Theorem: NormedAddCommGroup.exists_norm_nsmul_le
File: Mathlib/NumberTheory/WellApproximable.lean

Proof steps:
state_before: T : ℝ
hT : Fact (0 < T)
A : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup A
inst✝⁴ : CompactSpace A
inst✝³ : ConnectedSpace A
inst✝² : MeasurableSpace A
inst✝¹ : BorelSpace A
μ : Measure A
inst✝ : μ.IsAddHaarMeasure
ξ : A
n : ℕ
hn : 0 < n
δ : ℝ
hδ : μ univ ≤ (n + 1) • μ (closedBall 0 (δ / 2))
⊢ ∃ j ∈ Icc 1 n, ‖j • ξ‖ ≤ δ
state_after: T : ℝ
hT : Fact (0 < T)
A : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup A
inst✝⁴ : CompactSpace A
inst✝³ : ConnectedSpace A
inst✝² : MeasurableSpace A
inst✝¹ : BorelSpace A
μ : Measure A
inst✝ : μ.IsAddHaarMeasure
ξ : A
n : ℕ
hn : 0 < n
δ : ℝ
hδ : μ univ ≤ (n + 1) • μ (closedBall 0 (δ / 2))
this : IsFiniteMeasure μ
⊢ ∃ j ∈ Icc 1 n, ‖j • ξ‖ ≤ δ
tactic: have : IsFiniteMeasure μ := CompactSpace.isFiniteMeasure
state_before: T : ℝ
hT : Fact (0 < T)
A : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup A
inst✝⁴ : CompactSpace A
inst✝³ : ConnectedSpace A
inst✝² : MeasurableSpace A
inst✝¹ : BorelSpace A
μ : Measure A
inst✝ : μ.IsAddHaarMeasure
ξ : A
n : ℕ
hn : 0 < n
δ : ℝ
hδ : μ univ ≤ (n + 1) • μ (closedBall 0 (δ / 2))
this : IsFiniteMeasure μ
⊢ ∃ j ∈ Icc 1 n, ‖j • ξ‖ ≤ δ
state_after: T : ℝ
hT : Fact (0 < T)
A : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup A
inst✝⁴ : CompactSpace A
inst✝³ : ConnectedSpace A
inst✝² : MeasurableSpace A
inst✝¹ : BorelSpace A
μ : Measure A
inst✝ : μ.IsAddHaarMeasure
ξ : A
n : ℕ
hn : 0 < n
δ : ℝ
hδ : μ univ ≤ (n + 1) • μ (closedBall 0 (δ / 2))
this : IsFiniteMeasure μ
B : ↑(Icc 0 n) → Set A := fun j => closedBall (↑j • ξ) (δ / 2)
⊢ ∃ j ∈ Icc 1 n, ‖j • ξ‖ ≤ δ
tactic: let B : Icc 0 n → Set A := fun j ↦ closedBall ((j : ℕ) • ξ) (δ/2)
state_before: T : ℝ
hT : Fact (0 < T)
A : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup A
inst✝⁴ : CompactSpace A
inst✝³ : ConnectedSpace A
inst✝² : MeasurableSpace A
inst✝¹ : BorelSpace A
μ : Measure A
inst✝ : μ.IsAddHaarMeasure
ξ : A
n : ℕ
hn : 0 < n
δ : ℝ
hδ : μ univ ≤ (n + 1) • μ (closedBall 0 (δ / 2))
this : IsFiniteMeasure μ
B : ↑(Icc 0 n) → Set A := fun j => closedBall (↑j • ξ) (δ / 2)
⊢ ∃ j ∈ Icc 1 n, ‖j • ξ‖ ≤ δ
state_after: T : ℝ
hT : Fact (0 < T)
A : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup A
inst✝⁴ : CompactSpace A
inst✝³ : ConnectedSpace A
inst✝² : MeasurableSpace A
inst✝¹ : BorelSpace A
μ : Measure A
inst✝ : μ.IsAddHaarMeasure
ξ : A
n : ℕ
hn : 0 < n
δ : ℝ
hδ : μ univ ≤ (n + 1) • μ (closedBall 0 (δ / 2))
this : IsFiniteMeasure μ
B : ↑(Icc 0 n) → Set A := fun j => closedBall (↑j • ξ) (δ / 2)
hB : ∀ (j : ↑(Icc 0 n)), IsClosed (B j)
⊢ ∃ j ∈ Icc 1 n, ‖j • ξ‖ ≤ δ
tactic: have hB : ∀ j, IsClosed (B j) := fun j ↦ isClosed_ball
state_before: T : ℝ
hT : Fact (0 < T)
A : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup A
inst✝⁴ : CompactSpace A
inst✝³ : ConnectedSpace A
inst✝² : MeasurableSpace A
inst✝¹ : BorelSpace A
μ : Measure A
inst✝ : μ.IsAddHaarMeasure
ξ : A
n : ℕ
