Theorem: RightDerivMeasurableAux.mem_a_of_differentiable
File: Mathlib/Analysis/Calculus/FDerivMeasurable.lean

tactic: have := hx.hasDerivWithinAt
state_before: F : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace ℝ F
f : ℝ → F
K : Set F
ε : ℝ
hε : 0 < ε
x : ℝ
hx : DifferentiableWithinAt ℝ f (Ici x) x
⊢ ∃ R, R > 0 ∧ ∀ (r : ℝ), r ∈ Ioo 0 R → x ∈ A f (derivWithin f (Ici x) x) r ε

tactic: simp_rw [hasDerivWithinAt_iff_isLittleO, isLittleO_iff] at this
state_before: F : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace ℝ F
f : ℝ → F
K : Set F
ε : ℝ
hε : 0 < ε
x : ℝ
hx : DifferentiableWithinAt ℝ f (Ici x) x
this : HasDerivWithinAt f (derivWithin f (Ici x) x) (Ici x) x
⊢ ∃ R, R > 0 ∧ ∀ (r : ℝ), r ∈ Ioo 0 R → x ∈ A f (derivWithin f (Ici x) x) r ε

tactic: rcases mem_nhdsWithin_Ici_iff_exists_Ico_subset.1 (this (half_pos hε)) with ⟨m, xm, hm⟩
state_before: F : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace ℝ F
f : ℝ → F
K : Set F
ε : ℝ
hε : 0 < ε
x : ℝ
hx : DifferentiableWithinAt ℝ f (Ici x) x
this :
  ∀ ⦃c : ℝ⦄, 0 < c → ∀ᶠ (x_1 : ℝ) in 𝓝[Ici x] x, ‖f x_1 - f x - (x_1 - x) • derivWithin f (Ici x) x‖ ≤ c * ‖x_1 - x‖
⊢ ∃ R, R > 0 ∧ ∀ (r : ℝ), r ∈ Ioo 0 R → x ∈ A f (derivWithin f (Ici x) x) r ε

tactic: refine' ⟨m - x, by linarith [show x < m from xm], fun r hr => _⟩
state_before: case intro.intro
F : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace ℝ F
f : ℝ → F
K : Set F
ε : ℝ
hε : 0 < ε
x : ℝ
hx : DifferentiableWithinAt ℝ f (Ici x) x
this :
  ∀ ⦃c : ℝ⦄, 0 < c → ∀ᶠ (x_1 : ℝ) in 𝓝[Ici x] x, ‖f x_1 - f x - (x_1 - x) • derivWithin f (Ici x) x‖ ≤ c * ‖x_1 - x‖
m : ℝ
xm : m ∈ Ioi x
hm : Ico x m ⊆ {x_1 | (fun x_2 => ‖f x_2 - f x - (x_2 - x) • derivWithin f (Ici x) x‖ ≤ ε / 2 * ‖x_2 - x‖) x_1}
⊢ ∃ R, R > 0 ∧ ∀ (r : ℝ), r ∈ Ioo 0 R → x ∈ A f (derivWithin f (Ici x) x) r ε

tactic: have : r ∈ Ioc (r / 2) r := ⟨half_lt_self hr.1, le_rfl⟩
state_before: case intro.intro
F : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace ℝ F
f : ℝ → F
K : Set F
ε : ℝ
hε : 0 < ε
x : ℝ
hx : DifferentiableWithinAt ℝ f (Ici x) x
this :
  ∀ ⦃c : ℝ⦄, 0 < c → ∀ᶠ (x_1 : ℝ) in 𝓝[Ici x] x, ‖f x_1 - f x - (x_1 - x) • derivWithin f (Ici x) x‖ ≤ c * ‖x_1 - x‖
m : ℝ
xm : m ∈ Ioi x
hm : Ico x m ⊆ {x_1 | (fun x_2 => ‖f x_2 - f x - (x_2 - x) • derivWithin f (Ici x) x‖ ≤ ε / 2 * ‖x_2 - x‖) x_1}
r : ℝ
hr : r ∈ Ioo 0 (m - x)
⊢ x ∈ A f (derivWithin f (Ici x) x) r ε

