Theorem: HasFTaylorSeriesUpToOn.shift_of_succ
File: Mathlib/Analysis/Calculus/ContDiffDef.lean

tactic: constructor
state_before: 𝕜 : Type u
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type uE
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type uG
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace 𝕜 G
X : Type uX
inst✝¹ : NormedAddCommGroup X
inst✝ : NormedSpace 𝕜 X
s s₁ t u : Set E
f f₁ : E → F
g : F → G
x x₀ : E
c : F
m n✝ : ℕ∞
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
n : ℕ
H : HasFTaylorSeriesUpToOn (↑(n + 1)) f p s
⊢ HasFTaylorSeriesUpToOn (↑n) (fun x => ↑(continuousMultilinearCurryFin1 𝕜 E F) (p x 1))
    (fun x => FormalMultilinearSeries.shift (p x)) s

tactic: intro x _
state_before: case zero_eq
𝕜 : Type u
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type uE
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type uG
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace 𝕜 G
X : Type uX
inst✝¹ : NormedAddCommGroup X
inst✝ : NormedSpace 𝕜 X
s s₁ t u : Set E
f f₁ : E → F
g : F → G
x x₀ : E
c : F
m n✝ : ℕ∞
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
n : ℕ
H : HasFTaylorSeriesUpToOn (↑(n + 1)) f p s
⊢ ∀ (x : E),
    x ∈ s →
      ContinuousMultilinearMap.uncurry0 (FormalMultilinearSeries.shift (p x) 0) =
        ↑(continuousMultilinearCurryFin1 𝕜 E F) (p x 1)

tactic: rfl
state_before: case zero_eq
𝕜 : Type u
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type uE
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type uG
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace 𝕜 G
X : Type uX
inst✝¹ : NormedAddCommGroup X
inst✝ : NormedSpace 𝕜 X
s s₁ t u : Set E
f f₁ : E → F
g : F → G
x✝ x₀ : E
c : F
m n✝ : ℕ∞
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
n : ℕ
H : HasFTaylorSeriesUpToOn (↑(n + 1)) f p s
x : E
a✝ : x ∈ s
⊢ ContinuousMultilinearMap.uncurry0 (FormalMultilinearSeries.shift (p x) 0) =
    ↑(continuousMultilinearCurryFin1 𝕜 E F) (p x 1)

tactic: intro m (hm : (m : ℕ∞) < n) x (hx : x ∈ s)
state_before: case fderivWithin
𝕜 : Type u
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type uE
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type uG
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace 𝕜 G
X : Type uX
inst✝¹ : NormedAddCommGroup X
inst✝ : NormedSpace 𝕜 X
s s₁ t u : Set E
f f₁ : E → F
g : F → G
x x₀ : E
c : F
m n✝ : ℕ∞
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
n : ℕ
H : HasFTaylorSeriesUpToOn (↑(n + 1)) f p s
⊢ ∀ (m : ℕ),
    ↑m < ↑n →
      ∀ (x : E),
        x ∈ s →
          HasFDerivWithinAt (fun x => FormalMultilinearSeries.shift (p x) m)
            (ContinuousMultilinearMap.curryLeft (FormalMultilinearSeries.shift (p x) (Nat.succ m))) s x

tactic: have A : (m.succ : ℕ∞) < n.succ
state_before: case fderivWithin
𝕜 : Type u
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type uE
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type uG
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace 𝕜 G
X : Type uX
inst✝¹ : NormedAddCommGroup X
inst✝ : NormedSpace 𝕜 X
s s₁ t u : Set E
f f₁ : E → F
g : F → G
x✝ x₀ : E
c : F
m✝ n✝ : ℕ∞
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
n : ℕ
H : HasFTaylorSeriesUpToOn (↑(n + 1)) f p s
m : ℕ
hm : ↑m < ↑n
x : E
hx : x ∈ s
⊢ HasFDerivWithinAt (fun x => FormalMultilinearSeries.shift (p x) m)
    (ContinuousMultilinearMap.curryLeft (FormalMultilinearSeries.shift (p x) (Nat.succ m))) s x

