Theorem: HasConstantSpeedOnWith.ratio
File: Mathlib/Analysis/ConstantSpeed.lean

Proof steps:
state_before: α : Type u_1
inst✝¹ : LinearOrder α
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : ℝ → E
s : Set ℝ
l l' : ℝ≥0
hl' : l' ≠ 0
φ : ℝ → ℝ
φm : MonotoneOn φ s
hfφ : HasConstantSpeedOnWith (f ∘ φ) s l
hf : HasConstantSpeedOnWith f (φ '' s) l'
x : ℝ
xs : x ∈ s
⊢ EqOn φ (fun y => ↑l / ↑l' * (y - x) + φ x) s
state_after: α : Type u_1
inst✝¹ : LinearOrder α
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : ℝ → E
s : Set ℝ
l l' : ℝ≥0
hl' : l' ≠ 0
φ : ℝ → ℝ
φm : MonotoneOn φ s
hfφ : HasConstantSpeedOnWith (f ∘ φ) s l
hf : HasConstantSpeedOnWith f (φ '' s) l'
x : ℝ
xs : x ∈ s
y : ℝ
ys : y ∈ s
⊢ φ y = (fun y => ↑l / ↑l' * (y - x) + φ x) y
tactic: rintro y ys
state_before: α : Type u_1
inst✝¹ : LinearOrder α
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : ℝ → E
s : Set ℝ
l l' : ℝ≥0
hl' : l' ≠ 0
φ : ℝ → ℝ
φm : MonotoneOn φ s
hfφ : HasConstantSpeedOnWith (f ∘ φ) s l
hf : HasConstantSpeedOnWith f (φ '' s) l'
x : ℝ
xs : x ∈ s
y : ℝ
ys : y ∈ s
⊢ φ y = (fun y => ↑l / ↑l' * (y - x) + φ x) y
state_after: α : Type u_1
inst✝¹ : LinearOrder α
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : ℝ → E
s : Set ℝ
l l' : ℝ≥0
hl' : l' ≠ 0
φ : ℝ → ℝ
φm : MonotoneOn φ s
hfφ : HasConstantSpeedOnWith (f ∘ φ) s l
hf : HasConstantSpeedOnWith f (φ '' s) l'
x : ℝ
xs : x ∈ s
y : ℝ
ys : y ∈ s
⊢ (φ y - φ x) * ↑l' = (y - x) * ↑l
tactic: rw [← sub_eq_iff_eq_add, mul_comm, ← mul_div_assoc, eq_div_iff (NNReal.coe_ne_zero.mpr hl')]
state_before: α : Type u_1
inst✝¹ : LinearOrder α
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : ℝ → E
s : Set ℝ
l l' : ℝ≥0
hl' : l' ≠ 0
φ : ℝ → ℝ
φm : MonotoneOn φ s
hfφ : HasConstantSpeedOnWith (f ∘ φ) s l
hf : HasConstantSpeedOnWith f (φ '' s) l'
x : ℝ
xs : x ∈ s
y : ℝ
ys : y ∈ s
⊢ (φ y - φ x) * ↑l' = (y - x) * ↑l
state_after: α : Type u_1
inst✝¹ : LinearOrder α
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : ℝ → E
s : Set ℝ
l l' : ℝ≥0
hl' : l' ≠ 0
φ : ℝ → ℝ
φm : MonotoneOn φ s
hfφ : HasConstantSpeedOnWith (f ∘ φ) s l
hf :
  LocallyBoundedVariationOn f (φ '' s) ∧
    ∀ ⦃x : ℝ⦄, x ∈ φ '' s → ∀ ⦃y : ℝ⦄, y ∈ φ '' s → variationOnFromTo f (φ '' s) x y = ↑l' * (y - x)
x : ℝ
xs : x ∈ s
y : ℝ
ys : y ∈ s
⊢ (φ y - φ x) * ↑l' = (y - x) * ↑l
tactic: rw [hasConstantSpeedOnWith_iff_variationOnFromTo_eq] at hf
state_before: α : Type u_1
inst✝¹ : LinearOrder α
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : ℝ → E
s : Set ℝ
l l' : ℝ≥0
hl' : l' ≠ 0
φ : ℝ → ℝ
φm : MonotoneOn φ s
hfφ : HasConstantSpeedOnWith (f ∘ φ) s l
hf :
  LocallyBoundedVariationOn f (φ '' s) ∧