tactic: refine' ⟨r, this, fun y hy z hz => _⟩
state_before: case intro.intro
F : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace ℝ F
f : ℝ → F
K : Set F
ε : ℝ
hε : 0 < ε
x : ℝ
hx : DifferentiableWithinAt ℝ f (Ici x) x
this✝ :
  ∀ ⦃c : ℝ⦄, 0 < c → ∀ᶠ (x_1 : ℝ) in 𝓝[Ici x] x, ‖f x_1 - f x - (x_1 - x) • derivWithin f (Ici x) x‖ ≤ c * ‖x_1 - x‖
m : ℝ
xm : m ∈ Ioi x
hm : Ico x m ⊆ {x_1 | (fun x_2 => ‖f x_2 - f x - (x_2 - x) • derivWithin f (Ici x) x‖ ≤ ε / 2 * ‖x_2 - x‖) x_1}
r : ℝ
hr : r ∈ Ioo 0 (m - x)
this : r ∈ Ioc (r / 2) r
⊢ x ∈ A f (derivWithin f (Ici x) x) r ε

tactic: linarith [show x < m from xm]
state_before: F : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace ℝ F
f : ℝ → F
K : Set F
ε : ℝ
hε : 0 < ε
x : ℝ
hx : DifferentiableWithinAt ℝ f (Ici x) x
this :
  ∀ ⦃c : ℝ⦄, 0 < c → ∀ᶠ (x_1 : ℝ) in 𝓝[Ici x] x, ‖f x_1 - f x - (x_1 - x) • derivWithin f (Ici x) x‖ ≤ c * ‖x_1 - x‖
m : ℝ
xm : m ∈ Ioi x
hm : Ico x m ⊆ {x_1 | (fun x_2 => ‖f x_2 - f x - (x_2 - x) • derivWithin f (Ici x) x‖ ≤ ε / 2 * ‖x_2 - x‖) x_1}
⊢ m - x > 0

tactic: congr 1
state_before: F : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace ℝ F
f : ℝ → F
K : Set F
ε : ℝ
hε : 0 < ε
x : ℝ
hx : DifferentiableWithinAt ℝ f (Ici x) x
this✝ :
  ∀ ⦃c : ℝ⦄, 0 < c → ∀ᶠ (x_1 : ℝ) in 𝓝[Ici x] x, ‖f x_1 - f x - (x_1 - x) • derivWithin f (Ici x) x‖ ≤ c * ‖x_1 - x‖
m : ℝ
xm : m ∈ Ioi x
hm : Ico x m ⊆ {x_1 | (fun x_2 => ‖f x_2 - f x - (x_2 - x) • derivWithin f (Ici x) x‖ ≤ ε / 2 * ‖x_2 - x‖) x_1}
r : ℝ
hr : r ∈ Ioo 0 (m - x)
this : r ∈ Ioc (r / 2) r
y : ℝ
hy : y ∈ Icc x (x + r)
z : ℝ
hz : z ∈ Icc x (x + r)
⊢ ‖f z - f y - (z - y) • derivWithin f (Ici x) x‖ =
    ‖f z - f x - (z - x) • derivWithin f (Ici x) x - (f y - f x - (y - x) • derivWithin f (Ici x) x)‖

tactic: simp only [sub_smul]
state_before: case e_a
F : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace ℝ F
f : ℝ → F
K : Set F
ε : ℝ
hε : 0 < ε
x : ℝ
hx : DifferentiableWithinAt ℝ f (Ici x) x
this✝ :
  ∀ ⦃c : ℝ⦄, 0 < c → ∀ᶠ (x_1 : ℝ) in 𝓝[Ici x] x, ‖f x_1 - f x - (x_1 - x) • derivWithin f (Ici x) x‖ ≤ c * ‖x_1 - x‖
m : ℝ
xm : m ∈ Ioi x
hm : Ico x m ⊆ {x_1 | (fun x_2 => ‖f x_2 - f x - (x_2 - x) • derivWithin f (Ici x) x‖ ≤ ε / 2 * ‖x_2 - x‖) x_1}
r : ℝ
hr : r ∈ Ioo 0 (m - x)
this : r ∈ Ioc (r / 2) r
y : ℝ
hy : y ∈ Icc x (x + r)
z : ℝ
hz : z ∈ Icc x (x + r)
⊢ f z - f y - (z - y) • derivWithin f (Ici x) x =
    f z - f x - (z - x) • derivWithin f (Ici x) x - (f y - f x - (y - x) • derivWithin f (Ici x) x)

