Theorem: StructureGroupoid.compatible_of_mem_maximalAtlas
File: Mathlib/Geometry/Manifold/ChartedSpace.lean

Proof steps:
state_before: H : Type u
H' : Type u_1
M : Type u_2
M' : Type u_3
M'' : Type u_4
inst✝² : TopologicalSpace H
inst✝¹ : TopologicalSpace M
inst✝ : ChartedSpace H M
G : StructureGroupoid H
e e' : PartialHomeomorph M H
he : e ∈ maximalAtlas M G
he' : e' ∈ maximalAtlas M G
⊢ e.symm ≫ₕ e' ∈ G
state_after: H : Type u
H' : Type u_1
M : Type u_2
M' : Type u_3
M'' : Type u_4
inst✝² : TopologicalSpace H
inst✝¹ : TopologicalSpace M
inst✝ : ChartedSpace H M
G : StructureGroupoid H
e e' : PartialHomeomorph M H
he : e ∈ maximalAtlas M G
he' : e' ∈ maximalAtlas M G
x : H
hx : x ∈ (e.symm ≫ₕ e').source
⊢ ∃ s, IsOpen s ∧ x ∈ s ∧ (e.symm ≫ₕ e').restr s ∈ G
tactic: refine G.locality fun x hx ↦ ?_
state_before: H : Type u
H' : Type u_1
M : Type u_2
M' : Type u_3
M'' : Type u_4
inst✝² : TopologicalSpace H
inst✝¹ : TopologicalSpace M
inst✝ : ChartedSpace H M
G : StructureGroupoid H
e e' : PartialHomeomorph M H
he : e ∈ maximalAtlas M G
he' : e' ∈ maximalAtlas M G
x : H
hx : x ∈ (e.symm ≫ₕ e').source
⊢ ∃ s, IsOpen s ∧ x ∈ s ∧ (e.symm ≫ₕ e').restr s ∈ G
state_after: H : Type u
H' : Type u_1
M : Type u_2
M' : Type u_3
M'' : Type u_4
inst✝² : TopologicalSpace H
inst✝¹ : TopologicalSpace M
inst✝ : ChartedSpace H M
G : StructureGroupoid H
e e' : PartialHomeomorph M H
he : e ∈ maximalAtlas M G
he' : e' ∈ maximalAtlas M G
x : H
hx : x ∈ (e.symm ≫ₕ e').source
f : PartialHomeomorph M H := chartAt H (↑e.symm x)
⊢ ∃ s, IsOpen s ∧ x ∈ s ∧ (e.symm ≫ₕ e').restr s ∈ G
tactic: set f := chartAt (H := H) (e.symm x)
state_before: H : Type u
H' : Type u_1
M : Type u_2
M' : Type u_3
M'' : Type u_4
inst✝² : TopologicalSpace H
inst✝¹ : TopologicalSpace M
inst✝ : ChartedSpace H M
G : StructureGroupoid H
e e' : PartialHomeomorph M H
he : e ∈ maximalAtlas M G
he' : e' ∈ maximalAtlas M G
x : H
hx : x ∈ (e.symm ≫ₕ e').source
f : PartialHomeomorph M H := chartAt H (↑e.symm x)
⊢ ∃ s, IsOpen s ∧ x ∈ s ∧ (e.symm ≫ₕ e').restr s ∈ G
state_after: H : Type u
H' : Type u_1
M : Type u_2
M' : Type u_3
M'' : Type u_4
inst✝² : TopologicalSpace H
inst✝¹ : TopologicalSpace M
inst✝ : ChartedSpace H M
G : StructureGroupoid H
e e' : PartialHomeomorph M H
he : e ∈ maximalAtlas M G
he' : e' ∈ maximalAtlas M G
x : H
hx : x ∈ (e.symm ≫ₕ e').source
f : PartialHomeomorph M H := chartAt H (↑e.symm x)
s : Set H := e.target ∩ ↑e.symm ⁻¹' f.source
⊢ ∃ s, IsOpen s ∧ x ∈ s ∧ (e.symm ≫ₕ e').restr s ∈ G
tactic: let s := e.target ∩ e.symm ⁻¹' f.source
state_before: H : Type u
H' : Type u_1
M : Type u_2
M' : Type u_3
M'' : Type u_4
inst✝² : TopologicalSpace H
inst✝¹ : TopologicalSpace M
inst✝ : ChartedSpace H M
G : StructureGroupoid H
e e' : PartialHomeomorph M H
he : e ∈ maximalAtlas M G
