zzhisthebest/LeanBenchmark huggingface dataset:
import Mathlib
import Optlib


open Set InnerProductSpace Topology Filter InnerProduct

open scoped Pointwise

theorem extracted_formal_statement_275.{u_3, u_2, u_1} {E₁ : Type u_1} {E₂ : Type u_2} {F : Type u_3}
  [inst : NormedAddCommGroup E₁] [inst_1 : InnerProductSpace ℝ E₁] [inst_2 : FiniteDimensional ℝ E₁]
  [inst_3 : NormedAddCommGroup E₂] [inst_4 : InnerProductSpace ℝ E₂] [inst_5 : FiniteDimensional ℝ E₂]
  [inst_6 : NormedAddCommGroup F] [inst_7 : InnerProductSpace ℝ F] [inst_8 : FiniteDimensional ℝ F]
  {admm : ADMM E₁ E₂ F} {admm_kkt : Existance_of_kkt admm} [inst_9 : Setting E₁ E₂ F admm admm_kkt] (n : ℕ+)
  (h₄'' :
    ‖(OptProblem.A₂ E₁) admm_kkt.x₂ - (OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F ↑n)‖ =
      ‖-((OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F ↑n) - (OptProblem.A₂ E₁) admm_kkt.x₂)‖)
  (h₄' :
    ‖(OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F (↑n + 1) - ADMM.x₂ E₁ F ↑n) - (OptProblem.A₂ E₁) (e₂ (↑n + 1))‖ =
      ‖(OptProblem.A₂ E₁) (e₂ ↑n)‖)
  (h1 : ADMM.τ E₁ E₂ F ≥ 0) (h2 : ADMM.ρ E₁ E₂ F ≥ 0) (h3 : |ADMM.τ E₁ E₂ F| = ADMM.τ E₁ E₂ F) :
  |ADMM.ρ E₁ E₂ F| = ADMM.ρ E₁ E₂ F := sorry

Tactic state before:
E₁ : Type u_1
E₂ : Type u_2
F : Type u_3
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E₁
inst✝⁸ : InnerProductSpace ℝ E₁
inst✝⁷ : FiniteDimensional ℝ E₁
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E₂
inst✝⁵ : InnerProductSpace ℝ E₂
inst✝⁴ : FiniteDimensional ℝ E₂
inst✝³ : NormedAddCommGroup F
inst✝² : InnerProductSpace ℝ F
inst✝¹ : FiniteDimensional ℝ F
admm : ADMM E₁ E₂ F
admm_kkt : Existance_of_kkt admm
inst✝ : Setting E₁ E₂ F admm admm_kkt
n : ℕ+
h₄'' :
  ‖(OptProblem.A₂ E₁) admm_kkt.x₂ - (OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F ↑n)‖ =
    ‖-((OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F ↑n) - (OptProblem.A₂ E₁) admm_kkt.x₂)‖
h₄' :
  ‖(OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F (↑n + 1) - ADMM.x₂ E₁ F ↑n) - (OptProblem.A₂ E₁) (e₂ (↑n + 1))‖ =
    ‖(OptProblem.A₂ E₁) (e₂ ↑n)‖
h1 : ADMM.τ E₁ E₂ F ≥ 0
h2 : ADMM.ρ E₁ E₂ F ≥ 0
h3 : |ADMM.τ E₁ E₂ F| = ADMM.τ E₁ E₂ F
⊢ |ADMM.ρ E₁ E₂ F| = ADMM.ρ E₁ E₂ F

Tactic:
apply abs_eq_self.mpr h2

Tactic state after:
import Mathlib
import Optlib


open Set InnerProductSpace Topology Filter InnerProduct

open scoped Pointwise

theorem extracted_formal_statement_276.{u_3, u_2, u_1} {E₁ : Type u_1} {E₂ : Type u_2} {F : Type u_3}
  [inst : NormedAddCommGroup E₁] [inst_1 : InnerProductSpace ℝ E₁] [inst_2 : FiniteDimensional ℝ E₁]
  [inst_3 : NormedAddCommGroup E₂] [inst_4 : InnerProductSpace ℝ E₂] [inst_5 : FiniteDimensional ℝ E₂]
  [inst_6 : NormedAddCommGroup F] [inst_7 : InnerProductSpace ℝ F] [inst_8 : FiniteDimensional ℝ F]
  {admm : ADMM E₁ E₂ F} {admm_kkt : Existance_of_kkt admm} [inst_9 : Setting E₁ E₂ F admm admm_kkt] (n : ℕ+)
  (h₄'' :
    ‖(OptProblem.A₂ E₁) admm_kkt.x₂ - (OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F ↑n)‖ =
      ‖-((OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F ↑n) - (OptProblem.A₂ E₁) admm_kkt.x₂)‖)
  (h₄' :
    ‖(OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F (↑n + 1) - ADMM.x₂ E₁ F ↑n) - (OptProblem.A₂ E₁) (e₂ (↑n + 1))‖ =
      ‖(OptProblem.A₂ E₁) (e₂ ↑n)‖)
  (h1 : ADMM.τ E₁ E₂ F ≥ 0) (h2 : ADMM.ρ E₁ E₂ F ≥ 0) (h3 : |ADMM.τ E₁ E₂ F| = ADMM.τ E₁ E₂ F)
  (h4 : |ADMM.ρ E₁ E₂ F| = ADMM.ρ E₁ E₂ F) :
  |ADMM.τ E₁ E₂ F| * |ADMM.ρ E₁ E₂ F| = ADMM.τ E₁ E₂ F * ADMM.ρ E₁ E₂ F := sorry