tactic: abel
state_before: case e_a
F : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace ℝ F
f : ℝ → F
K : Set F
ε : ℝ
hε : 0 < ε
x : ℝ
hx : DifferentiableWithinAt ℝ f (Ici x) x
this✝ :
  ∀ ⦃c : ℝ⦄, 0 < c → ∀ᶠ (x_1 : ℝ) in 𝓝[Ici x] x, ‖f x_1 - f x - (x_1 - x) • derivWithin f (Ici x) x‖ ≤ c * ‖x_1 - x‖
m : ℝ
xm : m ∈ Ioi x
hm : Ico x m ⊆ {x_1 | (fun x_2 => ‖f x_2 - f x - (x_2 - x) • derivWithin f (Ici x) x‖ ≤ ε / 2 * ‖x_2 - x‖) x_1}
r : ℝ
hr : r ∈ Ioo 0 (m - x)
this : r ∈ Ioc (r / 2) r
y : ℝ
hy : y ∈ Icc x (x + r)
z : ℝ
hz : z ∈ Icc x (x + r)
⊢ f z - f y - (z • derivWithin f (Ici x) x - y • derivWithin f (Ici x) x) =
    f z - f x - (z • derivWithin f (Ici x) x - x • derivWithin f (Ici x) x) -
      (f y - f x - (y • derivWithin f (Ici x) x - x • derivWithin f (Ici x) x))

tactic: linarith [hr.2]
state_before: F : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace ℝ F
f : ℝ → F
K : Set F
ε : ℝ
hε : 0 < ε
x : ℝ
hx : DifferentiableWithinAt ℝ f (Ici x) x
this✝ :
  ∀ ⦃c : ℝ⦄, 0 < c → ∀ᶠ (x_1 : ℝ) in 𝓝[Ici x] x, ‖f x_1 - f x - (x_1 - x) • derivWithin f (Ici x) x‖ ≤ c * ‖x_1 - x‖
m : ℝ
xm : m ∈ Ioi x
hm : Ico x m ⊆ {x_1 | (fun x_2 => ‖f x_2 - f x - (x_2 - x) • derivWithin f (Ici x) x‖ ≤ ε / 2 * ‖x_2 - x‖) x_1}
r : ℝ
hr : r ∈ Ioo 0 (m - x)
this : r ∈ Ioc (r / 2) r
y : ℝ
hy : y ∈ Icc x (x + r)
z : ℝ
hz : z ∈ Icc x (x + r)
⊢ x + r < m

tactic: linarith [hr.2]
state_before: F : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace ℝ F
f : ℝ → F
K : Set F
ε : ℝ
hε : 0 < ε
x : ℝ
hx : DifferentiableWithinAt ℝ f (Ici x) x
this✝ :
  ∀ ⦃c : ℝ⦄, 0 < c → ∀ᶠ (x_1 : ℝ) in 𝓝[Ici x] x, ‖f x_1 - f x - (x_1 - x) • derivWithin f (Ici x) x‖ ≤ c * ‖x_1 - x‖
m : ℝ
xm : m ∈ Ioi x
hm : Ico x m ⊆ {x_1 | (fun x_2 => ‖f x_2 - f x - (x_2 - x) • derivWithin f (Ici x) x‖ ≤ ε / 2 * ‖x_2 - x‖) x_1}
r : ℝ
hr : r ∈ Ioo 0 (m - x)
this : r ∈ Ioc (r / 2) r
y : ℝ
hy : y ∈ Icc x (x + r)
z : ℝ
hz : z ∈ Icc x (x + r)
⊢ x + r < m

