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stringlengths 41
427k
| informal
stringclasses 1
value |
---|---|
ENNReal.hasBasis_nhds_of_ne_top' ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β xt : x β β€ β’ HasBasis (π x) (fun x => x β 0) fun Ξ΅ => Icc (x - Ξ΅) (x + Ξ΅) ** rcases (zero_le x).eq_or_gt with rfl | x0 ** case inl Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β xt : 0 β β€ β’ HasBasis (π 0) (fun x => x β 0) fun Ξ΅ => Icc (0 - Ξ΅) (0 + Ξ΅) ** simp_rw [zero_tsub, zero_add, β bot_eq_zero, Icc_bot, β bot_lt_iff_ne_bot] ** case inl Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β xt : 0 β β€ β’ HasBasis (π β₯) (fun x => β₯ < x) fun Ξ΅ => Iic Ξ΅ ** exact nhds_bot_basis_Iic ** case inr Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β xt : x β β€ x0 : 0 < x β’ HasBasis (π x) (fun x => x β 0) fun Ξ΅ => Icc (x - Ξ΅) (x + Ξ΅) ** refine (nhds_basis_Ioo' β¨_, x0β© β¨_, xt.lt_topβ©).to_hasBasis ?_ fun Ξ΅ Ξ΅0 => ?_ ** case inr.refine_1 Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β xt : x β β€ x0 : 0 < x β’ β (i : ββ₯0β Γ ββ₯0β), i.1 < x β§ x < i.2 β β i', i' β 0 β§ Icc (x - i') (x + i') β Ioo i.1 i.2 ** rintro β¨a, bβ© β¨ha, hbβ© ** case inr.refine_1.mk.intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ bβ c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β xt : x β β€ x0 : 0 < x a b : ββ₯0β ha : (a, b).1 < x hb : x < (a, b).2 β’ β i', i' β 0 β§ Icc (x - i') (x + i') β Ioo (a, b).1 (a, b).2 ** rcases exists_between (tsub_pos_of_lt ha) with β¨Ξ΅, Ξ΅0, hΞ΅β© ** case inr.refine_1.mk.intro.intro.intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ bβ c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅β Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β xt : x β β€ x0 : 0 < x a b : ββ₯0β ha : (a, b).1 < x hb : x < (a, b).2 Ξ΅ : ββ₯0β Ξ΅0 : 0 < Ξ΅ hΞ΅ : Ξ΅ < x - (a, b).1 β’ β i', i' β 0 β§ Icc (x - i') (x + i') β Ioo (a, b).1 (a, b).2 ** rcases lt_iff_exists_add_pos_lt.1 hb with β¨Ξ΄, Ξ΄0, hΞ΄β© ** case inr.refine_1.mk.intro.intro.intro.intro.intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ bβ c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅β Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β xt : x β β€ x0 : 0 < x a b : ββ₯0β ha : (a, b).1 < x hb : x < (a, b).2 Ξ΅ : ββ₯0β Ξ΅0 : 0 < Ξ΅ hΞ΅ : Ξ΅ < x - (a, b).1 Ξ΄ : ββ₯0 Ξ΄0 : 0 < Ξ΄ hΞ΄ : x + βΞ΄ < (a, b).2 β’ β i', i' β 0 β§ Icc (x - i') (x + i') β Ioo (a, b).1 (a, b).2 ** refine β¨min Ξ΅ Ξ΄, (lt_min Ξ΅0 (coe_pos.2 Ξ΄0)).ne', Icc_subset_Ioo ?_ ?_β© ** case inr.refine_1.mk.intro.intro.intro.intro.intro.refine_1 Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ bβ c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅β Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β xt : x β β€ x0 : 0 < x a b : ββ₯0β ha : (a, b).1 < x hb : x < (a, b).2 Ξ΅ : ββ₯0β Ξ΅0 : 0 < Ξ΅ hΞ΅ : Ξ΅ < x - (a, b).1 Ξ΄ : ββ₯0 Ξ΄0 : 0 < Ξ΄ hΞ΄ : x + βΞ΄ < (a, b).2 β’ (a, b).1 < x - min Ξ΅ βΞ΄ ** exact lt_tsub_comm.2 ((min_le_left _ _).trans_lt hΞ΅) ** case inr.refine_1.mk.intro.intro.intro.intro.intro.refine_2 Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ bβ c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅β Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β xt : x β β€ x0 : 0 < x a b : ββ₯0β ha : (a, b).1 < x hb : x < (a, b).2 Ξ΅ : ββ₯0β Ξ΅0 : 0 < Ξ΅ hΞ΅ : Ξ΅ < x - (a, b).1 Ξ΄ : ββ₯0 Ξ΄0 : 0 < Ξ΄ hΞ΄ : x + βΞ΄ < (a, b).2 β’ x + min Ξ΅ βΞ΄ < (a, b).2 ** exact (add_le_add_left (min_le_right _ _) _).trans_lt hΞ΄ ** case inr.refine_2 Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅β Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β xt : x β β€ x0 : 0 < x Ξ΅ : ββ₯0β Ξ΅0 : Ξ΅ β 0 β’ β i, (i.1 < x β§ x < i.2) β§ Ioo i.1 i.2 β Icc (x - Ξ΅) (x + Ξ΅) ** exact β¨(x - Ξ΅, x + Ξ΅), β¨ENNReal.sub_lt_self xt x0.ne' Ξ΅0,
lt_add_right xt Ξ΅0β©, Ioo_subset_Icc_selfβ© ** Qed
| |
ENNReal.hasBasis_nhds_of_ne_top ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β xt : x β β€ β’ HasBasis (π x) (fun x => 0 < x) fun Ξ΅ => Icc (x - Ξ΅) (x + Ξ΅) ** simpa only [pos_iff_ne_zero] using hasBasis_nhds_of_ne_top' xt ** Qed
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ENNReal.biInf_le_nhds ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β β’ π (Icc (β€ - 1) (β€ + 1)) β€ π β€ ** simpa only [β coe_one, top_sub_coe, top_add, Icc_self, principal_singleton] using pure_le_nhds _ ** Qed
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ENNReal.tendsto_nhds_of_Icc ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β f : Filter Ξ± u : Ξ± β ββ₯0β a : ββ₯0β h : β (Ξ΅ : ββ₯0β), Ξ΅ > 0 β βαΆ (x : Ξ±) in f, u x β Icc (a - Ξ΅) (a + Ξ΅) β’ Tendsto u f (π a) ** refine Tendsto.mono_right ?_ (biInf_le_nhds _) ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β f : Filter Ξ± u : Ξ± β ββ₯0β a : ββ₯0β h : β (Ξ΅ : ββ₯0β), Ξ΅ > 0 β βαΆ (x : Ξ±) in f, u x β Icc (a - Ξ΅) (a + Ξ΅) β’ Tendsto u f (β¨