Tactic state before:
case h
E₁ : Type u_1
E₂ : Type u_2
F : Type u_3
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E₁
inst✝⁸ : InnerProductSpace ℝ E₁
inst✝⁷ : FiniteDimensional ℝ E₁
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E₂
inst✝⁵ : InnerProductSpace ℝ E₂
inst✝⁴ : FiniteDimensional ℝ E₂
inst✝³ : NormedAddCommGroup F
inst✝² : InnerProductSpace ℝ F
inst✝¹ : FiniteDimensional ℝ F
admm : ADMM E₁ E₂ F
admm_kkt : Existance_of_kkt admm
inst✝ : Setting E₁ E₂ F admm admm_kkt
n : ℕ+
h₄'' :
  ‖(OptProblem.A₂ E₁) admm_kkt.x₂ - (OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F ↑n)‖ =
    ‖-((OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F ↑n) - (OptProblem.A₂ E₁) admm_kkt.x₂)‖
h₄' :
  ‖(OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F (↑n + 1) - ADMM.x₂ E₁ F ↑n) - (OptProblem.A₂ E₁) (e₂ (↑n + 1))‖ =
    ‖(OptProblem.A₂ E₁) (e₂ ↑n)‖
h1 : ADMM.τ E₁ E₂ F ≥ 0
h2 : ADMM.ρ E₁ E₂ F ≥ 0
h3 : |ADMM.τ E₁ E₂ F| = ADMM.τ E₁ E₂ F
h4 : |ADMM.ρ E₁ E₂ F| = ADMM.ρ E₁ E₂ F
⊢ |ADMM.τ E₁ E₂ F| * |ADMM.ρ E₁ E₂ F| = ADMM.τ E₁ E₂ F * ADMM.ρ E₁ E₂ F

Tactic:
rw [h3, h4]

Tactic state after:
import Mathlib
import Optlib


open Set InnerProductSpace Topology Filter InnerProduct

open scoped Pointwise

theorem extracted_formal_statement_286.{u_3, u_2, u_1} {E₁ : Type u_1} {E₂ : Type u_2} {F : Type u_3}
  [inst : NormedAddCommGroup E₁] [inst_1 : InnerProductSpace ℝ E₁] [inst_2 : FiniteDimensional ℝ E₁]
  [inst_3 : NormedAddCommGroup E₂] [inst_4 : InnerProductSpace ℝ E₂] [inst_5 : FiniteDimensional ℝ E₂]
  [inst_6 : NormedAddCommGroup F] [inst_7 : InnerProductSpace ℝ F] [inst_8 : FiniteDimensional ℝ F]
  {admm : ADMM E₁ E₂ F} {admm_kkt : Existance_of_kkt admm} [inst_9 : Setting E₁ E₂ F admm admm_kkt] (n : ℕ+)
  (h₄'' :
    ‖(OptProblem.A₂ E₁) admm_kkt.x₂ - (OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F ↑n)‖ =
      ‖-((OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F ↑n) - (OptProblem.A₂ E₁) admm_kkt.x₂)‖)
  (h₄' :
    ‖(OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F (↑n + 1) - ADMM.x₂ E₁ F ↑n) - (OptProblem.A₂ E₁) (e₂ (↑n + 1))‖ =
      ‖(OptProblem.A₂ E₁) (e₂ ↑n)‖)
  (h₆ :
    ‖ey (↑n + 1) - ey ↑n‖ =
      ADMM.τ E₁ E₂ F * ADMM.ρ E₁ E₂ F *
        ‖(OptProblem.A₁ E₂) (ADMM.x₁ E₂ F (↑n + 1)) + (OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F (↑n + 1)) - OptProblem.b E₁ E₂‖)
  (h₁ : 0 < ADMM.τ E₁ E₂ F) (right : ADMM.τ E₁ E₂ F < (1 + √5) / 2) : ADMM.τ E₁ E₂ F ≠ 0 := sorry

