Theorem: IsLowerSet.exists_subset_ball
File: Mathlib/Analysis/Normed/Order/UpperLower.lean

Proof steps:
state_before: α : Type u_1
ι : Type u_2
inst✝ : Fintype ι
s t : Set (ι → ℝ)
a₁ a₂ b₁ b₂ x y : ι → ℝ
δ : ℝ
hs : IsLowerSet s
hx : x ∈ closure s
hδ : 0 < δ
⊢ ∃ y, closedBall y (δ / 4) ⊆ closedBall x δ ∧ closedBall y (δ / 4) ⊆ interior s
state_after: case refine_1
α : Type u_1
ι : Type u_2
inst✝ : Fintype ι
s t : Set (ι → ℝ)
a₁ a₂ b₁ b₂ x y : ι → ℝ
δ : ℝ
hs : IsLowerSet s
hx : x ∈ closure s
hδ : 0 < δ
⊢ δ / 4 + dist (x - const ι (3 / 4 * δ)) x ≤ δ

case refine_2
α : Type u_1
ι : Type u_2
inst✝ : Fintype ι
s t : Set (ι → ℝ)
a₁ a₂ b₁ b₂ x y : ι → ℝ
δ : ℝ
hs : IsLowerSet s
hx : x ∈ closure s
hδ : 0 < δ
⊢ closedBall (x - const ι (3 / 4 * δ)) (δ / 4) ⊆ interior s
tactic: refine ⟨x - const _ (3 / 4 * δ), closedBall_subset_closedBall' ?_, ?_⟩
state_before: case refine_2
α : Type u_1
ι : Type u_2
inst✝ : Fintype ι
s t : Set (ι → ℝ)
a₁ a₂ b₁ b₂ x y : ι → ℝ
δ : ℝ
hs : IsLowerSet s
hx : x ∈ closure s
hδ : 0 < δ
⊢ closedBall (x - const ι (3 / 4 * δ)) (δ / 4) ⊆ interior s
state_after: case refine_2.intro.intro
α : Type u_1
ι : Type u_2
inst✝ : Fintype ι
s t : Set (ι → ℝ)
a₁ a₂ b₁ b₂ x y✝ : ι → ℝ
δ : ℝ
hs : IsLowerSet s
hx : x ∈ closure s
hδ : 0 < δ
y : ι → ℝ
hy : y ∈ s
hxy : dist x y < δ / 4
⊢ closedBall (x - const ι (3 / 4 * δ)) (δ / 4) ⊆ interior s
tactic: obtain ⟨y, hy, hxy⟩ := Metric.mem_closure_iff.1 hx _ (div_pos hδ zero_lt_four)
state_before: case refine_2.intro.intro
α : Type u_1
ι : Type u_2
inst✝ : Fintype ι
s t : Set (ι → ℝ)
a₁ a₂ b₁ b₂ x y✝ : ι → ℝ
δ : ℝ
hs : IsLowerSet s
hx : x ∈ closure s
hδ : 0 < δ
y : ι → ℝ
hy : y ∈ s
hxy : dist x y < δ / 4
⊢ closedBall (x - const ι (3 / 4 * δ)) (δ / 4) ⊆ interior s
state_after: case refine_2.intro.intro
α : Type u_1
ι : Type u_2
inst✝ : Fintype ι
s t : Set (ι → ℝ)
a₁ a₂ b₁ b₂ x y✝ : ι → ℝ
δ : ℝ
hs : IsLowerSet s
hx : x ∈ closure s
hδ : 0 < δ
y : ι → ℝ
hy : y ∈ s
hxy : dist x y < δ / 4
z : ι → ℝ
hz : z ∈ closedBall (x - const ι (3 / 4 * δ)) (δ / 4)
i : ι
⊢ z i < y i
tactic: refine fun z hz => hs.mem_interior_of_forall_lt (subset_closure hy) fun i => ?_