Ξ΅, β¨
(_ : Ξ΅ > 0), π (Icc (a - Ξ΅) (a + Ξ΅))) ** simpa only [tendsto_iInf, tendsto_principal] ** Qed
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ENNReal.tendsto_nhds ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β f : Filter Ξ± u : Ξ± β ββ₯0β a : ββ₯0β ha : a β β€ β’ Tendsto u f (π a) β β (Ξ΅ : ββ₯0β), Ξ΅ > 0 β βαΆ (x : Ξ±) in f, u x β Icc (a - Ξ΅) (a + Ξ΅) ** simp only [nhds_of_ne_top ha, tendsto_iInf, tendsto_principal] ** Qed
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ENNReal.tendsto_atTop ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β instβΒΉ : Nonempty Ξ² instβ : SemilatticeSup Ξ² f : Ξ² β ββ₯0β a : ββ₯0β ha : a β β€ β’ (β (ib : ββ₯0β), 0 < ib β β ia, True β§ β (x : Ξ²), x β Ici ia β f x β Icc (a - ib) (a + ib)) β β (Ξ΅ : ββ₯0β), Ξ΅ > 0 β β N, β (n : Ξ²), n β₯ N β f n β Icc (a - Ξ΅) (a + Ξ΅) ** simp only [true_and] ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β instβΒΉ : Nonempty Ξ² instβ : SemilatticeSup Ξ² f : Ξ² β ββ₯0β a : ββ₯0β ha : a β β€ β’ (β (ib : ββ₯0β), 0 < ib β β ia, β (x : Ξ²), x β Ici ia β f x β Icc (a - ib) (a + ib)) β β (Ξ΅ : ββ₯0β), Ξ΅ > 0 β β N, β (n : Ξ²), n β₯ N β f n β Icc (a - Ξ΅) (a + Ξ΅) ** rfl ** Qed
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ENNReal.tendsto_atTop_zero ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β instβΒΉ : Nonempty Ξ² instβ : SemilatticeSup Ξ² f : Ξ² β ββ₯0β β’ (β (ib : ββ₯0β), 0 < ib β β ia, True β§ β (x : Ξ²), x β Ici ia β f x β Iic ib) β β (Ξ΅ : ββ₯0β), Ξ΅ > 0 β β N, β (n : Ξ²), n β₯ N β f n β€ Ξ΅ ** simp only [true_and] ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β instβΒΉ : Nonempty Ξ² instβ : SemilatticeSup Ξ² f : Ξ² β ββ₯0β β’ (β (ib : ββ₯0β), 0 < ib β β ia, β (x : Ξ²), x β Ici ia β f x β Iic ib) β β (Ξ΅ : ββ₯0β), Ξ΅ > 0 β β N, β (n : Ξ²), n β₯ N β f n β€ Ξ΅ ** rfl ** Qed
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ENNReal.tendsto_sub ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β h : β€ β β€ β¨ β€ β β€ β’ Tendsto (fun p => p.1 - p.2) (π (β€, β€)) (π (β€ - β€)) ** simp only at h ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a bβ c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β b : ββ₯0 xβ : β€ β β€ β¨ βb β β€ β’ Tendsto (fun p => p.1 - p.2) (π (β€, βb)) (π (β€ - βb)) ** rw [top_sub_coe, tendsto_nhds_top_iff_nnreal] ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a bβ c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β b : ββ₯0 xβ : β€ β β€ β¨ βb β β€ β’ β (x : ββ₯0), βαΆ (a : ββ₯0β Γ ββ₯0β) in π (β€, βb), βx < a.1 - a.2 ** refine fun x => ((lt_mem_nhds <| @coe_lt_top (b + 1 + x)).prod_nhds
(ge_mem_nhds <| coe_lt_coe.2 <| lt_add_one b)).mono fun y hy => ?_ ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a bβ c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβΒΉ yβ z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β b : ββ₯0 xβ : β€ β β€ β¨ βb β β€ x : ββ₯0 y : ββ₯0β Γ ββ₯0β hy : β(b + 1 + x) < y.1 β§ y.2 β€ β(b + 1) β’ βx < y.1 - y.2 ** rw [lt_tsub_iff_left] ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a bβ c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβΒΉ yβ z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β b : ββ₯0 xβ : β€ β β€ β¨ βb β β€ x : ββ₯0 y : ββ₯0β Γ ββ₯0β hy : β(b + 1 + x) < y.1 β§ y.2 β€ β(b + 1) β’ y.2 + βx < y.1 ** calc y.2 + x β€ β(b + 1) + x := add_le_add_right hy.2 _
_ < y.1 := hy.1 ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β a : ββ₯0 xβ : βa β β€ β¨ β€ β β€ β’ Tendsto (fun p => p.1 - p.2) (π (βa, β€)) (π (βa - β€)) ** rw [sub_top] ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β a : ββ₯0 xβ : βa β β€ β¨ β€ β β€ β’ Tendsto (fun p => p.1 - p.2) (π (βa, β€)) (π 0) ** refine (tendsto_pure.2 ?_).mono_right (pure_le_nhds _) ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β a : ββ₯0 xβ : βa β β€ β¨ β€ β β€ β’ βαΆ (x : ββ₯0β Γ ββ₯0β) in π (βa, β€), x.1 - x.2 = 0 ** exact ((gt_mem_nhds <| coe_lt_coe.2 <| lt_add_one a).prod_nhds
(lt_mem_nhds <| @coe_lt_top (a + 1))).mono fun x hx =>
tsub_eq_zero_iff_le.2 (hx.1.trans hx.2).le ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ bβ c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β a b : ββ₯0 xβ : βa β β€ β¨ βb β β€ β’ Tendsto (fun a => a.1 - a.2) (π (a, b)) (π (a - b)) ** exact continuous_sub.tendsto (a, b) ** Qed
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ENNReal.tendsto_mul ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ha : a β 0 β¨ b β β€ hb : b β 0 β¨ a β β€ β’ Tendsto (fun p => p.1 * p.2) (π (a, b)) (π (a * b)) ** have ht : β b : ββ₯0β, b β 0 β