tactic: rw [((continuousMultilinearCurryRightEquiv' 𝕜 m E F).symm).comp_hasFDerivWithinAt_iff']
state_before: case fderivWithin
𝕜 : Type u
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type uE
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type uG
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace 𝕜 G
X : Type uX
inst✝¹ : NormedAddCommGroup X
inst✝ : NormedSpace 𝕜 X
s s₁ t u : Set E
f f₁ : E → F
g : F → G
x✝ x₀ : E
c : F
m✝ n✝ : ℕ∞
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
n : ℕ
H : HasFTaylorSeriesUpToOn (↑(n + 1)) f p s
m : ℕ
hm : ↑m < ↑n
x : E
hx : x ∈ s
A : ↑(Nat.succ m) < ↑(Nat.succ n)
⊢ HasFDerivWithinAt
    (↑(LinearIsometryEquiv.symm (continuousMultilinearCurryRightEquiv' 𝕜 m E F)) ∘ fun x => p x (Nat.succ m))
    (ContinuousMultilinearMap.curryLeft (ContinuousMultilinearMap.curryRight (p x (Nat.succ (Nat.succ m))))) s x

tactic: convert H.fderivWithin _ A x hx
state_before: case fderivWithin
𝕜 : Type u
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type uE
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type uG
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace 𝕜 G
X : Type uX
inst✝¹ : NormedAddCommGroup X
inst✝ : NormedSpace 𝕜 X
s s₁ t u : Set E
f f₁ : E → F
g : F → G
x✝ x₀ : E
c : F
m✝ n✝ : ℕ∞
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
n : ℕ
H : HasFTaylorSeriesUpToOn (↑(n + 1)) f p s
m : ℕ
hm : ↑m < ↑n
x : E
hx : x ∈ s
A : ↑(Nat.succ m) < ↑(Nat.succ n)
⊢ HasFDerivWithinAt (fun x => p x (Nat.succ m))
    (ContinuousLinearMap.comp
      (↑(ContinuousLinearEquiv.mk
          (LinearIsometryEquiv.symm
              (LinearIsometryEquiv.symm (continuousMultilinearCurryRightEquiv' 𝕜 m E F))).toLinearEquiv))
      (ContinuousMultilinearMap.curryLeft (ContinuousMultilinearMap.curryRight (p x (Nat.succ (Nat.succ m))))))
    s x

tactic: ext y v
state_before: case h.e'_10.h.h
𝕜 : Type u
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type uE
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type uG
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace 𝕜 G
X : Type uX
inst✝¹ : NormedAddCommGroup X
inst✝ : NormedSpace 𝕜 X
s s₁ t u : Set E
f f₁ : E → F
g : F → G
x✝ x₀ : E
c : F
m✝ n✝ : ℕ∞
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
n : ℕ
H : HasFTaylorSeriesUpToOn (↑(n + 1)) f p s
m : ℕ
hm : ↑m < ↑n
x : E
hx : x ∈ s
A : ↑(Nat.succ m) < ↑(Nat.succ n)
e_7✝ : ContinuousMultilinearMap.normedAddCommGroup' = ContinuousMultilinearMap.normedAddCommGroup
⊢ ContinuousLinearMap.comp
      (↑(ContinuousLinearEquiv.mk
          (LinearIsometryEquiv.symm
              (LinearIsometryEquiv.symm (continuousMultilinearCurryRightEquiv' 𝕜 m E F))).toLinearEquiv))
      (ContinuousMultilinearMap.curryLeft (ContinuousMultilinearMap.curryRight (p x (Nat.succ (Nat.succ m))))) =
    ContinuousMultilinearMap.curryLeft (p x (Nat.succ (Nat.succ m)))

