Theorem: intervalIntegral.sub_le_integral_of_hasDeriv_right_of_le_Ico
File: Mathlib/MeasureTheory/Integral/FundThmCalculus.lean

Proof steps:
state_before: ι : Type u_1
𝕜 : Type u_2
E : Type u_3
F : Type u_4
A : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace ℝ E
f : ℝ → E
g' g φ : ℝ → ℝ
a b : ℝ
hab : a ≤ b
hcont : ContinuousOn g (Icc a b)
hderiv : ∀ x ∈ Ico a b, HasDerivWithinAt g (g' x) (Ioi x) x
φint : IntegrableOn φ (Icc a b) volume
hφg : ∀ x ∈ Ico a b, g' x ≤ φ x
⊢ g b - g a ≤ ∫ (y : ℝ) in a..b, φ y
state_after: ι : Type u_1
𝕜 : Type u_2
E : Type u_3
F : Type u_4
A : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace ℝ E
f : ℝ → E
g' g φ : ℝ → ℝ
a b : ℝ
hab : a ≤ b
hcont : ContinuousOn g (Icc a b)
hderiv : ∀ x ∈ Ico a b, HasDerivWithinAt g (g' x) (Ioi x) x
φint : IntegrableOn φ (Icc a b) volume
hφg : ∀ x ∈ Ico a b, g' x ≤ φ x
ε : ℝ
εpos : 0 < ε
⊢ g b - g a ≤ (∫ (y : ℝ) in a..b, φ y) + ε
tactic: refine le_of_forall_pos_le_add fun ε εpos => ?_
state_before: ι : Type u_1
𝕜 : Type u_2
E : Type u_3
F : Type u_4
A : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace ℝ E
f : ℝ → E
g' g φ : ℝ → ℝ
a b : ℝ
hab : a ≤ b
hcont : ContinuousOn g (Icc a b)
hderiv : ∀ x ∈ Ico a b, HasDerivWithinAt g (g' x) (Ioi x) x
φint : IntegrableOn φ (Icc a b) volume
hφg : ∀ x ∈ Ico a b, g' x ≤ φ x
ε : ℝ
εpos : 0 < ε
⊢ g b - g a ≤ (∫ (y : ℝ) in a..b, φ y) + ε
state_after: case intro.intro.intro.intro.intro
ι : Type u_1
𝕜 : Type u_2
E : Type u_3
F : Type u_4
A : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace ℝ E
f : ℝ → E
g' g φ : ℝ → ℝ
a b : ℝ
hab : a ≤ b
hcont : ContinuousOn g (Icc a b)
hderiv : ∀ x ∈ Ico a b, HasDerivWithinAt g (g' x) (Ioi x) x
φint : IntegrableOn φ (Icc a b) volume
hφg : ∀ x ∈ Ico a b, g' x ≤ φ x
ε : ℝ
εpos : 0 < ε
G' : ℝ → EReal
f_lt_G' : ∀ (x : ℝ), ↑(φ x) < G' x
G'cont : LowerSemicontinuous G'
G'int : Integrable (fun x => (G' x).toReal) (volume.restrict (Icc a b))
G'lt_top : ∀ᵐ (x : ℝ) ∂volume.restrict (Icc a b), G' x < ⊤
hG' : ∫ (x : ℝ) in Icc a b, (G' x).toReal ∂volume < ∫ (x : ℝ) in Icc a b, φ x ∂volume + ε
⊢ g b - g a ≤ (∫ (y : ℝ) in a..b, φ y) + ε
tactic: rcases exists_lt_lowerSemicontinuous_integral_lt φ φint εpos with
    ⟨G', f_lt_G', G'cont, G'int, G'lt_top, hG'⟩
state_before: case intro.intro.intro.intro.intro
ι : Type u_1
𝕜 : Type u_2
E : Type u_3
F : Type u_4
A : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace ℝ E
f : ℝ → E
g' g φ : ℝ → ℝ
a b : ℝ
hab : a ≤ b
hcont : ContinuousOn g (Icc a b)
hderiv : ∀ x ∈ Ico a b, HasDerivWithinAt g (g' x) (Ioi x) x
φint : IntegrableOn φ (Icc a b) volume
hφg : ∀ x ∈ Ico a b, g' x ≤ φ x
ε : ℝ
εpos : 0 < ε
G' : ℝ → EReal
f_lt_G' : ∀ (x : ℝ), ↑(φ x) < G' x
G'cont : LowerSemicontinuous G'
G'int : Integrable (fun x => (G' x).toReal) (volume.restrict (Icc a b))
G'lt_top : ∀ᵐ (x : ℝ) ∂volume.restrict (Icc a b), G' x < ⊤
hG' : ∫ (x : ℝ) in Icc a b, (G' x).toReal ∂volume < ∫ (x : ℝ) in Icc a b, φ x ∂volume + ε