Tendsto (fun p : ββ₯0β Γ ββ₯0β => p.1 * p.2) (π ((β€ : ββ₯0β), b)) (π β€) := fun b hb => by
refine' tendsto_nhds_top_iff_nnreal.2 fun n => _
rcases lt_iff_exists_nnreal_btwn.1 (pos_iff_ne_zero.2 hb) with β¨Ξ΅, hΞ΅, hΞ΅bβ©
have : βαΆ c : ββ₯0β Γ ββ₯0β in π (β, b), βn / βΞ΅ < c.1 β§ βΞ΅ < c.2 :=
(lt_mem_nhds <| div_lt_top coe_ne_top hΞ΅.ne').prod_nhds (lt_mem_nhds hΞ΅b)
refine' this.mono fun c hc => _
exact (ENNReal.div_mul_cancel hΞ΅.ne' coe_ne_top).symm.trans_lt (mul_lt_mul hc.1 hc.2) ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a bβ c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ha : a β 0 β¨ bβ β β€ hbβ : bβ β 0 β¨ a β β€ b : ββ₯0β hb : b β 0 β’ Tendsto (fun p => p.1 * p.2) (π (β€, b)) (π β€) ** refine' tendsto_nhds_top_iff_nnreal.2 fun n => _ ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a bβ c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ha : a β 0 β¨ bβ β β€ hbβ : bβ β 0 β¨ a β β€ b : ββ₯0β hb : b β 0 n : ββ₯0 β’ βαΆ (a : ββ₯0β Γ ββ₯0β) in π (β€, b), βn < a.1 * a.2 ** rcases lt_iff_exists_nnreal_btwn.1 (pos_iff_ne_zero.2 hb) with β¨Ξ΅, hΞ΅, hΞ΅bβ© ** case intro.intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a bβ c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅β Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ha : a β 0 β¨ bβ β β€ hbβ : bβ β 0 β¨ a β β€ b : ββ₯0β hb : b β 0 n Ξ΅ : ββ₯0 hΞ΅ : 0 < βΞ΅ hΞ΅b : βΞ΅ < b β’ βαΆ (a : ββ₯0β Γ ββ₯0β) in π (β€, b), βn < a.1 * a.2 ** have : βαΆ c : ββ₯0β Γ ββ₯0β in π (β, b), βn / βΞ΅ < c.1 β§ βΞ΅ < c.2 :=
(lt_mem_nhds <| div_lt_top coe_ne_top hΞ΅.ne').prod_nhds (lt_mem_nhds hΞ΅b) ** case intro.intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a bβ c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅β Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ha : a β 0 β¨ bβ β β€ hbβ : bβ β 0 β¨ a β β€ b : ββ₯0β hb : b β 0 n Ξ΅ : ββ₯0 hΞ΅ : 0 < βΞ΅ hΞ΅b : βΞ΅ < b this : βαΆ (c : ββ₯0β Γ ββ₯0β) in π (β€, b), βn / βΞ΅ < c.1 β§ βΞ΅ < c.2 β’ βαΆ (a : ββ₯0β Γ ββ₯0β) in π (β€, b), βn < a.1 * a.2 ** refine' this.mono fun c hc => _ ** case intro.intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a bβ cβ d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅β Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ha : a β 0 β¨ bβ β β€ hbβ : bβ β 0 β¨ a β β€ b : ββ₯0β hb : b β 0 n Ξ΅ : ββ₯0 hΞ΅ : 0 < βΞ΅ hΞ΅b : βΞ΅ < b this : βαΆ (c : ββ₯0β Γ ββ₯0β) in π (β€, b), βn / βΞ΅ < c.1 β§ βΞ΅ < c.2 c : ββ₯0β Γ ββ₯0β hc : βn / βΞ΅ < c.1 β§ βΞ΅ < c.2 β’ βn < c.1 * c.2 ** exact (ENNReal.div_mul_cancel hΞ΅.ne' coe_ne_top).symm.trans_lt (mul_lt_mul hc.1 hc.2) ** case top Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ht : β (b : ββ₯0β), b β 0 β Tendsto (fun p => p.1 * p.2) (π (β€, b)) (π β€) ha : β€ β 0 β¨ b β β€ hb : b β 0 β¨ β€ β β€ β’ Tendsto (fun p => p.1 * p.2) (π (β€, b)) (π (β€ * b)) ** simp only [ne_eq, or_false] at hb ** case top Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ht : β (b : ββ₯0β), b β 0 β Tendsto (fun p => p.1 * p.2) (π (β€, b)) (π β€) ha : β€ β 0 β¨ b β β€ hb : Β¬b = 0 β’ Tendsto (fun p => p.1 * p.2) (π (β€, b)) (π (β€ * b)) ** simp [ht b hb, top_mul hb] ** case coe.top Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ht : β (b : ββ₯0β), b β 0 β Tendsto (fun p => p.1 * p.2) (π (β€, b)) (π β€) a : ββ₯0 ha : βa β 0 β¨ β€ β β€ hb : β€ β 0 β¨ βa β β€ β’ Tendsto (fun p => p.1 * p.2) (π (βa, β€)) (π (βa * β€)) ** simp only [ne_eq, or_false] at ha ** Qed
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ENNReal.Tendsto.const_mul ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ bβ c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β f : Filter Ξ± m : Ξ± β ββ₯0β a b : ββ₯0β hm : Tendsto m f (π b) hb : b β 0 β¨ a β β€ this : a = 0 β’ Tendsto (fun b => a * m b) f (π (a * b)) ** simp [this, tendsto_const_nhds] ** Qed
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ENNReal.Tendsto.mul_const ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ bβ c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β f : Filter Ξ± m : Ξ± β ββ₯0β a b : ββ₯0β hm : Tendsto m f (π a) ha : a β 0 β¨ b β β€ β’ Tendsto (fun x => m x * b) f (π (a * b)) ** simpa only [mul_comm] using ENNReal.Tendsto.const_mul hm ha ** Qed
