Theorem: Set.PartiallyWellOrderedOn.image_of_monotone_on
File: Mathlib/Order/WellFoundedSet.lean

Proof steps:
state_before: ι : Type u_1
α : Type u_2
β : Type u_3
γ : Type u_4
π : ι → Type u_5
r : α → α → Prop
r' : β → β → Prop
f : α → β
s t : Set α
a : α
hs : s.PartiallyWellOrderedOn r
hf : ∀ a₁ ∈ s, ∀ a₂ ∈ s, r a₁ a₂ → r' (f a₁) (f a₂)
⊢ (f '' s).PartiallyWellOrderedOn r'
state_after: ι : Type u_1
α : Type u_2
β : Type u_3
γ : Type u_4
π : ι → Type u_5
r : α → α → Prop
r' : β → β → Prop
f : α → β
s t : Set α
a : α
hs : s.PartiallyWellOrderedOn r
hf : ∀ a₁ ∈ s, ∀ a₂ ∈ s, r a₁ a₂ → r' (f a₁) (f a₂)
g' : ℕ → β
hg' : ∀ (n : ℕ), g' n ∈ f '' s
⊢ ∃ m n, m < n ∧ r' (g' m) (g' n)
tactic: intro g' hg'
state_before: ι : Type u_1
α : Type u_2
β : Type u_3
γ : Type u_4
π : ι → Type u_5
r : α → α → Prop
r' : β → β → Prop
f : α → β
s t : Set α
a : α
hs : s.PartiallyWellOrderedOn r
hf : ∀ a₁ ∈ s, ∀ a₂ ∈ s, r a₁ a₂ → r' (f a₁) (f a₂)
g' : ℕ → β
hg' : ∀ (n : ℕ), g' n ∈ f '' s
⊢ ∃ m n, m < n ∧ r' (g' m) (g' n)
state_after: ι : Type u_1
α : Type u_2
β : Type u_3
γ : Type u_4
π : ι → Type u_5
r : α → α → Prop
r' : β → β → Prop
f : α → β
s t : Set α
a : α
hs : s.PartiallyWellOrderedOn r
hf : ∀ a₁ ∈ s, ∀ a₂ ∈ s, r a₁ a₂ → r' (f a₁) (f a₂)
g' : ℕ → β
g : ℕ → α
hgs : ∀ (n : ℕ), g n ∈ s
heq : ∀ (n : ℕ), f (g n) = g' n
⊢ ∃ m n, m < n ∧ r' (g' m) (g' n)
tactic: choose g hgs heq using hg'
state_before: ι : Type u_1
α : Type u_2
β : Type u_3
γ : Type u_4
π : ι → Type u_5
r : α → α → Prop
r' : β → β → Prop
f : α → β
s t : Set α
a : α
hs : s.PartiallyWellOrderedOn r
hf : ∀ a₁ ∈ s, ∀ a₂ ∈ s, r a₁ a₂ → r' (f a₁) (f a₂)
g' : ℕ → β
g : ℕ → α
hgs : ∀ (n : ℕ), g n ∈ s
heq : ∀ (n : ℕ), f (g n) = g' n
⊢ ∃ m n, m < n ∧ r' (g' m) (g' n)
state_after: ι : Type u_1
α : Type u_2
β : Type u_3
γ : Type u_4
π : ι → Type u_5
r : α → α → Prop
r' : β → β → Prop
f : α → β
s t : Set α
a : α
hs : s.PartiallyWellOrderedOn r
hf : ∀ a₁ ∈ s, ∀ a₂ ∈ s, r a₁ a₂ → r' (f a₁) (f a₂)
g : ℕ → α
hgs : ∀ (n : ℕ), g n ∈ s
heq : ∀ (n : ℕ), f (g n) = (f ∘ g) n
⊢ ∃ m n, m < n ∧ r' ((f ∘ g) m) ((f ∘ g) n)
tactic: obtain rfl : f ∘ g = g' := funext heq
state_before: ι : Type u_1
α : Type u_2
β : Type u_3
γ : Type u_4
π : ι → Type u_5
r : α → α → Prop
r' : β → β → Prop
f : α → β
s t : Set α
a : α
hs : s.PartiallyWellOrderedOn r
hf : ∀ a₁ ∈ s, ∀ a₂ ∈ s, r a₁ a₂ → r' (f a₁) (f a₂)
g : ℕ → α
hgs : ∀ (n : ℕ), g n ∈ s
heq : ∀ (n : ℕ), f (g n) = (f ∘ g) n
⊢ ∃ m n, m < n ∧ r' ((f ∘ g) m) ((f ∘ g) n)
state_after: case intro.intro.intro
ι : Type u_1
α : Type u_2
β : Type u_3
γ : Type u_4
π : ι → Type u_5
r : α → α → Prop
r' : β → β → Prop
f : α → β
s t : Set α
a : α
hs : s.PartiallyWellOrderedOn r
hf : ∀ a₁ ∈ s, ∀ a₂ ∈ s, r a₁ a₂ → r' (f a₁) (f a₂)
g : ℕ → α
hgs : ∀ (n : ℕ), g n ∈ s
heq : ∀ (n : ℕ), f (g n) = (f ∘ g) n
m n : ℕ
hlt : m < n
hmn : r (g m) (g n)
⊢ ∃ m n, m < n ∧ r' ((f ∘ g) m) ((f ∘ g) n)
tactic: obtain ⟨m, n, hlt, hmn⟩ := hs g hgs
state_before: case intro.intro.intro
ι : Type u_1
α : Type u_2
β : Type u_3
γ : Type u_4
π : ι → Type u_5
r : α → α → Prop
r' : β → β → Prop
f : α → β
s t : Set α
a : α
hs : s.PartiallyWellOrderedOn r
hf : ∀ a₁ ∈ s, ∀ a₂ ∈ s, r a₁ a₂ → r' (f a₁) (f a₂)
g : ℕ → α
hgs : ∀ (n : ℕ), g n ∈ s
heq : ∀ (n : ℕ), f (g n) = (f ∘ g) n
m n : ℕ
hlt : m < n
hmn : r (g m) (g n)
⊢ ∃ m n, m < n ∧ r' ((f ∘ g) m) ((f ∘ g) n)
state_after: no goals
tactic: exact ⟨m, n, hlt, hf _ (hgs m) _ (hgs n) hmn⟩