Tactic state before:
case h.intro
E₁ : Type u_1
E₂ : Type u_2
F : Type u_3
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E₁
inst✝⁸ : InnerProductSpace ℝ E₁
inst✝⁷ : FiniteDimensional ℝ E₁
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E₂
inst✝⁵ : InnerProductSpace ℝ E₂
inst✝⁴ : FiniteDimensional ℝ E₂
inst✝³ : NormedAddCommGroup F
inst✝² : InnerProductSpace ℝ F
inst✝¹ : FiniteDimensional ℝ F
admm : ADMM E₁ E₂ F
admm_kkt : Existance_of_kkt admm
inst✝ : Setting E₁ E₂ F admm admm_kkt
n : ℕ+
h₄'' :
  ‖(OptProblem.A₂ E₁) admm_kkt.x₂ - (OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F ↑n)‖ =
    ‖-((OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F ↑n) - (OptProblem.A₂ E₁) admm_kkt.x₂)‖
h₄' :
  ‖(OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F (↑n + 1) - ADMM.x₂ E₁ F ↑n) - (OptProblem.A₂ E₁) (e₂ (↑n + 1))‖ =
    ‖(OptProblem.A₂ E₁) (e₂ ↑n)‖
h₆ :
  ‖ey (↑n + 1) - ey ↑n‖ =
    ADMM.τ E₁ E₂ F * ADMM.ρ E₁ E₂ F *
      ‖(OptProblem.A₁ E₂) (ADMM.x₁ E₂ F (↑n + 1)) + (OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F (↑n + 1)) - OptProblem.b E₁ E₂‖
h₁ : 0 < ADMM.τ E₁ E₂ F
right✝ : ADMM.τ E₁ E₂ F < (1 + √5) / 2
⊢ ADMM.τ E₁ E₂ F ≠ 0

Tactic:
apply ne_of_gt h₁

Tactic state after:
import Mathlib
import Optlib


open Set InnerProductSpace Topology Filter InnerProduct

open scoped Pointwise

theorem extracted_formal_statement_288 : 0 ≤ 2 := sorry

Tactic state before:
E₁ : Type u_1
E₂ : Type u_2
F : Type u_3
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E₁
inst✝⁸ : InnerProductSpace ℝ E₁
inst✝⁷ : FiniteDimensional ℝ E₁
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E₂
inst✝⁵ : InnerProductSpace ℝ E₂
inst✝⁴ : FiniteDimensional ℝ E₂
inst✝³ : NormedAddCommGroup F
inst✝² : InnerProductSpace ℝ F
inst✝¹ : FiniteDimensional ℝ F
admm : ADMM E₁ E₂ F
admm_kkt : Existance_of_kkt admm
inst✝ : Setting E₁ E₂ F admm admm_kkt
n : ℕ+
⊢ 2 *
      (1 / (ADMM.τ E₁ E₂ F * ADMM.ρ E₁ E₂ F) * ⟪ey (↑n + 1), ey ↑n - ey (↑n + 1)⟫_ℝ -
            (1 - ADMM.τ E₁ E₂ F) * ADMM.ρ E₁ E₂ F *
              ‖(OptProblem.A₁ E₂) (ADMM.x₁ E₂ F (↑n + 1)) + (OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F (↑n + 1)) -
                    OptProblem.b E₁ E₂‖ ^
                2 +
          M (n + 1) -
        ADMM.ρ E₁ E₂ F *
          ⟪(OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F (↑n + 1) - ADMM.x₂ E₁ F ↑n), (OptProblem.A₂ E₁) (e₂ (↑n + 1))⟫_ℝ) ≥
    0

Tactic:
apply mul_nonneg

Tactic state after:
[case ha
 E₁ : Type u_1
 E₂ : Type u_2
 F : Type u_3
 inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E₁
 inst✝⁸ : InnerProductSpace ℝ E₁
 inst✝⁷ : FiniteDimensional ℝ E₁
 inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E₂
 inst✝⁵ : InnerProductSpace ℝ E₂
 inst✝⁴ : FiniteDimensional ℝ E₂
 inst✝³ : NormedAddCommGroup F
 inst✝² : InnerProductSpace ℝ F
 inst✝¹ : FiniteDimensional ℝ F
 admm : ADMM E₁ E₂ F
 admm_kkt : Existance_of_kkt admm
 inst✝ : Setting E₁ E₂ F admm admm_kkt
 n : ℕ+
 ⊢ 0 ≤ 2,
 case hb
 E₁ : Type u_1
 E₂ : Type u_2
 F : Type u_3
 inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E₁
 inst✝⁸ : InnerProductSpace ℝ E₁
 inst✝⁷ : FiniteDimensional ℝ E₁
 inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E₂
 inst✝⁵ : InnerProductSpace ℝ E₂
 inst✝⁴ : FiniteDimensional ℝ E₂
 inst✝³ : NormedAddCommGroup F
 inst✝² : InnerProductSpace ℝ F
 inst✝¹ : FiniteDimensional ℝ F
 admm : ADMM E₁ E₂ F
 admm_kkt : Existance_of_kkt admm
 inst✝ : Setting E₁ E₂ F admm admm_kkt
 n : ℕ+
 ⊢ 0 ≤
     1 / (ADMM.τ E₁ E₂ F * ADMM.ρ E₁ E₂ F) * ⟪ey (↑n + 1), ey ↑n - ey (↑n + 1)⟫_ℝ -
           (1 - ADMM.τ E₁ E₂ F) * ADMM.ρ E₁ E₂ F *
             ‖(OptProblem.A₁ E₂) (ADMM.x₁ E₂ F (↑n + 1)) + (OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F (↑n + 1)) -
                   OptProblem.b E₁ E₂‖ ^
               2 +
         M (n + 1) -
       ADMM.ρ E₁ E₂ F *
         ⟪(OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F (↑n + 1) - ADMM.x₂ E₁ F ↑n), (OptProblem.A₂ E₁) (e₂ (↑n + 1))⟫_ℝ]
import Mathlib
import Optlib