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ENNReal.tendsto_finset_prod_of_ne_top ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β sβ : Set ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 f : ΞΉ β Ξ± β ββ₯0β x : Filter Ξ± a : ΞΉ β ββ₯0β s : Finset ΞΉ h : β (i : ΞΉ), i β s β Tendsto (f i) x (π (a i)) h' : β (i : ΞΉ), i β s β a i β β€ β’ Tendsto (fun b => β c in s, f c b) x (π (β c in s, a c)) ** induction' s using Finset.induction with a s has IH ** case insert Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβΒΉ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β sβΒΉ : Set ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 f : ΞΉ β Ξ± β ββ₯0β x : Filter Ξ± aβ : ΞΉ β ββ₯0β sβ : Finset ΞΉ hβ : β (i : ΞΉ), i β sβ β Tendsto (f i) x (π (aβ i)) h'β : β (i : ΞΉ), i β sβ β aβ i β β€ a : ΞΉ s : Finset ΞΉ has : Β¬a β s IH : (β (i : ΞΉ), i β s β Tendsto (f i) x (π (aβ i))) β (β (i : ΞΉ), i β s β aβ i β β€) β Tendsto (fun b => β c in s, f c b) x (π (β c in s, aβ c)) h : β (i : ΞΉ), i β insert a s β Tendsto (f i) x (π (aβ i)) h' : β (i : ΞΉ), i β insert a s β aβ i β β€ β’ Tendsto (fun b => β c in insert a s, f c b) x (π (β c in insert a s, aβ c)) ** simp only [Finset.prod_insert has] ** case insert Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβΒΉ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β sβΒΉ : Set ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 f : ΞΉ β Ξ± β ββ₯0β x : Filter Ξ± aβ : ΞΉ β ββ₯0β sβ : Finset ΞΉ hβ : β (i : ΞΉ), i β sβ β Tendsto (f i) x (π (aβ i)) h'β : β (i : ΞΉ), i β sβ β aβ i β β€ a : ΞΉ s : Finset ΞΉ has : Β¬a β s IH : (β (i : ΞΉ), i β s β Tendsto (f i) x (π (aβ i))) β (β (i : ΞΉ), i β s β aβ i β β€) β Tendsto (fun b => β c in s, f c b) x (π (β c in s, aβ c)) h : β (i : ΞΉ), i β insert a s β Tendsto (f i) x (π (aβ i)) h' : β (i : ΞΉ), i β insert a s β aβ i β β€ β’ Tendsto (fun b => f a b * β c in s, f c b) x (π (aβ a * β c in s, aβ c)) ** apply Tendsto.mul (h _ (Finset.mem_insert_self _ _)) ** case empty Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β sβ : Set ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 f : ΞΉ β Ξ± β ββ₯0β x : Filter Ξ± a : ΞΉ β ββ₯0β s : Finset ΞΉ hβ : β (i : ΞΉ), i β s β Tendsto (f i) x (π (a i)) h'β : β (i : ΞΉ), i β s β a i β β€ h : β (i : ΞΉ), i β β
β Tendsto (f i) x (π (a i)) h' : β (i : ΞΉ), i β β
β a i β β€ β’ Tendsto (fun b => β c in β
, f c b) x (π (β c in β
, a c)) ** simp [tendsto_const_nhds] ** case insert.ha Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβΒΉ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β sβΒΉ : Set ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 f : ΞΉ β Ξ± β ββ₯0β x : Filter Ξ± aβ : ΞΉ β ββ₯0β sβ : Finset ΞΉ hβ : β (i : ΞΉ), i β sβ β Tendsto (f i) x (π (aβ i)) h'β : β (i : ΞΉ), i β sβ β aβ i β β€ a : ΞΉ s : Finset ΞΉ has : Β¬a β s IH : (β (i : ΞΉ), i β s β Tendsto (f i) x (π (aβ i))) β (β (i : ΞΉ), i β s β aβ i β β€) β Tendsto (fun b => β c in s, f c b) x (π (β c in s, aβ c)) h : β (i : ΞΉ), i β insert a s β Tendsto (f i) x (π (aβ i)) h' : β (i : ΞΉ), i β insert a s β aβ i β β€ β’ aβ a β 0 β¨ β c in s, aβ c β β€ ** right ** case insert.ha.h Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβΒΉ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β sβΒΉ : Set ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 f : ΞΉ β Ξ± β ββ₯0β x : Filter Ξ± aβ : ΞΉ β ββ₯0β sβ : Finset ΞΉ hβ : β (i : ΞΉ), i β sβ β Tendsto (f i) x (π (aβ i)) h'β : β (i : ΞΉ), i β sβ β aβ i β β€ a : ΞΉ s : Finset ΞΉ has : Β¬a β s IH : (β (i : ΞΉ), i β s β Tendsto (f i) x (π (aβ i))) β (β (i : ΞΉ), i β s β aβ i β β€) β Tendsto (fun b => β c in s, f c b) x (π (β c in s, aβ c)) h : β (i : ΞΉ), i β insert a s β Tendsto (f i) x (π (aβ i)) h' : β (i : ΞΉ), i β insert a s β aβ i β β€ β’ β c in s, aβ c β β€ ** exact (prod_lt_top fun i hi => h' _ (Finset.mem_insert_of_mem hi)).ne ** case insert.hmb Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβΒΉ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β sβΒΉ : Set ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 f : ΞΉ β Ξ± β ββ₯0β x : Filter Ξ± aβ : ΞΉ β ββ₯0β sβ : Finset ΞΉ hβ : β (i : ΞΉ), i β sβ β Tendsto (f i) x (π (aβ i)) h'β : β (i : ΞΉ), i β sβ β aβ i β β€ a : ΞΉ s : Finset ΞΉ has : Β¬a β s IH : (β (i : ΞΉ), i β s β Tendsto (f i) x (π (aβ i))) β (β (i : ΞΉ), i β s β aβ i β β€) β Tendsto (fun b => β c in s, f c b) x (π (β c in s, aβ c)) h : β (i : ΞΉ), i β insert a s β Tendsto (f i) x (π (aβ i)) h' : β (i : ΞΉ), i β insert a s β aβ i β β€ β’ Tendsto (fun a => β c in s, f c a) x (π (β c in s, aβ c)) ** exact IH (fun i hi => h _ (Finset.mem_insert_of_mem hi)) fun i hi =>
h' _ (Finset.mem_insert_of_mem hi) ** case insert.hb Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβΒΉ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β sβΒΉ : Set ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 f : ΞΉ β Ξ± β ββ₯0β x : Filter Ξ± aβ : ΞΉ β ββ₯0β sβ : Finset ΞΉ hβ : β (i : ΞΉ), i β sβ β Tendsto (f i) x (π (aβ i)) h'β : β (i : ΞΉ), i β sβ β aβ i β β€ a : ΞΉ s : Finset ΞΉ has : Β¬a β s IH : (β (i : ΞΉ), i β s β Tendsto (f i) x (π (aβ i))) β (β (i : ΞΉ), i β s β aβ i β β€) β Tendsto (fun b => β c in s, f c b) x (π (β c in s, aβ c)) h : β (i : ΞΉ), i β insert a s β Tendsto (f i) x (π (aβ i)) h' : β (i : ΞΉ), i β insert a s β aβ i β β€ β’ β c in s, aβ c β 0 β¨ aβ a β β€ ** exact Or.inr (h' _ (Finset.mem_insert_self _ _)) ** Qed