    ∀ ⦃x : ℝ⦄, x ∈ φ '' s → ∀ ⦃y : ℝ⦄, y ∈ φ '' s → variationOnFromTo f (φ '' s) x y = ↑l' * (y - x)
x : ℝ
xs : x ∈ s
y : ℝ
ys : y ∈ s
⊢ (φ y - φ x) * ↑l' = (y - x) * ↑l
state_after: α : Type u_1
inst✝¹ : LinearOrder α
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : ℝ → E
s : Set ℝ
l l' : ℝ≥0
hl' : l' ≠ 0
φ : ℝ → ℝ
φm : MonotoneOn φ s
hfφ :
  LocallyBoundedVariationOn (f ∘ φ) s ∧
    ∀ ⦃x : ℝ⦄, x ∈ s → ∀ ⦃y : ℝ⦄, y ∈ s → variationOnFromTo (f ∘ φ) s x y = ↑l * (y - x)
hf :
  LocallyBoundedVariationOn f (φ '' s) ∧
    ∀ ⦃x : ℝ⦄, x ∈ φ '' s → ∀ ⦃y : ℝ⦄, y ∈ φ '' s → variationOnFromTo f (φ '' s) x y = ↑l' * (y - x)
x : ℝ
xs : x ∈ s
y : ℝ
ys : y ∈ s
⊢ (φ y - φ x) * ↑l' = (y - x) * ↑l
tactic: rw [hasConstantSpeedOnWith_iff_variationOnFromTo_eq] at hfφ
state_before: α : Type u_1
inst✝¹ : LinearOrder α
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : ℝ → E
s : Set ℝ
l l' : ℝ≥0
hl' : l' ≠ 0
φ : ℝ → ℝ
φm : MonotoneOn φ s
hfφ :
  LocallyBoundedVariationOn (f ∘ φ) s ∧
    ∀ ⦃x : ℝ⦄, x ∈ s → ∀ ⦃y : ℝ⦄, y ∈ s → variationOnFromTo (f ∘ φ) s x y = ↑l * (y - x)
hf :
  LocallyBoundedVariationOn f (φ '' s) ∧
    ∀ ⦃x : ℝ⦄, x ∈ φ '' s → ∀ ⦃y : ℝ⦄, y ∈ φ '' s → variationOnFromTo f (φ '' s) x y = ↑l' * (y - x)
x : ℝ
xs : x ∈ s
y : ℝ
ys : y ∈ s
⊢ (φ y - φ x) * ↑l' = (y - x) * ↑l
state_after: α : Type u_1
inst✝¹ : LinearOrder α
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : ℝ → E
s : Set ℝ
l l' : ℝ≥0
hl' : l' ≠ 0
φ : ℝ → ℝ
φm : MonotoneOn φ s
hfφ :
  LocallyBoundedVariationOn (f ∘ φ) s ∧
    ∀ ⦃x : ℝ⦄, x ∈ s → ∀ ⦃y : ℝ⦄, y ∈ s → variationOnFromTo (f ∘ φ) s x y = ↑l * (y - x)
hf :
  LocallyBoundedVariationOn f (φ '' s) ∧
    ∀ ⦃x : ℝ⦄, x ∈ φ '' s → ∀ ⦃y : ℝ⦄, y ∈ φ '' s → variationOnFromTo f (φ '' s) x y = ↑l' * (y - x)
x : ℝ
xs : x ∈ s
y : ℝ
ys : y ∈ s
⊢ (y - x) * ↑l = (φ y - φ x) * ↑l'
tactic: symm
state_before: α : Type u_1
inst✝¹ : LinearOrder α
E : Type u_2
inst✝ : PseudoEMetricSpace E
f : ℝ → E
s : Set ℝ
l l' : ℝ≥0
hl' : l' ≠ 0
φ : ℝ → ℝ
φm : MonotoneOn φ s
hfφ :
  LocallyBoundedVariationOn (f ∘ φ) s ∧
    ∀ ⦃x : ℝ⦄, x ∈ s → ∀ ⦃y : ℝ⦄, y ∈ s → variationOnFromTo (f ∘ φ) s x y = ↑l * (y - x)
hf :
  LocallyBoundedVariationOn f (φ '' s) ∧
    ∀ ⦃x : ℝ⦄, x ∈ φ '' s → ∀ ⦃y : ℝ⦄, y ∈ φ '' s → variationOnFromTo f (φ '' s) x y = ↑l' * (y - x)
x : ℝ
xs : x ∈ s
y : ℝ
ys : y ∈ s
⊢ (y - x) * ↑l = (φ y - φ x) * ↑l'
state_after: no goals
tactic: calc
    (y - x) * l = l * (y - x) := by rw [mul_comm]
    _ = variationOnFromTo (f ∘ φ) s x y := (hfφ.2 xs ys).symm
    _ = variationOnFromTo f (φ '' s) (φ x) (φ y) :=
      (variationOnFromTo.comp_eq_of_monotoneOn f φ φm xs ys)
    _ = l' * (φ y - φ x) := (hf.2 ⟨x, xs, rfl⟩ ⟨y, ys, rfl⟩)
    _ = (φ y - φ x) * l' := by rw [mul_comm]