open Set InnerProductSpace Topology Filter InnerProduct

open scoped Pointwise

theorem extracted_formal_statement_290.{u_3, u_2, u_1} {E₁ : Type u_1} {E₂ : Type u_2} {F : Type u_3}
  [inst : NormedAddCommGroup E₁] [inst_1 : InnerProductSpace ℝ E₁] [inst_2 : FiniteDimensional ℝ E₁]
  [inst_3 : NormedAddCommGroup E₂] [inst_4 : InnerProductSpace ℝ E₂] [inst_5 : FiniteDimensional ℝ E₂]
  [inst_6 : NormedAddCommGroup F] [inst_7 : InnerProductSpace ℝ F] [inst_8 : FiniteDimensional ℝ F]
  {admm : ADMM E₁ E₂ F} {admm_kkt : Existance_of_kkt admm} [inst_9 : Setting E₁ E₂ F admm admm_kkt] (n : ℕ+) :
  0 ≤
    1 / (ADMM.τ E₁ E₂ F * ADMM.ρ E₁ E₂ F) * ⟪ey (↑n + 1), ey ↑n - ey (↑n + 1)⟫_ℝ -
          (1 - ADMM.τ E₁ E₂ F) * ADMM.ρ E₁ E₂ F *
            ‖(OptProblem.A₁ E₂) (ADMM.x₁ E₂ F (↑n + 1)) + (OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F (↑n + 1)) -
                  OptProblem.b E₁ E₂‖ ^
              2 +
        M (n + 1) -
      ADMM.ρ E₁ E₂ F *
        ⟪(OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F (↑n + 1) - ADMM.x₂ E₁ F ↑n), (OptProblem.A₂ E₁) (e₂ (↑n + 1))⟫_ℝ := sorry

Tactic state before:
case hb
E₁ : Type u_1
E₂ : Type u_2
F : Type u_3
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E₁
inst✝⁸ : InnerProductSpace ℝ E₁
inst✝⁷ : FiniteDimensional ℝ E₁
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E₂
inst✝⁵ : InnerProductSpace ℝ E₂
inst✝⁴ : FiniteDimensional ℝ E₂
inst✝³ : NormedAddCommGroup F
inst✝² : InnerProductSpace ℝ F
inst✝¹ : FiniteDimensional ℝ F
admm : ADMM E₁ E₂ F
admm_kkt : Existance_of_kkt admm
inst✝ : Setting E₁ E₂ F admm admm_kkt
n : ℕ+
⊢ 0 ≤
    1 / (ADMM.τ E₁ E₂ F * ADMM.ρ E₁ E₂ F) * ⟪ey (↑n + 1), ey ↑n - ey (↑n + 1)⟫_ℝ -
          (1 - ADMM.τ E₁ E₂ F) * ADMM.ρ E₁ E₂ F *
            ‖(OptProblem.A₁ E₂) (ADMM.x₁ E₂ F (↑n + 1)) + (OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F (↑n + 1)) -
                  OptProblem.b E₁ E₂‖ ^
              2 +
        M (n + 1) -
      ADMM.ρ E₁ E₂ F *
        ⟪(OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F (↑n + 1) - ADMM.x₂ E₁ F ↑n), (OptProblem.A₂ E₁) (e₂ (↑n + 1))⟫_ℝ

Tactic:
apply Φ_isdescending_inequ4 n

Tactic state after:
import Mathlib
import Optlib


open Set InnerProductSpace Topology Filter InnerProduct

open scoped Pointwise

theorem extracted_formal_statement_291.{u_3, u_2, u_1} {E₁ : Type u_1} {E₂ : Type u_2} {F : Type u_3}
  [inst : NormedAddCommGroup E₁] [inst_1 : InnerProductSpace ℝ E₁] [inst_2 : FiniteDimensional ℝ E₁]
  [inst_3 : NormedAddCommGroup E₂] [inst_4 : InnerProductSpace ℝ E₂] [inst_5 : FiniteDimensional ℝ E₂]
  [inst_6 : NormedAddCommGroup F] [inst_7 : InnerProductSpace ℝ F] [inst_8 : FiniteDimensional ℝ F]
  {admm : ADMM E₁ E₂ F} (n : ℕ+)
  (this :
    -(OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F ↑n - ADMM.x₂ E₁ F (↑n + 1)) =
      (OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F (↑n + 1) - ADMM.x₂ E₁ F ↑n)) :
  ‖-(OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F ↑n - ADMM.x₂ E₁ F (↑n + 1))‖ ^ 2 =
    ‖(OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F (↑n + 1) - ADMM.x₂ E₁ F ↑n)‖ ^ 2 := sorry