hn : 0 < n
δ : ℝ
hδ : μ univ ≤ (n + 1) • μ (closedBall 0 (δ / 2))
this : IsFiniteMeasure μ
B : ↑(Icc 0 n) → Set A := fun j => closedBall (↑j • ξ) (δ / 2)
hB : ∀ (j : ↑(Icc 0 n)), IsClosed (B j)
⊢ ¬Pairwise (Disjoint on B)
state_after: T : ℝ
hT : Fact (0 < T)
A : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup A
inst✝⁴ : CompactSpace A
inst✝³ : ConnectedSpace A
inst✝² : MeasurableSpace A
inst✝¹ : BorelSpace A
μ : Measure A
inst✝ : μ.IsAddHaarMeasure
ξ : A
n : ℕ
hn : 0 < n
δ : ℝ
hδ : μ univ ≤ (n + 1) • μ (closedBall 0 (δ / 2))
this : IsFiniteMeasure μ
B : ↑(Icc 0 n) → Set A := fun j => closedBall (↑j • ξ) (δ / 2)
hB : ∀ (j : ↑(Icc 0 n)), IsClosed (B j)
h : Pairwise (Disjoint on B)
⊢ False
tactic: by_contra h
state_before: T : ℝ
hT : Fact (0 < T)
A : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup A
inst✝⁴ : CompactSpace A
inst✝³ : ConnectedSpace A
inst✝² : MeasurableSpace A
inst✝¹ : BorelSpace A
μ : Measure A
inst✝ : μ.IsAddHaarMeasure
ξ : A
n : ℕ
hn : 0 < n
δ : ℝ
hδ : μ univ ≤ (n + 1) • μ (closedBall 0 (δ / 2))
this : IsFiniteMeasure μ
B : ↑(Icc 0 n) → Set A := fun j => closedBall (↑j • ξ) (δ / 2)
hB : ∀ (j : ↑(Icc 0 n)), IsClosed (B j)
h : Pairwise (Disjoint on B)
⊢ False
state_after: T : ℝ
hT : Fact (0 < T)
A : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup A
inst✝⁴ : CompactSpace A
inst✝³ : ConnectedSpace A
inst✝² : MeasurableSpace A
inst✝¹ : BorelSpace A
μ : Measure A
inst✝ : μ.IsAddHaarMeasure
ξ : A
n : ℕ
hn : 0 < n
δ : ℝ
hδ : μ univ ≤ (n + 1) • μ (closedBall 0 (δ / 2))
this : IsFiniteMeasure μ
B : ↑(Icc 0 n) → Set A := fun j => closedBall (↑j • ξ) (δ / 2)
hB : ∀ (j : ↑(Icc 0 n)), IsClosed (B j)
h : Pairwise (Disjoint on B)
⊢ n = 0
tactic: apply hn.ne'
state_before: T : ℝ
hT : Fact (0 < T)
A : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup A
inst✝⁴ : CompactSpace A
inst✝³ : ConnectedSpace A
inst✝² : MeasurableSpace A
inst✝¹ : BorelSpace A
μ : Measure A
inst✝ : μ.IsAddHaarMeasure
ξ : A
n : ℕ
hn : 0 < n
δ : ℝ
hδ : μ univ ≤ (n + 1) • μ (closedBall 0 (δ / 2))
this : IsFiniteMeasure μ
B : ↑(Icc 0 n) → Set A := fun j => closedBall (↑j • ξ) (δ / 2)
hB : ∀ (j : ↑(Icc 0 n)), IsClosed (B j)
h : Pairwise (Disjoint on B)
⊢ n = 0
state_after: T : ℝ
hT : Fact (0 < T)
A : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup A
inst✝⁴ : CompactSpace A
inst✝³ : ConnectedSpace A
inst✝² : MeasurableSpace A
inst✝¹ : BorelSpace A
μ : Measure A
inst✝ : μ.IsAddHaarMeasure
ξ : A
n : ℕ
hn : 0 < n
δ : ℝ
hδ : μ univ ≤ (n + 1) • μ (closedBall 0 (δ / 2))
this : IsFiniteMeasure μ
B : ↑(Icc 0 n) → Set A := fun j => closedBall (↑j • ξ) (δ / 2)
hB : ∀ (j : ↑(Icc 0 n)), IsClosed (B j)
h : Pairwise (Disjoint on B)
h' : ⋃ j, B j = univ
⊢ n = 0
tactic: have h' : ⋃ j, B j = univ := by
    rw [← (isClosed_iUnion_of_finite hB).measure_eq_univ_iff_eq (μ := μ)]
    refine le_antisymm (μ.mono (subset_univ _)) ?_
    simp_rw [measure_iUnion h (fun _ ↦ measurableSet_closedBall), tsum_fintype,
      μ.addHaar_closedBall_center, Finset.sum_const, Finset.card_univ, Nat.card_fintypeIcc,