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ENNReal.continuous_div_const ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b cβ d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β c : ββ₯0β c_ne_zero : c β 0 β’ Continuous fun x => x / c ** simp_rw [div_eq_mul_inv, continuous_iff_continuousAt] ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b cβ d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β c : ββ₯0β c_ne_zero : c β 0 β’ β (x : ββ₯0β), ContinuousAt (fun x => x * cβ»ΒΉ) x ** intro x ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b cβ d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β c : ββ₯0β c_ne_zero : c β 0 x : ββ₯0β β’ ContinuousAt (fun x => x * cβ»ΒΉ) x ** exact ENNReal.continuousAt_mul_const (Or.intro_left _ (inv_ne_top.mpr c_ne_zero)) ** Qed
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ENNReal.continuous_pow ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β n : β β’ Continuous fun a => a ^ n ** induction' n with n IH ** case succ Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β n : β IH : Continuous fun a => a ^ n β’ Continuous fun a => a ^ Nat.succ n ** simp_rw [Nat.succ_eq_add_one, pow_add, pow_one, continuous_iff_continuousAt] ** case succ Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β n : β IH : Continuous fun a => a ^ n β’ β (x : ββ₯0β), ContinuousAt (fun a => a ^ n * a) x ** intro x ** case succ Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β n : β IH : Continuous fun a => a ^ n x : ββ₯0β β’ ContinuousAt (fun a => a ^ n * a) x ** refine' ENNReal.Tendsto.mul (IH.tendsto _) _ tendsto_id _ <;> by_cases H : x = 0 ** case zero Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β β’ Continuous fun a => a ^ Nat.zero ** simp [continuous_const] ** case pos Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β n : β IH : Continuous fun a => a ^ n x : ββ₯0β H : x = 0 β’ x ^ n β 0 β¨ x β β€ ** simp only [H, zero_ne_top, Ne.def, or_true_iff, not_false_iff] ** case neg Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β n : β IH : Continuous fun a => a ^ n x : ββ₯0β H : Β¬x = 0 β’ x ^ n β 0 β¨ x β β€ ** exact Or.inl fun h => H (pow_eq_zero h) ** case pos Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β n : β IH : Continuous fun a => a ^ n x : ββ₯0β H : x = 0 β’ x β 0 β¨ x ^ n β β€ ** simp only [H, pow_eq_top_iff, zero_ne_top, false_or_iff, eq_self_iff_true, not_true, Ne.def,
not_false_iff, false_and_iff] ** case neg Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β n : β IH : Continuous fun a => a ^ n x : ββ₯0β H : Β¬x = 0 β’ x β 0 β¨ x ^ n β β€ ** simp only [H, true_or_iff, Ne.def, not_false_iff] ** Qed
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ENNReal.continuousOn_sub ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β β’ ContinuousOn (fun p => p.1 - p.2) {p | p β (β€, β€)} ** rw [ContinuousOn] ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β β’ β (x : ββ₯0β Γ ββ₯0β), x β {p | p β (β€, β€)} β ContinuousWithinAt (fun p => p.1 - p.2) {p | p β (β€, β€)} x ** rintro β¨x, yβ© hp ** case mk Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβ yβ z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β x y : ββ₯0β hp : (x, y) β {p | p β (β€, β€)} β’ ContinuousWithinAt (fun p => p.1 - p.2) {p | p β (β€, β€)} (x, y) ** simp only [Ne.def, Set.mem_setOf_eq, Prod.mk.inj_iff] at hp ** case mk Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβ yβ z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β x y : ββ₯0β hp : Β¬(x = β€ β§ y = β€) β’ ContinuousWithinAt (fun p => p.1 - p.2) {p | p β (β€, β€)} (x, y) ** refine' tendsto_nhdsWithin_of_tendsto_nhds (tendsto_sub (not_and_or.mp hp)) ** Qed
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ENNReal.continuous_sub_left ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β a : ββ₯0β a_ne_top : a β β€ β’ Continuous (uncurry Sub.sub β fun x => (a, x)) ** refine continuousOn_sub.comp_continuous (Continuous.Prod.mk a) fun x => ?_ ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β a : ββ₯0β a_ne_top : a β β€ x : ββ₯0β β’ (a, x) β {p | p β (β€, β€)} ** simp only [a_ne_top, Ne.def, mem_setOf_eq, Prod.mk.inj_iff, false_and_iff, not_false_iff] ** Qed