he' : e' ∈ maximalAtlas M G
x : H
hx : x ∈ (e.symm ≫ₕ e').source
f : PartialHomeomorph M H := chartAt H (↑e.symm x)
s : Set H := e.target ∩ ↑e.symm ⁻¹' f.source
⊢ ∃ s, IsOpen s ∧ x ∈ s ∧ (e.symm ≫ₕ e').restr s ∈ G
state_after: H : Type u
H' : Type u_1
M : Type u_2
M' : Type u_3
M'' : Type u_4
inst✝² : TopologicalSpace H
inst✝¹ : TopologicalSpace M
inst✝ : ChartedSpace H M
G : StructureGroupoid H
e e' : PartialHomeomorph M H
he : e ∈ maximalAtlas M G
he' : e' ∈ maximalAtlas M G
x : H
hx : x ∈ (e.symm ≫ₕ e').source
f : PartialHomeomorph M H := chartAt H (↑e.symm x)
s : Set H := e.target ∩ ↑e.symm ⁻¹' f.source
hs : IsOpen s
⊢ ∃ s, IsOpen s ∧ x ∈ s ∧ (e.symm ≫ₕ e').restr s ∈ G
tactic: have hs : IsOpen s := by
    apply e.symm.continuousOn_toFun.isOpen_inter_preimage <;> apply open_source
state_before: H : Type u
H' : Type u_1
M : Type u_2
M' : Type u_3
M'' : Type u_4
inst✝² : TopologicalSpace H
inst✝¹ : TopologicalSpace M
inst✝ : ChartedSpace H M
G : StructureGroupoid H
e e' : PartialHomeomorph M H
he : e ∈ maximalAtlas M G
he' : e' ∈ maximalAtlas M G
x : H
hx : x ∈ (e.symm ≫ₕ e').source
f : PartialHomeomorph M H := chartAt H (↑e.symm x)
s : Set H := e.target ∩ ↑e.symm ⁻¹' f.source
hs : IsOpen s
⊢ ∃ s, IsOpen s ∧ x ∈ s ∧ (e.symm ≫ₕ e').restr s ∈ G
state_after: H : Type u
H' : Type u_1
M : Type u_2
M' : Type u_3
M'' : Type u_4
inst✝² : TopologicalSpace H
inst✝¹ : TopologicalSpace M
inst✝ : ChartedSpace H M
G : StructureGroupoid H
e e' : PartialHomeomorph M H
he : e ∈ maximalAtlas M G
he' : e' ∈ maximalAtlas M G
x : H
hx : x ∈ (e.symm ≫ₕ e').source
f : PartialHomeomorph M H := chartAt H (↑e.symm x)
s : Set H := e.target ∩ ↑e.symm ⁻¹' f.source
hs : IsOpen s
xs : x ∈ s
⊢ ∃ s, IsOpen s ∧ x ∈ s ∧ (e.symm ≫ₕ e').restr s ∈ G
tactic: have xs : x ∈ s := by
    simp only [s, f, mem_inter_iff, mem_preimage, mem_chart_source, and_true]
    exact ((mem_inter_iff _ _ _).1 hx).1
state_before: H : Type u
H' : Type u_1
M : Type u_2
M' : Type u_3
M'' : Type u_4
inst✝² : TopologicalSpace H
inst✝¹ : TopologicalSpace M
inst✝ : ChartedSpace H M
G : StructureGroupoid H
e e' : PartialHomeomorph M H
he : e ∈ maximalAtlas M G
he' : e' ∈ maximalAtlas M G
x : H
hx : x ∈ (e.symm ≫ₕ e').source
f : PartialHomeomorph M H := chartAt H (↑e.symm x)
s : Set H := e.target ∩ ↑e.symm ⁻¹' f.source
hs : IsOpen s
xs : x ∈ s
⊢ ∃ s, IsOpen s ∧ x ∈ s ∧ (e.symm ≫ₕ e').restr s ∈ G
state_after: H : Type u
H' : Type u_1
M : Type u_2
M' : Type u_3
M'' : Type u_4
inst✝² : TopologicalSpace H
inst✝¹ : TopologicalSpace M
inst✝ : ChartedSpace H M
G : StructureGroupoid H
e e' : PartialHomeomorph M H
he : e ∈ maximalAtlas M G
he' : e' ∈ maximalAtlas M G
x : H
hx : x ∈ (e.symm ≫ₕ e').source
f : PartialHomeomorph M H := chartAt H (↑e.symm x)
s : Set H := e.target ∩ ↑e.symm ⁻¹' f.source
hs : IsOpen s
