineMap x y) b ∈ interior (closedBall 0 1)
state_after: no goals
tactic: rwa [AffineMap.lineMap_apply_module, interior_closedBall (0 : E) one_ne_zero, mem_ball_zero_iff,
    sub_eq_iff_eq_add.2 hab.symm]