Tactic state before:
E₁ : Type u_1
E₂ : Type u_2
F : Type u_3
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup E₁
inst✝⁷ : InnerProductSpace ℝ E₁
inst✝⁶ : FiniteDimensional ℝ E₁
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E₂
inst✝⁴ : InnerProductSpace ℝ E₂
inst✝³ : FiniteDimensional ℝ E₂
inst✝² : NormedAddCommGroup F
inst✝¹ : InnerProductSpace ℝ F
inst✝ : FiniteDimensional ℝ F
admm : ADMM E₁ E₂ F
n : ℕ+
this :
  -(OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F ↑n - ADMM.x₂ E₁ F (↑n + 1)) =
    (OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F (↑n + 1) - ADMM.x₂ E₁ F ↑n)
⊢ ‖-(OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F ↑n - ADMM.x₂ E₁ F (↑n + 1))‖ ^ 2 =
    ‖(OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F (↑n + 1) - ADMM.x₂ E₁ F ↑n)‖ ^ 2

Tactic:
rw [this]

Tactic state after:
import Mathlib
import Optlib


open Set InnerProductSpace Topology Filter InnerProduct

open scoped Pointwise

theorem extracted_formal_statement_301.{u_3, u_2, u_1} {E₁ : Type u_1} {E₂ : Type u_2} {F : Type u_3}
  [inst : NormedAddCommGroup E₁] [inst_1 : InnerProductSpace ℝ E₁] [inst_2 : FiniteDimensional ℝ E₁]
  [inst_3 : NormedAddCommGroup E₂] [inst_4 : InnerProductSpace ℝ E₂] [inst_5 : FiniteDimensional ℝ E₂]
  [inst_6 : NormedAddCommGroup F] [inst_7 : InnerProductSpace ℝ F] [inst_8 : FiniteDimensional ℝ F]
  {admm : ADMM E₁ E₂ F} {admm_kkt : Existance_of_kkt admm} [inst_9 : Setting E₁ E₂ F admm admm_kkt] (n : ℕ+)
  (htau : 0 < ADMM.τ E₁ E₂ F ∧ ADMM.τ E₁ E₂ F ≤ 1)
  (this_1 :
    (1 - ADMM.τ E₁ E₂ F) * ADMM.ρ E₁ E₂ F * ‖(OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F ↑n - ADMM.x₂ E₁ F (↑n + 1))‖ ^ 2 +
        (1 - ADMM.τ E₁ E₂ F) * ADMM.ρ E₁ E₂ F *
          ‖(OptProblem.A₁ E₂) (ADMM.x₁ E₂ F ↑n) + (OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F ↑n) - OptProblem.b E₁ E₂‖ ^ 2 =
      (1 - ADMM.τ E₁ E₂ F) * ADMM.ρ E₁ E₂ F *
        (‖(OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F ↑n - ADMM.x₂ E₁ F (↑n + 1))‖ ^ 2 +
          ‖(OptProblem.A₁ E₂) (ADMM.x₁ E₂ F ↑n) + (OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F ↑n) - OptProblem.b E₁ E₂‖ ^ 2))
  (this_2 :
    2 * M (n + 1) =
      (1 - ADMM.τ E₁ E₂ F) * ADMM.ρ E₁ E₂ F *
        (2 *
          ⟪(OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F (↑n + 1) - ADMM.x₂ E₁ F ↑n),
            (OptProblem.A₁ E₂) (ADMM.x₁ E₂ F ↑n) + (OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F ↑n) - OptProblem.b E₁ E₂⟫_ℝ))
  (this : 0 ≤ 1 - ADMM.τ E₁ E₂ F) : 0 ≤ 1 - ADMM.τ E₁ E₂ F := sorry

Tactic state before:
case ha
E₁ : Type u_1
E₂ : Type u_2
F : Type u_3
inst✝⁹ : NormedAddCommGroup E₁
inst✝⁸ : InnerProductSpace ℝ E₁
inst✝⁷ : FiniteDimensional ℝ E₁
inst✝⁶ : NormedAddCommGroup E₂
inst✝⁵ : InnerProductSpace ℝ E₂
inst✝⁴ : FiniteDimensional ℝ E₂
inst✝³ : NormedAddCommGroup F
inst✝² : InnerProductSpace ℝ F
inst✝¹ : FiniteDimensional ℝ F
admm : ADMM E₁ E₂ F
admm_kkt : Existance_of_kkt admm
inst✝ : Setting E₁ E₂ F admm admm_kkt
n : ℕ+
htau : 0 < ADMM.τ E₁ E₂ F ∧ ADMM.τ E₁ E₂ F ≤ 1
this✝¹ :
  (1 - ADMM.τ E₁ E₂ F) * ADMM.ρ E₁ E₂ F * ‖(OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F ↑n - ADMM.x₂ E₁ F (↑n + 1))‖ ^ 2 +
      (1 - ADMM.τ E₁ E₂ F) * ADMM.ρ E₁ E₂ F *
        ‖(OptProblem.A₁ E₂) (ADMM.x₁ E₂ F ↑n) + (OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F ↑n) - OptProblem.b E₁ E₂‖ ^ 2 =
    (1 - ADMM.τ E₁ E₂ F) * ADMM.ρ E₁ E₂ F *
      (‖(OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F ↑n - ADMM.x₂ E₁ F (↑n + 1))‖ ^ 2 +
        ‖(OptProblem.A₁ E₂) (ADMM.x₁ E₂ F ↑n) + (OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F ↑n) - OptProblem.b E₁ E₂‖ ^ 2)
this✝ :
  2 * M (n + 1) =
    (1 - ADMM.τ E₁ E₂ F) * ADMM.ρ E₁ E₂ F *
      (2 *
        ⟪(OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F (↑n + 1) - ADMM.x₂ E₁ F ↑n),
          (OptProblem.A₁ E₂) (ADMM.x₁ E₂ F ↑n) + (OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F ↑n) - OptProblem.b E₁ E₂⟫_ℝ)
this : 0 ≤ 1 - ADMM.τ E₁ E₂ F
⊢ 0 ≤ 1 - ADMM.τ E₁ E₂ F