xs : x ∈ s
⊢ (e.symm ≫ₕ e').restr s ∈ G
tactic: refine ⟨s, hs, xs, ?_⟩
state_before: H : Type u
H' : Type u_1
M : Type u_2
M' : Type u_3
M'' : Type u_4
inst✝² : TopologicalSpace H
inst✝¹ : TopologicalSpace M
inst✝ : ChartedSpace H M
G : StructureGroupoid H
e e' : PartialHomeomorph M H
he : e ∈ maximalAtlas M G
he' : e' ∈ maximalAtlas M G
x : H
hx : x ∈ (e.symm ≫ₕ e').source
f : PartialHomeomorph M H := chartAt H (↑e.symm x)
s : Set H := e.target ∩ ↑e.symm ⁻¹' f.source
hs : IsOpen s
xs : x ∈ s
⊢ (e.symm ≫ₕ e').restr s ∈ G
state_after: H : Type u
H' : Type u_1
M : Type u_2
M' : Type u_3
M'' : Type u_4
inst✝² : TopologicalSpace H
inst✝¹ : TopologicalSpace M
inst✝ : ChartedSpace H M
G : StructureGroupoid H
e e' : PartialHomeomorph M H
he : e ∈ maximalAtlas M G
he' : e' ∈ maximalAtlas M G
x : H
hx : x ∈ (e.symm ≫ₕ e').source
f : PartialHomeomorph M H := chartAt H (↑e.symm x)
s : Set H := e.target ∩ ↑e.symm ⁻¹' f.source
hs : IsOpen s
xs : x ∈ s
A : e.symm ≫ₕ f ∈ G
⊢ (e.symm ≫ₕ e').restr s ∈ G
tactic: have A : e.symm ≫ₕ f ∈ G := (mem_maximalAtlas_iff.1 he f (chart_mem_atlas _ _)).1
state_before: H : Type u
H' : Type u_1
M : Type u_2
M' : Type u_3
M'' : Type u_4
inst✝² : TopologicalSpace H
inst✝¹ : TopologicalSpace M
inst✝ : ChartedSpace H M
G : StructureGroupoid H
e e' : PartialHomeomorph M H
he : e ∈ maximalAtlas M G
he' : e' ∈ maximalAtlas M G
x : H
hx : x ∈ (e.symm ≫ₕ e').source
f : PartialHomeomorph M H := chartAt H (↑e.symm x)
s : Set H := e.target ∩ ↑e.symm ⁻¹' f.source
hs : IsOpen s
xs : x ∈ s
A : e.symm ≫ₕ f ∈ G
⊢ (e.symm ≫ₕ e').restr s ∈ G
state_after: H : Type u
H' : Type u_1
M : Type u_2
M' : Type u_3
M'' : Type u_4
inst✝² : TopologicalSpace H
inst✝¹ : TopologicalSpace M
inst✝ : ChartedSpace H M
G : StructureGroupoid H
e e' : PartialHomeomorph M H
he : e ∈ maximalAtlas M G
he' : e' ∈ maximalAtlas M G
x : H
hx : x ∈ (e.symm ≫ₕ e').source
f : PartialHomeomorph M H := chartAt H (↑e.symm x)
s : Set H := e.target ∩ ↑e.symm ⁻¹' f.source
hs : IsOpen s
xs : x ∈ s
A : e.symm ≫ₕ f ∈ G
B : f.symm ≫ₕ e' ∈ G
⊢ (e.symm ≫ₕ e').restr s ∈ G
tactic: have B : f.symm ≫ₕ e' ∈ G := (mem_maximalAtlas_iff.1 he' f (chart_mem_atlas _ _)).2
state_before: H : Type u
H' : Type u_1
M : Type u_2
M' : Type u_3
M'' : Type u_4
inst✝² : TopologicalSpace H
inst✝¹ : TopologicalSpace M
inst✝ : ChartedSpace H M
G : StructureGroupoid H
e e' : PartialHomeomorph M H
he : e ∈ maximalAtlas M G
he' : e' ∈ maximalAtlas M G
x : H
hx : x ∈ (e.symm ≫ₕ e').source
f : PartialHomeomorph M H := chartAt H (↑e.symm x)
s : Set H := e.target ∩ ↑e.symm ⁻¹' f.source
hs : IsOpen s
xs : x ∈ s
A : e.symm ≫ₕ f ∈ G
B : f.symm ≫ₕ e' ∈ G
⊢ (e.symm ≫ₕ e').restr s ∈ G
state_after: H : Type u
H' : Type u_1
M : Type u_2
M' : Type u_3
M'' : Type u_4
inst✝² : TopologicalSpace H
inst✝¹ : TopologicalSpace M