      tsub_zero]
    exact hδ
state_before: T : ℝ
hT : Fact (0 < T)
A : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup A
inst✝⁴ : CompactSpace A
inst✝³ : ConnectedSpace A
inst✝² : MeasurableSpace A
inst✝¹ : BorelSpace A
μ : Measure A
inst✝ : μ.IsAddHaarMeasure
ξ : A
n : ℕ
hn : 0 < n
δ : ℝ
hδ : μ univ ≤ (n + 1) • μ (closedBall 0 (δ / 2))
this : IsFiniteMeasure μ
B : ↑(Icc 0 n) → Set A := fun j => closedBall (↑j • ξ) (δ / 2)
hB : ∀ (j : ↑(Icc 0 n)), IsClosed (B j)
h : Pairwise (Disjoint on B)
h' : ⋃ j, B j = univ
⊢ n = 0
state_after: T : ℝ
hT : Fact (0 < T)
A : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup A
inst✝⁴ : CompactSpace A
inst✝³ : ConnectedSpace A
inst✝² : MeasurableSpace A
inst✝¹ : BorelSpace A
μ : Measure A
inst✝ : μ.IsAddHaarMeasure
ξ : A
n : ℕ
hn : 0 < n
δ : ℝ
this : IsFiniteMeasure μ
B : ↑(Icc 0 n) → Set A := fun j => closedBall (↑j • ξ) (δ / 2)
hB : ∀ (j : ↑(Icc 0 n)), IsClosed (B j)
h : Pairwise (Disjoint on B)
h' : ⋃ j, B j = univ
hδ : 0 ≤ δ / 2
⊢ n = 0
tactic: replace hδ : 0 ≤ δ/2 := by
    by_contra contra
    suffices μ (closedBall 0 (δ/2)) = 0 by
      apply isOpen_univ.measure_ne_zero μ univ_nonempty <| le_zero_iff.mp <| le_trans hδ _
      simp [this]
    rw [not_le, ← closedBall_eq_empty (x := (0 : A))] at contra
    simp [contra]
state_before: T : ℝ
hT : Fact (0 < T)
A : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup A
inst✝⁴ : CompactSpace A
inst✝³ : ConnectedSpace A
inst✝² : MeasurableSpace A
inst✝¹ : BorelSpace A
μ : Measure A
inst✝ : μ.IsAddHaarMeasure
ξ : A
n : ℕ
hn : 0 < n
δ : ℝ
this : IsFiniteMeasure μ
B : ↑(Icc 0 n) → Set A := fun j => closedBall (↑j • ξ) (δ / 2)
hB : ∀ (j : ↑(Icc 0 n)), IsClosed (B j)
h : Pairwise (Disjoint on B)
h' : ⋃ j, B j = univ
hδ : 0 ≤ δ / 2
⊢ n = 0
state_after: T : ℝ
hT : Fact (0 < T)
A : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup A
inst✝⁴ : CompactSpace A
inst✝³ : ConnectedSpace A
inst✝² : MeasurableSpace A
inst✝¹ : BorelSpace A
μ : Measure A
inst✝ : μ.IsAddHaarMeasure
ξ : A
n : ℕ
hn : 0 < n
δ : ℝ
this : IsFiniteMeasure μ
B : ↑(Icc 0 n) → Set A := fun j => closedBall (↑j • ξ) (δ / 2)
hB : ∀ (j : ↑(Icc 0 n)), IsClosed (B j)
h : Pairwise (Disjoint on B)
h' : ⋃ j, B j = univ
hδ : 0 ≤ δ / 2
h'' : ∀ (j : ↑(Icc 0 n)), (B j).Nonempty
⊢ n = 0
tactic: have h'' : ∀ j, (B j).Nonempty := by intro j; rwa [nonempty_closedBall]
state_before: T : ℝ
hT : Fact (0 < T)
A : Type u_1
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup A
inst✝⁴ : CompactSpace A
inst✝³ : ConnectedSpace A
inst✝² : MeasurableSpace A
inst✝¹ : BorelSpace A
μ : Measure A
inst✝ : μ.IsAddHaarMeasure
ξ : A
n : ℕ
hn : 0 < n
δ : ℝ
this : IsFiniteMeasure μ
B : ↑(Icc 0 n) → Set A := fun j => closedBall (↑j • ξ) (δ / 2)
hB : ∀ (j : ↑(Icc 0 n)), IsClosed (B j)
h : Pairwise (Disjoint on B)
h' : ⋃ j, B j = univ
hδ : 0 ≤ δ / 2
h'' : ∀ (j : ↑(Icc 0 n)), (B j).Nonempty
⊢ n = 0
state_after: no goals
tactic: simpa using subsingleton_of_disjoint_isClosed_iUnion_eq_univ h'' h hB h'