Tactic:
exact this

Tactic state after:
import Mathlib
import Optlib


open Set InnerProductSpace Topology Filter InnerProduct

open scoped Pointwise

theorem extracted_formal_statement_310.{u_3, u_2, u_1} {E₁ : Type u_1} {E₂ : Type u_2} {F : Type u_3}
  [inst : NormedAddCommGroup E₁] [inst_1 : InnerProductSpace ℝ E₁] [inst_2 : FiniteDimensional ℝ E₁]
  [inst_3 : NormedAddCommGroup E₂] [inst_4 : InnerProductSpace ℝ E₂] [inst_5 : FiniteDimensional ℝ E₂]
  [inst_6 : NormedAddCommGroup F] [inst_7 : InnerProductSpace ℝ F] [inst_8 : FiniteDimensional ℝ F]
  {admm : ADMM E₁ E₂ F} (n : ℕ+)
  (h_original_goal :
    -2 *
        ⟪(OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F (↑n + 1) - ADMM.x₂ E₁ F ↑n),
          (OptProblem.A₁ E₂) (ADMM.x₁ E₂ F ↑n) + (OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F ↑n) - OptProblem.b E₁ E₂⟫_ℝ ≤
      ADMM.τ E₁ E₂ F * ‖(OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F (↑n + 1) - ADMM.x₂ E₁ F ↑n)‖ ^ 2 +
        1 / ADMM.τ E₁ E₂ F *
          ‖(OptProblem.A₁ E₂) (ADMM.x₁ E₂ F ↑n) + (OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F ↑n) - OptProblem.b E₁ E₂‖ ^ 2) :
  0 ≤
    ADMM.τ E₁ E₂ F * ‖(OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F (↑n + 1) - ADMM.x₂ E₁ F ↑n)‖ ^ 2 +
        1 / ADMM.τ E₁ E₂ F *
          ‖(OptProblem.A₁ E₂) (ADMM.x₁ E₂ F ↑n) + (OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F ↑n) - OptProblem.b E₁ E₂‖ ^ 2 -
      -2 *
        ⟪(OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F (↑n + 1) - ADMM.x₂ E₁ F ↑n),
          (OptProblem.A₁ E₂) (ADMM.x₁ E₂ F ↑n) + (OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F ↑n) - OptProblem.b E₁ E₂⟫_ℝ := sorry

Tactic state before:
E₁ : Type u_1
E₂ : Type u_2
F : Type u_3
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup E₁
inst✝⁷ : InnerProductSpace ℝ E₁
inst✝⁶ : FiniteDimensional ℝ E₁
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E₂
inst✝⁴ : InnerProductSpace ℝ E₂
inst✝³ : FiniteDimensional ℝ E₂
inst✝² : NormedAddCommGroup F
inst✝¹ : InnerProductSpace ℝ F
inst✝ : FiniteDimensional ℝ F
admm : ADMM E₁ E₂ F
n : ℕ+
⊢ -2 *
      ⟪(OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F (↑n + 1) - ADMM.x₂ E₁ F ↑n),
        (OptProblem.A₁ E₂) (ADMM.x₁ E₂ F ↑n) + (OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F ↑n) - OptProblem.b E₁ E₂⟫_ℝ ≤
    ADMM.τ E₁ E₂ F * ‖(OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F (↑n + 1) - ADMM.x₂ E₁ F ↑n)‖ ^ 2 +
      1 / ADMM.τ E₁ E₂ F *
        ‖(OptProblem.A₁ E₂) (ADMM.x₁ E₂ F ↑n) + (OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F ↑n) - OptProblem.b E₁ E₂‖ ^ 2

Tactic:
rw [← sub_nonneg]