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ENNReal.continuousOn_sub_left ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β a : ββ₯0β β’ ContinuousOn (fun x => a - x) {x | x β β€} ** rw [show (fun x => a - x) = (fun p : ββ₯0β Γ ββ₯0β => p.fst - p.snd) β fun x => β¨a, xβ© by rfl] ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β a : ββ₯0β β’ ContinuousOn ((fun p => p.1 - p.2) β fun x => (a, x)) {x | x β β€} ** apply ContinuousOn.comp continuousOn_sub (Continuous.continuousOn (Continuous.Prod.mk a)) ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β a : ββ₯0β β’ MapsTo (fun b => (a, b)) {x | x β β€} {p | p β (β€, β€)} ** rintro _ h (_ | _) ** case refl Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β h : β€ β {x | x β β€} β’ False ** exact h none_eq_top ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β a : ββ₯0β β’ (fun x => a - x) = (fun p => p.1 - p.2) β fun x => (a, x) ** rfl ** Qed
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ENNReal.continuous_sub_right ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β a : ββ₯0β β’ Continuous fun x => x - a ** by_cases a_infty : a = β ** case pos Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β a : ββ₯0β a_infty : a = β€ β’ Continuous fun x => x - a ** simp [a_infty, continuous_const] ** case neg Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β a : ββ₯0β a_infty : Β¬a = β€ β’ Continuous fun x => x - a ** rw [show (fun x => x - a) = (fun p : ββ₯0β Γ ββ₯0β => p.fst - p.snd) β fun x => β¨x, aβ© by rfl] ** case neg Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β a : ββ₯0β a_infty : Β¬a = β€ β’ Continuous ((fun p => p.1 - p.2) β fun x => (x, a)) ** apply ContinuousOn.comp_continuous continuousOn_sub (continuous_id'.prod_mk continuous_const) ** case neg Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β a : ββ₯0β a_infty : Β¬a = β€ β’ β (x : ββ₯0β), (x, a) β {p | p β (β€, β€)} ** intro x ** case neg Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β a : ββ₯0β a_infty : Β¬a = β€ x : ββ₯0β β’ (x, a) β {p | p β (β€, β€)} ** simp only [a_infty, Ne.def, mem_setOf_eq, Prod.mk.inj_iff, and_false_iff, not_false_iff] ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β a : ββ₯0β a_infty : Β¬a = β€ β’ (fun x => x - a) = (fun p => p.1 - p.2) β fun x => (x, a) ** rfl ** Qed
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ENNReal.le_of_forall_lt_one_mul_le ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβ yβ z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β x y : ββ₯0β h : β (a : ββ₯0β), a < 1 β a * x β€ y this : Tendsto (fun x_1 => x_1 * x) (π[Iio 1] 1) (π (1 * x)) β’ x β€ y ** rw [one_mul] at this ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβ yβ z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β x y : ββ₯0β h : β (a : ββ₯0β), a < 1 β a * x β€ y this : Tendsto (fun x_1 => x_1 * x) (π[Iio 1] 1) (π x) β’ x β€ y ** exact le_of_tendsto this (eventually_nhdsWithin_iff.2 <| eventually_of_forall h) ** Qed
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ENNReal.iInf_mul_left' ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Sort u_4 f : ΞΉ β ββ₯0β a : ββ₯0β h : a = β€ β β¨
i, f i = 0 β β i, f i = 0 h0 : a = 0 β Nonempty ΞΉ β’ β¨
i, a * f i = a * β¨
i, f i ** by_cases H : a = β€ β§ β¨
i, f i = 0 ** case pos Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Sort u_4 f : ΞΉ β ββ₯0β a : ββ₯0β h : a = β€ β β¨
i, f i = 0 β β i, f i = 0 h0 : a = 0 β Nonempty ΞΉ H : a = β€ β§ β¨
i, f i = 0 β’ β¨
i, a * f i = a * β¨
i, f i ** rcases h H.1 H.2 with β¨i, hiβ© ** case pos.intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Sort u_4 f : ΞΉ β ββ₯0β a : ββ₯0β h : a = β€ β β¨
i, f i = 0 β β i, f i = 0 h0 : a = 0 β Nonempty ΞΉ H : a = β€ β§ β¨
i, f i = 0 i : ΞΉ hi : f i = 0 β’ β¨
i, a * f i = a * β¨
i, f i ** rw [H.2, mul_zero, β bot_eq_zero, iInf_eq_bot] ** case pos.intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Sort u_4 f : ΞΉ β ββ₯0β a : ββ₯0β h : a = β€ β β¨
i, f i = 0 β β i, f i = 0 h0 : a = 0 β Nonempty ΞΉ H : a = β€ β§ β¨
i, f i = 0 i : ΞΉ hi : f i = 0 β’ β (b : ββ₯0β), b > β₯ β β i, a * f i < b ** exact fun b hb => β¨i, by rwa [hi, mul_zero, β bot_eq_zero]β© ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ bβ c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Sort u_4 f : ΞΉ β ββ₯0β a : ββ₯0β h : a = β€ β β¨
i, f i = 0 β β i, f i = 0 h0 : a = 0 β Nonempty ΞΉ H : a = β€ β§ β¨
i, f i = 0 i : ΞΉ hi : f i = 0 b : ββ₯0β hb : b > β₯ β’ a * f i < b ** rwa [hi, mul_zero, β bot_eq_zero] ** case neg Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Sort u_4 f : ΞΉ β ββ₯0β a : ββ₯0β h : a = β€ β β¨
i, f i = 0 β β i, f i = 0 h0 : a = 0 β Nonempty ΞΉ H : Β¬(a = β€ β§ β¨
i, f i = 0) β’ β¨
i, a * f i = a * β¨
i, f i ** rw [not_and_or] at H ** case neg Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Sort u_4 f : ΞΉ β ββ₯0β a : ββ₯0β h : a = β€ β β¨
i, f i = 0 β β i, f i = 0 h0 : a = 0 β Nonempty ΞΉ H : Β¬a = β€ β¨ Β¬β¨
i, f i = 0 β’ β¨
i, a * f i = a * β¨
i, f i ** cases isEmpty_or_nonempty ΞΉ ** case neg.inl Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Sort u_4 f : ΞΉ β ββ₯0β a : ββ₯0β h : a = β€ β β¨