inst✝ : ChartedSpace H M
G : StructureGroupoid H
e e' : PartialHomeomorph M H
he : e ∈ maximalAtlas M G
he' : e' ∈ maximalAtlas M G
x : H
hx : x ∈ (e.symm ≫ₕ e').source
f : PartialHomeomorph M H := chartAt H (↑e.symm x)
s : Set H := e.target ∩ ↑e.symm ⁻¹' f.source
hs : IsOpen s
xs : x ∈ s
A : e.symm ≫ₕ f ∈ G
B : f.symm ≫ₕ e' ∈ G
C : (e.symm ≫ₕ f) ≫ₕ f.symm ≫ₕ e' ∈ G
⊢ (e.symm ≫ₕ e').restr s ∈ G
tactic: have C : (e.symm ≫ₕ f) ≫ₕ f.symm ≫ₕ e' ∈ G := G.trans A B
state_before: H : Type u
H' : Type u_1
M : Type u_2
M' : Type u_3
M'' : Type u_4
inst✝² : TopologicalSpace H
inst✝¹ : TopologicalSpace M
inst✝ : ChartedSpace H M
G : StructureGroupoid H
e e' : PartialHomeomorph M H
he : e ∈ maximalAtlas M G
he' : e' ∈ maximalAtlas M G
x : H
hx : x ∈ (e.symm ≫ₕ e').source
f : PartialHomeomorph M H := chartAt H (↑e.symm x)
s : Set H := e.target ∩ ↑e.symm ⁻¹' f.source
hs : IsOpen s
xs : x ∈ s
A : e.symm ≫ₕ f ∈ G
B : f.symm ≫ₕ e' ∈ G
C : (e.symm ≫ₕ f) ≫ₕ f.symm ≫ₕ e' ∈ G
⊢ (e.symm ≫ₕ e').restr s ∈ G
state_after: H : Type u
H' : Type u_1
M : Type u_2
M' : Type u_3
M'' : Type u_4
inst✝² : TopologicalSpace H
inst✝¹ : TopologicalSpace M
inst✝ : ChartedSpace H M
G : StructureGroupoid H
e e' : PartialHomeomorph M H
he : e ∈ maximalAtlas M G
he' : e' ∈ maximalAtlas M G
x : H
hx : x ∈ (e.symm ≫ₕ e').source
f : PartialHomeomorph M H := chartAt H (↑e.symm x)
s : Set H := e.target ∩ ↑e.symm ⁻¹' f.source
hs : IsOpen s
xs : x ∈ s
A : e.symm ≫ₕ f ∈ G
B : f.symm ≫ₕ e' ∈ G
C : (e.symm ≫ₕ f) ≫ₕ f.symm ≫ₕ e' ∈ G
D : (e.symm ≫ₕ f) ≫ₕ f.symm ≫ₕ e' ≈ (e.symm ≫ₕ e').restr s
⊢ (e.symm ≫ₕ e').restr s ∈ G
tactic: have D : (e.symm ≫ₕ f) ≫ₕ f.symm ≫ₕ e' ≈ (e.symm ≫ₕ e').restr s := calc
    (e.symm ≫ₕ f) ≫ₕ f.symm ≫ₕ e' = e.symm ≫ₕ (f ≫ₕ f.symm) ≫ₕ e' := by simp only [trans_assoc]
    _ ≈ e.symm ≫ₕ ofSet f.source f.open_source ≫ₕ e' :=
      EqOnSource.trans' (refl _) (EqOnSource.trans' (self_trans_symm _) (refl _))
    _ ≈ (e.symm ≫ₕ ofSet f.source f.open_source) ≫ₕ e' := by rw [trans_assoc]
    _ ≈ e.symm.restr s ≫ₕ e' := by rw [trans_of_set']; apply refl
    _ ≈ (e.symm ≫ₕ e').restr s := by rw [restr_trans]
state_before: H : Type u
H' : Type u_1
M : Type u_2
M' : Type u_3
M'' : Type u_4
inst✝² : TopologicalSpace H
inst✝¹ : TopologicalSpace M
inst✝ : ChartedSpace H M
G : StructureGroupoid H
e e' : PartialHomeomorph M H
he : e ∈ maximalAtlas M G
he' : e' ∈ maximalAtlas M G
x : H
hx : x ∈ (e.symm ≫ₕ e').source
f : PartialHomeomorph M H := chartAt H (↑e.symm x)
s : Set H := e.target ∩ ↑e.symm ⁻¹' f.source
hs : IsOpen s
xs : x ∈ s
A : e.symm ≫ₕ f ∈ G
B : f.symm ≫ₕ e' ∈ G
C : (e.symm ≫ₕ f) ≫ₕ f.symm ≫ₕ e' ∈ G
D : (e.symm ≫ₕ f) ≫ₕ f.symm ≫ₕ e' ≈ (e.symm ≫ₕ e').restr s
⊢ (e.symm ≫ₕ e').restr s ∈ G
state_after: no goals
tactic: exact G.mem_of_eqOnSource C (Setoid.symm D)