Tactic state after:
[E₁ : Type u_1
 E₂ : Type u_2
 F : Type u_3
 inst✝⁸ : NormedAddCommGroup E₁
 inst✝⁷ : InnerProductSpace ℝ E₁
 inst✝⁶ : FiniteDimensional ℝ E₁
 inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E₂
 inst✝⁴ : InnerProductSpace ℝ E₂
 inst✝³ : FiniteDimensional ℝ E₂
 inst✝² : NormedAddCommGroup F
 inst✝¹ : InnerProductSpace ℝ F
 inst✝ : FiniteDimensional ℝ F
 admm : ADMM E₁ E₂ F
 n : ℕ+
 ⊢ 0 ≤
     ADMM.τ E₁ E₂ F * ‖(OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F (↑n + 1) - ADMM.x₂ E₁ F ↑n)‖ ^ 2 +
         1 / ADMM.τ E₁ E₂ F *
           ‖(OptProblem.A₁ E₂) (ADMM.x₁ E₂ F ↑n) + (OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F ↑n) - OptProblem.b E₁ E₂‖ ^ 2 -
       -2 *
         ⟪(OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F (↑n + 1) - ADMM.x₂ E₁ F ↑n),
           (OptProblem.A₁ E₂) (ADMM.x₁ E₂ F ↑n) + (OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F ↑n) - OptProblem.b E₁ E₂⟫_ℝ]
import Mathlib
import Optlib


open Set InnerProductSpace Topology Filter InnerProduct

open scoped Pointwise

theorem extracted_formal_statement_311.{u_3, u_2, u_1} {E₁ : Type u_1} {E₂ : Type u_2} {F : Type u_3}
  [inst : NormedAddCommGroup E₁] [inst_1 : InnerProductSpace ℝ E₁] [inst_2 : FiniteDimensional ℝ E₁]
  [inst_3 : NormedAddCommGroup E₂] [inst_4 : InnerProductSpace ℝ E₂] [inst_5 : FiniteDimensional ℝ E₂]
  [inst_6 : NormedAddCommGroup F] [inst_7 : InnerProductSpace ℝ F] [inst_8 : FiniteDimensional ℝ F]
  {admm : ADMM E₁ E₂ F} (h : ADMM.τ E₁ E₂ F ≥ 0) (h_original_goal : √(ADMM.τ E₁ E₂ F) ^ 2 = ADMM.τ E₁ E₂ F) :
  0 ≤ ADMM.τ E₁ E₂ F := sorry

Tactic state before:
E₁ : Type u_1
E₂ : Type u_2
F : Type u_3
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup E₁
inst✝⁷ : InnerProductSpace ℝ E₁
inst✝⁶ : FiniteDimensional ℝ E₁
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E₂
inst✝⁴ : InnerProductSpace ℝ E₂
inst✝³ : FiniteDimensional ℝ E₂
inst✝² : NormedAddCommGroup F
inst✝¹ : InnerProductSpace ℝ F
inst✝ : FiniteDimensional ℝ F
admm : ADMM E₁ E₂ F
n : ℕ+
h : ADMM.τ E₁ E₂ F ≥ 0
⊢ √(ADMM.τ E₁ E₂ F) ^ 2 = ADMM.τ E₁ E₂ F

Tactic:
apply Real.sq_sqrt

Tactic state after:
[case h
 E₁ : Type u_1
 E₂ : Type u_2
 F : Type u_3
 inst✝⁸ : NormedAddCommGroup E₁
 inst✝⁷ : InnerProductSpace ℝ E₁
 inst✝⁶ : FiniteDimensional ℝ E₁
 inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E₂
 inst✝⁴ : InnerProductSpace ℝ E₂
 inst✝³ : FiniteDimensional ℝ E₂
 inst✝² : NormedAddCommGroup F
 inst✝¹ : InnerProductSpace ℝ F
 inst✝ : FiniteDimensional ℝ F
 admm : ADMM E₁ E₂ F
 n : ℕ+
 h : ADMM.τ E₁ E₂ F ≥ 0
 ⊢ 0 ≤ ADMM.τ E₁ E₂ F]
import Mathlib
import Optlib


open Set InnerProductSpace Topology Filter InnerProduct

open scoped Pointwise

theorem extracted_formal_statement_312.{u_3, u_2, u_1} {E₁ : Type u_1} {E₂ : Type u_2} {F : Type u_3}
  [inst : NormedAddCommGroup E₁] [inst_1 : InnerProductSpace ℝ E₁] [inst_2 : FiniteDimensional ℝ E₁]
  [inst_3 : NormedAddCommGroup E₂] [inst_4 : InnerProductSpace ℝ E₂] [inst_5 : FiniteDimensional ℝ E₂]
  [inst_6 : NormedAddCommGroup F] [inst_7 : InnerProductSpace ℝ F] [inst_8 : FiniteDimensional ℝ F]
  {admm : ADMM E₁ E₂ F} (h : ADMM.τ E₁ E₂ F ≥ 0) (h₁ : √(ADMM.τ E₁ E₂ F) ^ 2 = ADMM.τ E₁ E₂ F) :
  (√(ADMM.τ E₁ E₂ F) ^ 2)⁻¹ = (√(ADMM.τ E₁ E₂ F))⁻¹ ^ 2 := sorry

Tactic state before:
E₁ : Type u_1
E₂ : Type u_2
F : Type u_3
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup E₁
inst✝⁷ : InnerProductSpace ℝ E₁
inst✝⁶ : FiniteDimensional ℝ E₁
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E₂
inst✝⁴ : InnerProductSpace ℝ E₂
inst✝³ : FiniteDimensional ℝ E₂
inst✝² : NormedAddCommGroup F
inst✝¹ : InnerProductSpace ℝ F
inst✝ : FiniteDimensional ℝ F
admm : ADMM E₁ E₂ F
n : ℕ+
h : ADMM.τ E₁ E₂ F ≥ 0
h₁ : √(ADMM.τ E₁ E₂ F) ^ 2 = ADMM.τ E₁ E₂ F
⊢ (√(ADMM.τ E₁ E₂ F) ^ 2)⁻¹ = (√(ADMM.τ E₁ E₂ F))⁻¹ ^ 2