i, f i = 0 β β i, f i = 0 h0 : a = 0 β Nonempty ΞΉ H : Β¬a = β€ β¨ Β¬β¨
i, f i = 0 hβ : IsEmpty ΞΉ β’ β¨
i, a * f i = a * β¨
i, f i ** rw [iInf_of_empty, iInf_of_empty, mul_top] ** case neg.inl Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Sort u_4 f : ΞΉ β ββ₯0β a : ββ₯0β h : a = β€ β β¨
i, f i = 0 β β i, f i = 0 h0 : a = 0 β Nonempty ΞΉ H : Β¬a = β€ β¨ Β¬β¨
i, f i = 0 hβ : IsEmpty ΞΉ β’ a β 0 ** exact mt h0 (not_nonempty_iff.2 βΉ_βΊ) ** case neg.inr Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Sort u_4 f : ΞΉ β ββ₯0β a : ββ₯0β h : a = β€ β β¨
i, f i = 0 β β i, f i = 0 h0 : a = 0 β Nonempty ΞΉ H : Β¬a = β€ β¨ Β¬β¨
i, f i = 0 hβ : Nonempty ΞΉ β’ β¨
i, a * f i = a * β¨
i, f i ** exact (ENNReal.mul_left_mono.map_iInf_of_continuousAt'
(ENNReal.continuousAt_const_mul H)).symm ** Qed
| |
ENNReal.iInf_mul_right' ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Sort u_4 f : ΞΉ β ββ₯0β a : ββ₯0β h : a = β€ β β¨
i, f i = 0 β β i, f i = 0 h0 : a = 0 β Nonempty ΞΉ β’ β¨
i, f i * a = (β¨
i, f i) * a ** simpa only [mul_comm a] using iInf_mul_left' h h0 ** Qed
| |
ENNReal.tendsto_inv_iff ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β f : Filter Ξ± m : Ξ± β ββ₯0β a : ββ₯0β h : Tendsto (fun x => (m x)β»ΒΉ) f (π aβ»ΒΉ) β’ Tendsto m f (π a) ** simpa only [inv_inv] using Tendsto.inv h ** Qed
| |
ENNReal.Tendsto.div ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ bβ c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β f : Filter Ξ± ma mb : Ξ± β ββ₯0β a b : ββ₯0β hma : Tendsto ma f (π a) ha : a β 0 β¨ b β 0 hmb : Tendsto mb f (π b) hb : b β β€ β¨ a β β€ β’ Tendsto (fun a => ma a / mb a) f (π (a / b)) ** apply Tendsto.mul hma _ (ENNReal.tendsto_inv_iff.2 hmb) _ <;> simp [ha, hb] ** Qed
| |
ENNReal.Tendsto.const_div ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ bβ c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β f : Filter Ξ± m : Ξ± β ββ₯0β a b : ββ₯0β hm : Tendsto m f (π b) hb : b β β€ β¨ a β β€ β’ Tendsto (fun b => a / m b) f (π (a / b)) ** apply Tendsto.const_mul (ENNReal.tendsto_inv_iff.2 hm) ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ bβ c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β f : Filter Ξ± m : Ξ± β ββ₯0β a b : ββ₯0β hm : Tendsto m f (π b) hb : b β β€ β¨ a β β€ β’ bβ»ΒΉ β 0 β¨ a β β€ ** simp [hb] ** Qed
| |
ENNReal.Tendsto.div_const ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ bβ c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β f : Filter Ξ± m : Ξ± β ββ₯0β a b : ββ₯0β hm : Tendsto m f (π a) ha : a β 0 β¨ b β 0 β’ Tendsto (fun x => m x / b) f (π (a / b)) ** apply Tendsto.mul_const hm ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ bβ c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β f : Filter Ξ± m : Ξ± β ββ₯0β a b : ββ₯0β hm : Tendsto m f (π a) ha : a β 0 β¨ b β 0 β’ a β 0 β¨ bβ»ΒΉ β β€ ** simp [ha] ** Qed
| |
ENNReal.biSup_add' ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r pβ q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Sort u_4 p : ΞΉ β Prop h : β i, p i f : ΞΉ β ββ₯0β β’ (β¨ i, β¨ (_ : p i), f i) + a = β¨ i, β¨ (_ : p i), f i + a ** haveI : Nonempty { i // p i } := nonempty_subtype.2 h ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r pβ q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Sort u_4 p : ΞΉ β Prop h : β i, p i f : ΞΉ β ββ₯0β this : Nonempty { i // p i } β’ (β¨ i, β¨ (_ : p i), f i) + a = β¨ i, β¨ (_ : p i), f i + a ** simp only [iSup_subtype', iSup_add] ** Qed
| |
ENNReal.add_biSup' ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r pβ q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Sort u_4 p : ΞΉ β Prop h : β i, p i f : ΞΉ β ββ₯0β β’ a + β¨ i, β¨ (_ : p i), f i = β¨ i, β¨ (_ : p i), a + f i ** simp only [add_comm a, biSup_add' h] ** Qed
| |
ENNReal.sSup_add ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β sβ s : Set ββ₯0β hs : Set.Nonempty s β’ sSup s + a = β¨ b β s, b + a ** rw [sSup_eq_iSup, biSup_add hs] ** Qed
| |
ENNReal.add_iSup ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β sβ : Set ββ₯0β ΞΉ : Sort u_4 s : ΞΉ β ββ₯0β instβ : Nonempty ΞΉ β’ a + iSup s = β¨ b, a + s b ** rw [add_comm, iSup_add] ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β sβ : Set ββ₯0β ΞΉ : Sort u_4 s : ΞΉ β ββ₯0β instβ : Nonempty ΞΉ β’ β¨ b, s b + a = β¨ b, a + s b ** simp [add_comm] ** Qed
| |
ENNReal.iSup_add_iSup_le ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Sort u_4 ΞΉ' : Sort u_5 instβΒΉ : Nonempty ΞΉ instβ : Nonempty ΞΉ' f : ΞΉ β ββ₯0β g : ΞΉ' β ββ₯0β a : ββ₯0β h : β (i : ΞΉ) (j : ΞΉ'), f i + g j β€ a β’ iSup f + iSup g β€ a ** simp_rw [iSup_add, add_iSup] ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Sort u_4 ΞΉ' : Sort u_5 instβΒΉ : Nonempty ΞΉ instβ : Nonempty ΞΉ' f : ΞΉ β ββ₯0β g : ΞΉ' β ββ₯0β a : ββ₯0β h : β (i : ΞΉ) (j : ΞΉ'), f i + g j β€ a β’ β¨ b, β¨ b_1, f b + g b_1 β€ a ** exact iSupβ_le h ** Qed