state_before: case refine_2.intro.intro
α : Type u_1
ι : Type u_2
inst✝ : Fintype ι
s t : Set (ι → ℝ)
a₁ a₂ b₁ b₂ x y✝ : ι → ℝ
δ : ℝ
hs : IsLowerSet s
hx : x ∈ closure s
hδ : 0 < δ
y : ι → ℝ
hy : y ∈ s
hxy : dist x y < δ / 4
z : ι → ℝ
hz : z ∈ closedBall (x - const ι (3 / 4 * δ)) (δ / 4)
i : ι
⊢ z i < y i
state_after: case refine_2.intro.intro
α : Type u_1
ι : Type u_2
inst✝ : Fintype ι
s t : Set (ι → ℝ)
a₁ a₂ b₁ b₂ x y✝ : ι → ℝ
δ : ℝ
hs : IsLowerSet s
hx : x ∈ closure s
hδ : 0 < δ
y : ι → ℝ
hy : y ∈ s
hxy : dist x y < δ / 4
z : ι → ℝ
hz : ‖x - const ι (3 / 4 * δ) - z‖ ≤ δ / 4
i : ι
⊢ z i < y i
tactic: rw [mem_closedBall, dist_eq_norm'] at hz
state_before: case refine_2.intro.intro
α : Type u_1
ι : Type u_2
inst✝ : Fintype ι
s t : Set (ι → ℝ)
a₁ a₂ b₁ b₂ x y✝ : ι → ℝ
δ : ℝ
hs : IsLowerSet s
hx : x ∈ closure s
hδ : 0 < δ
y : ι → ℝ
hy : y ∈ s
hxy : dist x y < δ / 4
z : ι → ℝ
hz : ‖x - const ι (3 / 4 * δ) - z‖ ≤ δ / 4
i : ι
⊢ z i < y i
state_after: case refine_2.intro.intro
α : Type u_1
ι : Type u_2
inst✝ : Fintype ι
s t : Set (ι → ℝ)
a₁ a₂ b₁ b₂ x y✝ : ι → ℝ
δ : ℝ
hs : IsLowerSet s
hx : x ∈ closure s
hδ : 0 < δ
y : ι → ℝ
hy : y ∈ s
hxy : ‖x - y‖ < δ / 4
z : ι → ℝ
hz : ‖x - const ι (3 / 4 * δ) - z‖ ≤ δ / 4
i : ι
⊢ z i < y i
tactic: rw [dist_eq_norm] at hxy
state_before: case refine_2.intro.intro
α : Type u_1
ι : Type u_2
inst✝ : Fintype ι
s t : Set (ι → ℝ)
a₁ a₂ b₁ b₂ x y✝ : ι → ℝ
δ : ℝ
hs : IsLowerSet s
hx : x ∈ closure s
hδ : 0 < δ
y : ι → ℝ
hy : y ∈ s
hxy : ‖x - y‖ < δ / 4
z : ι → ℝ
hz : ‖x - const ι (3 / 4 * δ) - z‖ ≤ δ / 4
i : ι
⊢ z i < y i
state_after: case refine_2.intro.intro
α : Type u_1
ι : Type u_2
inst✝ : Fintype ι
s t : Set (ι → ℝ)
a₁ a₂ b₁ b₂ x y✝ : ι → ℝ
δ : ℝ
hs : IsLowerSet s
hx : x ∈ closure s
hδ : 0 < δ
y : ι → ℝ
hy : y ∈ s
z : ι → ℝ
hz : ‖x - const ι (3 / 4 * δ) - z‖ ≤ δ / 4
i : ι
hxy : ‖(x - y) i‖ ≤ δ / 4
⊢ z i < y i
tactic: replace hxy := (norm_le_pi_norm _ i).trans hxy.le
state_before: case refine_2.intro.intro
α : Type u_1
ι : Type u_2
inst✝ : Fintype ι
s t : Set (ι → ℝ)
a₁ a₂ b₁ b₂ x y✝ : ι → ℝ
δ : ℝ
hs : IsLowerSet s
hx : x ∈ closure s
hδ : 0 < δ
y : ι → ℝ
hy : y ∈ s