⊢ g b - g a ≤ (∫ (y : ℝ) in a..b, φ y) + ε
state_after: case intro.intro.intro.intro.intro
ι : Type u_1
𝕜 : Type u_2
E : Type u_3
F : Type u_4
A : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace ℝ E
f : ℝ → E
g' g φ : ℝ → ℝ
a b : ℝ
hab : a ≤ b
hcont : ContinuousOn g (Icc a b)
hderiv : ∀ x ∈ Ico a b, HasDerivWithinAt g (g' x) (Ioi x) x
φint : IntegrableOn φ (Icc a b) volume
hφg : ∀ x ∈ Ico a b, g' x ≤ φ x
ε : ℝ
εpos : 0 < ε
G' : ℝ → EReal
f_lt_G' : ∀ (x : ℝ), ↑(φ x) < G' x
G'cont : LowerSemicontinuous G'
G'int : Integrable (fun x => (G' x).toReal) (volume.restrict (Icc a b))
G'lt_top : ∀ᵐ (x : ℝ) ∂volume.restrict (Icc a b), G' x < ⊤
hG' : ∫ (x : ℝ) in Icc a b, (G' x).toReal ∂volume < ∫ (x : ℝ) in Icc a b, φ x ∂volume + ε
s : Set ℝ := {t | g t - g a ≤ ∫ (u : ℝ) in a..t, (G' u).toReal} ∩ Icc a b
⊢ g b - g a ≤ (∫ (y : ℝ) in a..b, φ y) + ε
tactic: set s := {t | g t - g a ≤ ∫ u in a..t, (G' u).toReal} ∩ Icc a b
state_before: case intro.intro.intro.intro.intro
ι : Type u_1
𝕜 : Type u_2
E : Type u_3
F : Type u_4
A : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace ℝ E
f : ℝ → E
g' g φ : ℝ → ℝ
a b : ℝ
hab : a ≤ b
hcont : ContinuousOn g (Icc a b)
hderiv : ∀ x ∈ Ico a b, HasDerivWithinAt g (g' x) (Ioi x) x
φint : IntegrableOn φ (Icc a b) volume
hφg : ∀ x ∈ Ico a b, g' x ≤ φ x
ε : ℝ
εpos : 0 < ε
G' : ℝ → EReal
f_lt_G' : ∀ (x : ℝ), ↑(φ x) < G' x
G'cont : LowerSemicontinuous G'
G'int : Integrable (fun x => (G' x).toReal) (volume.restrict (Icc a b))
G'lt_top : ∀ᵐ (x : ℝ) ∂volume.restrict (Icc a b), G' x < ⊤
hG' : ∫ (x : ℝ) in Icc a b, (G' x).toReal ∂volume < ∫ (x : ℝ) in Icc a b, φ x ∂volume + ε
s : Set ℝ := {t | g t - g a ≤ ∫ (u : ℝ) in a..t, (G' u).toReal} ∩ Icc a b
⊢ g b - g a ≤ (∫ (y : ℝ) in a..b, φ y) + ε
state_after: case intro.intro.intro.intro.intro
ι : Type u_1
𝕜 : Type u_2
E : Type u_3
F : Type u_4
A : Type u_5
inst✝¹ : NormedAddCommGroup E
inst✝ : NormedSpace ℝ E
f : ℝ → E
g' g φ : ℝ → ℝ
a b : ℝ
hab : a ≤ b
hcont : ContinuousOn g (Icc a b)
hderiv : ∀ x ∈ Ico a b, HasDerivWithinAt g (g' x) (Ioi x) x
φint : IntegrableOn φ (Icc a b) volume
hφg : ∀ x ∈ Ico a b, g' x ≤ φ x
ε : ℝ
εpos : 0 < ε
G' : ℝ → EReal
f_lt_G' : ∀ (x : ℝ), ↑(φ x) < G' x
G'cont : LowerSemicontinuous G'
G'int : Integrable (fun x => (G' x).toReal) (volume.restrict (Icc a b))
G'lt_top : ∀ᵐ (x : ℝ) ∂volume.restrict (Icc a b), G' x < ⊤
hG' : ∫ (x : ℝ) in Icc a b, (G' x).toReal ∂volume < ∫ (x : ℝ) in Icc a b, φ x ∂volume + ε
s : Set ℝ := {t | g t - g a ≤ ∫ (u : ℝ) in a..t, (G' u).toReal} ∩ Icc a b
s_closed : IsClosed s
⊢ g b - g a ≤ (∫ (y : ℝ) in a..b, φ y) + ε
tactic: have s_closed : IsClosed s := by
    have : ContinuousOn (fun t => (g t - g a, ∫ u in a..t, (G' u).toReal)) (Icc a b) := by
      rw [← uIcc_of_le hab] at G'int hcont ⊢
      exact (hcont.sub continuousOn_const).prod (continuousOn_primitive_interval G'int)
    simp only [s, inter_comm]
    exact this.preimage_isClosed_of_isClosed isClosed_Icc OrderClosedTopology.isClosed_le'