tactic: change p x (m + 2) (snoc (cons y (init v)) (v (last _))) = p x (m + 2) (cons y v)
state_before: case h.e'_10.h.h.h.H
𝕜 : Type u
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type uE
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type uG
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace 𝕜 G
X : Type uX
inst✝¹ : NormedAddCommGroup X
inst✝ : NormedSpace 𝕜 X
s s₁ t u : Set E
f f₁ : E → F
g : F → G
x✝ x₀ : E
c : F
m✝ n✝ : ℕ∞
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
n : ℕ
H : HasFTaylorSeriesUpToOn (↑(n + 1)) f p s
m : ℕ
hm : ↑m < ↑n
x : E
hx : x ∈ s
A : ↑(Nat.succ m) < ↑(Nat.succ n)
e_7✝ : ContinuousMultilinearMap.normedAddCommGroup' = ContinuousMultilinearMap.normedAddCommGroup
y : E
v : Fin (Nat.succ m) → E
⊢ ↑(↑(ContinuousLinearMap.comp
              (↑(ContinuousLinearEquiv.mk
                  (LinearIsometryEquiv.symm
                      (LinearIsometryEquiv.symm (continuousMultilinearCurryRightEquiv' 𝕜 m E F))).toLinearEquiv))
              (ContinuousMultilinearMap.curryLeft (ContinuousMultilinearMap.curryRight (p x (Nat.succ (Nat.succ m))))))
          y)
      v =
    ↑(↑(ContinuousMultilinearMap.curryLeft (p x (Nat.succ (Nat.succ m)))) y) v

tactic: rw [← cons_snoc_eq_snoc_cons, snoc_init_self]
state_before: case h.e'_10.h.h.h.H
𝕜 : Type u
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type uE
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type uG
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace 𝕜 G
X : Type uX
inst✝¹ : NormedAddCommGroup X
inst✝ : NormedSpace 𝕜 X
s s₁ t u : Set E
f f₁ : E → F
g : F → G
x✝ x₀ : E
c : F
m✝ n✝ : ℕ∞
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
n : ℕ
H : HasFTaylorSeriesUpToOn (↑(n + 1)) f p s
m : ℕ
hm : ↑m < ↑n
x : E
hx : x ∈ s
A : ↑(Nat.succ m) < ↑(Nat.succ n)
e_7✝ : ContinuousMultilinearMap.normedAddCommGroup' = ContinuousMultilinearMap.normedAddCommGroup
y : E
v : Fin (Nat.succ m) → E
⊢ ↑(p x (m + 2)) (snoc (cons y (init v)) (v (last m))) = ↑(p x (m + 2)) (cons y v)

tactic: rw [Nat.cast_lt] at hm ⊢
state_before: case A
𝕜 : Type u
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type uE
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type uG
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace 𝕜 G
X : Type uX
inst✝¹ : NormedAddCommGroup X
inst✝ : NormedSpace 𝕜 X
s s₁ t u : Set E
f f₁ : E → F
g : F → G
x✝ x₀ : E
c : F
m✝ n✝ : ℕ∞
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
n : ℕ
H : HasFTaylorSeriesUpToOn (↑(n + 1)) f p s
m : ℕ
hm : ↑m < ↑n
x : E
hx : x ∈ s
⊢ ↑(Nat.succ m) < ↑(Nat.succ n)

tactic: exact Nat.succ_lt_succ hm
state_before: case A
𝕜 : Type u
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type uE
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type uG
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace 𝕜 G
X : Type uX
inst✝¹ : NormedAddCommGroup X
inst✝ : NormedSpace 𝕜 X
s s₁ t u : Set E
f f₁ : E → F
g : F → G
x✝ x₀ : E
c : F
m✝ n✝ : ℕ∞
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
n : ℕ
H : HasFTaylorSeriesUpToOn (↑(n + 1)) f p s
m : ℕ
hm : m < n
x : E
hx : x ∈ s
⊢ Nat.succ m < Nat.succ n