Tactic:
rw [inv_pow]

Tactic state after:
import Mathlib
import Optlib


open Set InnerProductSpace Topology Filter InnerProduct

open scoped Pointwise

theorem extracted_formal_statement_314.{u_3, u_2, u_1} {E₁ : Type u_1} {E₂ : Type u_2} {F : Type u_3}
  [inst : NormedAddCommGroup E₁] [inst_1 : InnerProductSpace ℝ E₁] [inst_2 : FiniteDimensional ℝ E₁]
  [inst_3 : NormedAddCommGroup E₂] [inst_4 : InnerProductSpace ℝ E₂] [inst_5 : FiniteDimensional ℝ E₂]
  [inst_6 : NormedAddCommGroup F] [inst_7 : InnerProductSpace ℝ F] [inst_8 : FiniteDimensional ℝ F]
  {admm : ADMM E₁ E₂ F} (n : ℕ+) (h : ADMM.τ E₁ E₂ F ≥ 0) (h₁ : √(ADMM.τ E₁ E₂ F) ^ 2 = ADMM.τ E₁ E₂ F)
  (h₂ : (ADMM.τ E₁ E₂ F)⁻¹ = (√(ADMM.τ E₁ E₂ F))⁻¹ ^ 2) :
  let S1 := (OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F (↑n + 1) - ADMM.x₂ E₁ F ↑n);
  let s1 := √(ADMM.τ E₁ E₂ F);
  s1 ^ 2 * ‖S1‖ ^ 2 = ‖s1 • S1‖ ^ 2 → s1 ^ 2 * ‖S1‖ ^ 2 = ‖s1‖ ^ 2 * ‖S1‖ ^ 2 := sorry

Tactic state before:
E₁ : Type u_1
E₂ : Type u_2
F : Type u_3
inst✝⁸ : NormedAddCommGroup E₁
inst✝⁷ : InnerProductSpace ℝ E₁
inst✝⁶ : FiniteDimensional ℝ E₁
inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E₂
inst✝⁴ : InnerProductSpace ℝ E₂
inst✝³ : FiniteDimensional ℝ E₂
inst✝² : NormedAddCommGroup F
inst✝¹ : InnerProductSpace ℝ F
inst✝ : FiniteDimensional ℝ F
admm : ADMM E₁ E₂ F
n : ℕ+
h : ADMM.τ E₁ E₂ F ≥ 0
h₁ : √(ADMM.τ E₁ E₂ F) ^ 2 = ADMM.τ E₁ E₂ F
h₂ : (ADMM.τ E₁ E₂ F)⁻¹ = (√(ADMM.τ E₁ E₂ F))⁻¹ ^ 2
S1 : F := (OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F (↑n + 1) - ADMM.x₂ E₁ F ↑n)
S2 : F := (OptProblem.A₁ E₂) (ADMM.x₁ E₂ F ↑n) + (OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F ↑n) - OptProblem.b E₁ E₂
s1 : ℝ := √(ADMM.τ E₁ E₂ F)
⊢ s1 ^ 2 * ‖S1‖ ^ 2 = ‖s1 • S1‖ ^ 2

Tactic:
rw [norm_smul, mul_pow]

Tactic state after:
[E₁ : Type u_1
 E₂ : Type u_2
 F : Type u_3
 inst✝⁸ : NormedAddCommGroup E₁
 inst✝⁷ : InnerProductSpace ℝ E₁
 inst✝⁶ : FiniteDimensional ℝ E₁
 inst✝⁵ : NormedAddCommGroup E₂
 inst✝⁴ : InnerProductSpace ℝ E₂
 inst✝³ : FiniteDimensional ℝ E₂
 inst✝² : NormedAddCommGroup F
 inst✝¹ : InnerProductSpace ℝ F
 inst✝ : FiniteDimensional ℝ F
 admm : ADMM E₁ E₂ F
 n : ℕ+
 h : ADMM.τ E₁ E₂ F ≥ 0
 h₁ : √(ADMM.τ E₁ E₂ F) ^ 2 = ADMM.τ E₁ E₂ F
 h₂ : (ADMM.τ E₁ E₂ F)⁻¹ = (√(ADMM.τ E₁ E₂ F))⁻¹ ^ 2
 S1 : F := (OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F (↑n + 1) - ADMM.x₂ E₁ F ↑n)
 S2 : F := (OptProblem.A₁ E₂) (ADMM.x₁ E₂ F ↑n) + (OptProblem.A₂ E₁) (ADMM.x₂ E₁ F ↑n) - OptProblem.b E₁ E₂
 s1 : ℝ := √(ADMM.τ E₁ E₂ F)
 ⊢ s1 ^ 2 * ‖S1‖ ^ 2 = ‖s1‖ ^ 2 * ‖S1‖ ^ 2]