z : ι → ℝ
hz : ‖x - const ι (3 / 4 * δ) - z‖ ≤ δ / 4
i : ι
hxy : ‖(x - y) i‖ ≤ δ / 4
⊢ z i < y i
state_after: case refine_2.intro.intro
α : Type u_1
ι : Type u_2
inst✝ : Fintype ι
s t : Set (ι → ℝ)
a₁ a₂ b₁ b₂ x y✝ : ι → ℝ
δ : ℝ
hs : IsLowerSet s
hx : x ∈ closure s
hδ : 0 < δ
y : ι → ℝ
hy : y ∈ s
z : ι → ℝ
i : ι
hxy : ‖(x - y) i‖ ≤ δ / 4
hz : ‖(x - const ι (3 / 4 * δ) - z) i‖ ≤ δ / 4
⊢ z i < y i
tactic: replace hz := (norm_le_pi_norm _ i).trans hz
state_before: case refine_2.intro.intro
α : Type u_1
ι : Type u_2
inst✝ : Fintype ι
s t : Set (ι → ℝ)
a₁ a₂ b₁ b₂ x y✝ : ι → ℝ
δ : ℝ
hs : IsLowerSet s
hx : x ∈ closure s
hδ : 0 < δ
y : ι → ℝ
hy : y ∈ s
z : ι → ℝ
i : ι
hxy : ‖(x - y) i‖ ≤ δ / 4
hz : ‖(x - const ι (3 / 4 * δ) - z) i‖ ≤ δ / 4
⊢ z i < y i
state_after: case refine_2.intro.intro
α : Type u_1
ι : Type u_2
inst✝ : Fintype ι
s t : Set (ι → ℝ)
a₁ a₂ b₁ b₂ x y✝ : ι → ℝ
δ : ℝ
hs : IsLowerSet s
hx : x ∈ closure s
hδ : 0 < δ
y : ι → ℝ
hy : y ∈ s
z : ι → ℝ
i : ι
hxy : |x i - y i| ≤ δ / 4
hz : |x i - 3 / 4 * δ - z i| ≤ δ / 4
⊢ z i < y i
tactic: dsimp at hxy hz
state_before: case refine_2.intro.intro
α : Type u_1
ι : Type u_2
inst✝ : Fintype ι
s t : Set (ι → ℝ)
a₁ a₂ b₁ b₂ x y✝ : ι → ℝ
δ : ℝ
hs : IsLowerSet s
hx : x ∈ closure s
hδ : 0 < δ
y : ι → ℝ
hy : y ∈ s
z : ι → ℝ
i : ι
hxy : |x i - y i| ≤ δ / 4
hz : |x i - 3 / 4 * δ - z i| ≤ δ / 4
⊢ z i < y i
state_after: case refine_2.intro.intro
α : Type u_1
ι : Type u_2
inst✝ : Fintype ι
s t : Set (ι → ℝ)
a₁ a₂ b₁ b₂ x y✝ : ι → ℝ
δ : ℝ
hs : IsLowerSet s
hx : x ∈ closure s
hδ : 0 < δ
y : ι → ℝ
hy : y ∈ s
z : ι → ℝ
i : ι
hxy : x i - y i ≤ δ / 4 ∧ y i - x i ≤ δ / 4
hz : x i - 3 / 4 * δ - z i ≤ δ / 4 ∧ z i - (x i - 3 / 4 * δ) ≤ δ / 4
⊢ z i < y i
tactic: rw [abs_sub_le_iff] at hxy hz
state_before: case refine_2.intro.intro
α : Type u_1
ι : Type u_2
inst✝ : Fintype ι
s t : Set (ι → ℝ)
a₁ a₂ b₁ b₂ x y✝ : ι → ℝ
δ : ℝ
hs : IsLowerSet s
hx : x ∈ closure s
hδ : 0 < δ
y : ι → ℝ
hy : y ∈ s
z : ι → ℝ
i : ι
hxy : x i - y i ≤ δ / 4 ∧ y i - x i ≤ δ / 4
hz : x i - 3 / 4 * δ - z i ≤ δ / 4 ∧ z i - (x i - 3 / 4 * δ) ≤ δ / 4
⊢ z i < y i
state_after: no goals
tactic: linarith