tactic: intro m (hm : (m : ℕ∞) ≤ n)
state_before: case cont
𝕜 : Type u
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type uE
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type uG
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace 𝕜 G
X : Type uX
inst✝¹ : NormedAddCommGroup X
inst✝ : NormedSpace 𝕜 X
s s₁ t u : Set E
f f₁ : E → F
g : F → G
x x₀ : E
c : F
m n✝ : ℕ∞
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
n : ℕ
H : HasFTaylorSeriesUpToOn (↑(n + 1)) f p s
⊢ ∀ (m : ℕ), ↑m ≤ ↑n → ContinuousOn (fun x => FormalMultilinearSeries.shift (p x) m) s

tactic: refine H.cont _ ?_
state_before: case A
𝕜 : Type u
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type uE
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type uG
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace 𝕜 G
X : Type uX
inst✝¹ : NormedAddCommGroup X
inst✝ : NormedSpace 𝕜 X
s s₁ t u : Set E
f f₁ : E → F
g : F → G
x x₀ : E
c : F
m✝ n✝ : ℕ∞
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
n : ℕ
H : HasFTaylorSeriesUpToOn (↑(n + 1)) f p s
m : ℕ
hm : ↑m ≤ ↑n
⊢ ContinuousOn (fun x => p x (m + 1)) s

tactic: rw [Nat.cast_le] at hm ⊢
state_before: case A
𝕜 : Type u
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type uE
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type uG
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace 𝕜 G
X : Type uX
inst✝¹ : NormedAddCommGroup X
inst✝ : NormedSpace 𝕜 X
s s₁ t u : Set E
f f₁ : E → F
g : F → G
x x₀ : E
c : F
m✝ n✝ : ℕ∞
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
n : ℕ
H : HasFTaylorSeriesUpToOn (↑(n + 1)) f p s
m : ℕ
hm : ↑m ≤ ↑n
⊢ ↑(m + 1) ≤ ↑(n + 1)

tactic: exact Nat.succ_le_succ hm
state_before: case A
𝕜 : Type u
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type uE
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type uG
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace 𝕜 G
X : Type uX
inst✝¹ : NormedAddCommGroup X
inst✝ : NormedSpace 𝕜 X
s s₁ t u : Set E
f f₁ : E → F
g : F → G
x x₀ : E
c : F
m✝ n✝ : ℕ∞
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
n : ℕ
H : HasFTaylorSeriesUpToOn (↑(n + 1)) f p s
m : ℕ
hm : m ≤ n
⊢ m + 1 ≤ n + 1

tactic: exact ((continuousMultilinearCurryRightEquiv' 𝕜 m E F).symm).continuous.comp_continuousOn A
state_before: case cont
𝕜 : Type u
inst✝⁸ : NontriviallyNormedField 𝕜
E : Type uE
inst✝⁷ : NormedAddCommGroup E
inst✝⁶ : NormedSpace 𝕜 E
F : Type uF
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup F
inst✝⁴ : NormedSpace 𝕜 F
G : Type uG
inst✝³ : NormedAddCommGroup G
inst✝² : NormedSpace 𝕜 G
X : Type uX
inst✝¹ : NormedAddCommGroup X
inst✝ : NormedSpace 𝕜 X
s s₁ t u : Set E
f f₁ : E → F
g : F → G
x x₀ : E
c : F
m✝ n✝ : ℕ∞
p : E → FormalMultilinearSeries 𝕜 E F
n : ℕ
H : HasFTaylorSeriesUpToOn (↑(n + 1)) f p s
m : ℕ
hm : ↑m ≤ ↑n
A : ContinuousOn (fun x => p x (m + 1)) s
⊢ ContinuousOn (fun x => FormalMultilinearSeries.shift (p x) m) s