tactic: gcongr
state_before: F : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace ℝ F
f : ℝ → F
K : Set F
ε : ℝ
hε : 0 < ε
x : ℝ
hx : DifferentiableWithinAt ℝ f (Ici x) x
this✝ :
  ∀ ⦃c : ℝ⦄, 0 < c → ∀ᶠ (x_1 : ℝ) in 𝓝[Ici x] x, ‖f x_1 - f x - (x_1 - x) • derivWithin f (Ici x) x‖ ≤ c * ‖x_1 - x‖
m : ℝ
xm : m ∈ Ioi x
hm : Ico x m ⊆ {x_1 | (fun x_2 => ‖f x_2 - f x - (x_2 - x) • derivWithin f (Ici x) x‖ ≤ ε / 2 * ‖x_2 - x‖) x_1}
r : ℝ
hr : r ∈ Ioo 0 (m - x)
this : r ∈ Ioc (r / 2) r
y : ℝ
hy : y ∈ Icc x (x + r)
z : ℝ
hz : z ∈ Icc x (x + r)
⊢ ε / 2 * ‖z - x‖ + ε / 2 * ‖y - x‖ ≤ ε / 2 * r + ε / 2 * r

tactic: rw [Real.norm_of_nonneg] <;> linarith [hz.1, hz.2]
state_before: case h₁.h
F : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace ℝ F
f : ℝ → F
K : Set F
ε : ℝ
hε : 0 < ε
x : ℝ
hx : DifferentiableWithinAt ℝ f (Ici x) x
this✝ :
  ∀ ⦃c : ℝ⦄, 0 < c → ∀ᶠ (x_1 : ℝ) in 𝓝[Ici x] x, ‖f x_1 - f x - (x_1 - x) • derivWithin f (Ici x) x‖ ≤ c * ‖x_1 - x‖
m : ℝ
xm : m ∈ Ioi x
hm : Ico x m ⊆ {x_1 | (fun x_2 => ‖f x_2 - f x - (x_2 - x) • derivWithin f (Ici x) x‖ ≤ ε / 2 * ‖x_2 - x‖) x_1}
r : ℝ
hr : r ∈ Ioo 0 (m - x)
this : r ∈ Ioc (r / 2) r
y : ℝ
hy : y ∈ Icc x (x + r)
z : ℝ
hz : z ∈ Icc x (x + r)
⊢ ‖z - x‖ ≤ r

tactic: rw [Real.norm_of_nonneg] <;> linarith [hy.1, hy.2]
state_before: case h₂.h
F : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace ℝ F
f : ℝ → F
K : Set F
ε : ℝ
hε : 0 < ε
x : ℝ
hx : DifferentiableWithinAt ℝ f (Ici x) x
this✝ :
  ∀ ⦃c : ℝ⦄, 0 < c → ∀ᶠ (x_1 : ℝ) in 𝓝[Ici x] x, ‖f x_1 - f x - (x_1 - x) • derivWithin f (Ici x) x‖ ≤ c * ‖x_1 - x‖
m : ℝ
xm : m ∈ Ioi x
hm : Ico x m ⊆ {x_1 | (fun x_2 => ‖f x_2 - f x - (x_2 - x) • derivWithin f (Ici x) x‖ ≤ ε / 2 * ‖x_2 - x‖) x_1}
r : ℝ
hr : r ∈ Ioo 0 (m - x)
this : r ∈ Ioc (r / 2) r
y : ℝ
hy : y ∈ Icc x (x + r)
z : ℝ
hz : z ∈ Icc x (x + r)
⊢ ‖y - x‖ ≤ r

tactic: ring
state_before: F : Type u_1
inst✝¹ : NormedAddCommGroup F
inst✝ : NormedSpace ℝ F
f : ℝ → F
K : Set F
ε : ℝ
hε : 0 < ε
x : ℝ
hx : DifferentiableWithinAt ℝ f (Ici x) x
this✝ :
  ∀ ⦃c : ℝ⦄, 0 < c → ∀ᶠ (x_1 : ℝ) in 𝓝[Ici x] x, ‖f x_1 - f x - (x_1 - x) • derivWithin f (Ici x) x‖ ≤ c * ‖x_1 - x‖
m : ℝ
xm : m ∈ Ioi x
hm : Ico x m ⊆ {x_1 | (fun x_2 => ‖f x_2 - f x - (x_2 - x) • derivWithin f (Ici x) x‖ ≤ ε / 2 * ‖x_2 - x‖) x_1}
r : ℝ
hr : r ∈ Ioo 0 (m - x)
this : r ∈ Ioc (r / 2) r
y : ℝ
hy : y ∈ Icc x (x + r)
z : ℝ
hz : z ∈ Icc x (x + r)
⊢ ε / 2 * r + ε / 2 * r = ε * r