Theorem: Continuous.discrete_of_tendsto_cofinite_cocompact
File: Mathlib/Topology/DiscreteSubset.lean

Proof steps:
state_before: X : Type u_1
Y : Type u_2
inst✝³ : TopologicalSpace X
inst✝² : TopologicalSpace Y
f : X → Y
inst✝¹ : T1Space X
inst✝ : WeaklyLocallyCompactSpace Y
hf' : Continuous f
hf : Tendsto f cofinite (cocompact Y)
⊢ DiscreteTopology X
state_after: X : Type u_1
Y : Type u_2
inst✝³ : TopologicalSpace X
inst✝² : TopologicalSpace Y
f : X → Y
inst✝¹ : T1Space X
inst✝ : WeaklyLocallyCompactSpace Y
hf' : Continuous f
hf : Tendsto f cofinite (cocompact Y)
x : X
⊢ IsOpen {x}
tactic: refine singletons_open_iff_discrete.mp (fun x ↦ ?_)
state_before: X : Type u_1
Y : Type u_2
inst✝³ : TopologicalSpace X
inst✝² : TopologicalSpace Y
f : X → Y
inst✝¹ : T1Space X
inst✝ : WeaklyLocallyCompactSpace Y
hf' : Continuous f
hf : Tendsto f cofinite (cocompact Y)
x : X
⊢ IsOpen {x}
state_after: case intro.intro
X : Type u_1
Y : Type u_2
inst✝³ : TopologicalSpace X
inst✝² : TopologicalSpace Y
f : X → Y
inst✝¹ : T1Space X
inst✝ : WeaklyLocallyCompactSpace Y
hf' : Continuous f
hf : Tendsto f cofinite (cocompact Y)
x : X
K : Set Y
hK : IsCompact K
hK' : K ∈ 𝓝 (f x)
⊢ IsOpen {x}
tactic: obtain ⟨K : Set Y, hK : IsCompact K, hK' : K ∈ 𝓝 (f x)⟩ := exists_compact_mem_nhds (f x)
state_before: case intro.intro
X : Type u_1
Y : Type u_2
inst✝³ : TopologicalSpace X
inst✝² : TopologicalSpace Y
f : X → Y
inst✝¹ : T1Space X
inst✝ : WeaklyLocallyCompactSpace Y
hf' : Continuous f
hf : Tendsto f cofinite (cocompact Y)
x : X
K : Set Y
hK : IsCompact K
hK' : K ∈ 𝓝 (f x)
⊢ IsOpen {x}
state_after: case intro.intro.intro.intro.intro
X : Type u_1
Y : Type u_2
inst✝³ : TopologicalSpace X
inst✝² : TopologicalSpace Y
f : X → Y
inst✝¹ : T1Space X
inst✝ : WeaklyLocallyCompactSpace Y
hf' : Continuous f
hf : Tendsto f cofinite (cocompact Y)
x : X
K : Set Y
hK : IsCompact K
hK' : K ∈ 𝓝 (f x)
U : Set Y
hU₁ : U ⊆ K
hU₂ : IsOpen U
hU₃ : f x ∈ U
⊢ IsOpen {x}
tactic: obtain ⟨U : Set Y, hU₁ : U ⊆ K, hU₂ : IsOpen U, hU₃ : f x ∈ U⟩ := mem_nhds_iff.mp hK'
state_before: case intro.intro.intro.intro.intro
X : Type u_1
Y : Type u_2
inst✝³ : TopologicalSpace X
inst✝² : TopologicalSpace Y
f : X → Y
inst✝¹ : T1Space X
inst✝ : WeaklyLocallyCompactSpace Y
hf' : Continuous f
hf : Tendsto f cofinite (cocompact Y)
x : X
K : Set Y
hK : IsCompact K
hK' : K ∈ 𝓝 (f x)
U : Set Y
hU₁ : U ⊆ K
hU₂ : IsOpen U
hU₃ : f x ∈ U
⊢ IsOpen {x}
state_after: case intro.intro.intro.intro.intro
X : Type u_1
Y : Type u_2
inst✝³ : TopologicalSpace X
inst✝² : TopologicalSpace Y
f : X → Y
inst✝¹ : T1Space X
inst✝ : WeaklyLocallyCompactSpace Y
hf' : Continuous f
hf : Tendsto f cofinite (cocompact Y)
x : X
K : Set Y
hK : IsCompact K
hK' : K ∈ 𝓝 (f x)
U : Set Y
hU₁ : U ⊆ K
hU₂ : IsOpen U
hU₃ : f x ∈ U
hU₄ : (f ⁻¹' U).Finite
⊢ IsOpen {x}
tactic: have hU₄ : Set.Finite (f⁻¹' U) :=
    Finite.subset (tendsto_cofinite_cocompact_iff.mp hf K hK) (preimage_mono hU₁)
state_before: case intro.intro.intro.intro.intro
X : Type u_1
Y : Type u_2
inst✝³ : TopologicalSpace X
inst✝² : TopologicalSpace Y
f : X → Y
inst✝¹ : T1Space X
inst✝ : WeaklyLocallyCompactSpace Y
hf' : Continuous f
hf : Tendsto f cofinite (cocompact Y)
x : X
K : Set Y
hK : IsCompact K
hK' : K ∈ 𝓝 (f x)
U : Set Y
hU₁ : U ⊆ K
hU₂ : IsOpen U
hU₃ : f x ∈ U
hU₄ : (f ⁻¹' U).Finite
⊢ IsOpen {x}
state_after: no goals
tactic: exact isOpen_singleton_of_finite_mem_nhds _ ((hU₂.preimage hf').mem_nhds hU₃) hU₄