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ENNReal.biSup_add_biSup_le' ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r pβ qβ : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Sort u_4 ΞΉ' : Sort u_5 p : ΞΉ β Prop q : ΞΉ' β Prop hp : β i, p i hq : β j, q j f : ΞΉ β ββ₯0β g : ΞΉ' β ββ₯0β a : ββ₯0β h : β (i : ΞΉ), p i β β (j : ΞΉ'), q j β f i + g j β€ a β’ (β¨ i, β¨ (_ : p i), f i) + β¨ j, β¨ (_ : q j), g j β€ a ** simp_rw [biSup_add' hp, add_biSup' hq] ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r pβ qβ : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Sort u_4 ΞΉ' : Sort u_5 p : ΞΉ β Prop q : ΞΉ' β Prop hp : β i, p i hq : β j, q j f : ΞΉ β ββ₯0β g : ΞΉ' β ββ₯0β a : ββ₯0β h : β (i : ΞΉ), p i β β (j : ΞΉ'), q j β f i + g j β€ a β’ β¨ i, β¨ (_ : p i), β¨ i_1, β¨ (_ : q i_1), f i + g i_1 β€ a ** exact iSupβ_le fun i hi => iSupβ_le (h i hi) ** Qed
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ENNReal.iSup_add_iSup ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Sort u_4 f g : ΞΉ β ββ₯0β h : β (i j : ΞΉ), β k, f i + g j β€ f k + g k β’ iSup f + iSup g = β¨ a, f a + g a ** cases isEmpty_or_nonempty ΞΉ ** case inl Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Sort u_4 f g : ΞΉ β ββ₯0β h : β (i j : ΞΉ), β k, f i + g j β€ f k + g k hβ : IsEmpty ΞΉ β’ iSup f + iSup g = β¨ a, f a + g a ** simp only [iSup_of_empty, bot_eq_zero, zero_add] ** case inr Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Sort u_4 f g : ΞΉ β ββ₯0β h : β (i j : ΞΉ), β k, f i + g j β€ f k + g k hβ : Nonempty ΞΉ β’ iSup f + iSup g = β¨ a, f a + g a ** refine' le_antisymm _ (iSup_le fun a => add_le_add (le_iSup _ _) (le_iSup _ _)) ** case inr Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Sort u_4 f g : ΞΉ β ββ₯0β h : β (i j : ΞΉ), β k, f i + g j β€ f k + g k hβ : Nonempty ΞΉ β’ iSup f + iSup g β€ β¨ a, f a + g a ** refine' iSup_add_iSup_le fun i j => _ ** case inr Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Sort u_4 f g : ΞΉ β ββ₯0β h : β (i j : ΞΉ), β k, f i + g j β€ f k + g k hβ : Nonempty ΞΉ i j : ΞΉ β’ f i + g j β€ β¨ a, f a + g a ** rcases h i j with β¨k, hkβ© ** case inr.intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Sort u_4 f g : ΞΉ β ββ₯0β h : β (i j : ΞΉ), β k, f i + g j β€ f k + g k hβ : Nonempty ΞΉ i j k : ΞΉ hk : f i + g j β€ f k + g k β’ f i + g j β€ β¨ a, f a + g a ** exact le_iSup_of_le k hk ** Qed
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ENNReal.finset_sum_iSup_nat ** Ξ±β : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β sβ : Set ββ₯0β Ξ± : Type u_4 ΞΉ : Type u_5 instβ : SemilatticeSup ΞΉ s : Finset Ξ± f : Ξ± β ΞΉ β ββ₯0β hf : β (a : Ξ±), Monotone (f a) β’ β a in s, iSup (f a) = β¨ n, β a in s, f a n ** refine' Finset.induction_on s _ _ ** case refine'_1 Ξ±β : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β sβ : Set ββ₯0β Ξ± : Type u_4 ΞΉ : Type u_5 instβ : SemilatticeSup ΞΉ s : Finset Ξ± f : Ξ± β ΞΉ β ββ₯0β hf : β (a : Ξ±), Monotone (f a) β’ β a in β
, iSup (f a) = β¨ n, β a in β
, f a n ** simp ** case refine'_2 Ξ±β : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β sβ : Set ββ₯0β Ξ± : Type u_4 ΞΉ : Type u_5 instβ : SemilatticeSup ΞΉ s : Finset Ξ± f : Ξ± β ΞΉ β ββ₯0β hf : β (a : Ξ±), Monotone (f a) β’ β β¦a : Ξ±β¦ {s : Finset Ξ±}, Β¬a β s β β a in s, iSup (f a) = β¨ n, β a in s, f a n β β a in insert a s, iSup (f a) = β¨ n, β a in insert a s, f a n ** intro a s has ih ** case refine'_2 Ξ±β : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β sβΒΉ : Set ββ₯0β Ξ± : Type u_4 ΞΉ : Type u_5 instβ : SemilatticeSup ΞΉ sβ : Finset Ξ± f : Ξ± β ΞΉ β ββ₯0β hf : β (a : Ξ±), Monotone (f a) a : Ξ± s : Finset Ξ± has : Β¬a β s ih : β a in s, iSup (f a) = β¨ n, β a in s, f a n β’ β a in insert a s, iSup (f a) = β¨ n, β a in insert a s, f a n ** simp only [Finset.sum_insert has] ** case refine'_2 Ξ±β : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β sβΒΉ : Set ββ₯0β Ξ± : Type u_4 ΞΉ : Type u_5 instβ : SemilatticeSup ΞΉ sβ : Finset Ξ± f : Ξ± β ΞΉ β ββ₯0β hf : β (a : Ξ±), Monotone (f a) a : Ξ± s : Finset Ξ± has : Β¬a β s ih : β a in s, iSup (f a) = β¨ n, β a in s, f a n β’ iSup (f a) + β a in s, iSup (f a) = β¨ n, f a n + β a in s, f a n ** rw [ih, iSup_add_iSup_of_monotone (hf a)] ** case refine'_2 Ξ±β : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β sβΒΉ : Set ββ₯0β Ξ± : Type u_4 ΞΉ : Type u_5 instβ : SemilatticeSup ΞΉ sβ : Finset Ξ± f : Ξ± β ΞΉ β ββ₯0β hf : β (a : Ξ±), Monotone (f a) a : Ξ± s : Finset Ξ± has : Β¬a β s ih : β a in s, iSup (f a) = β¨ n, β a in s, f a n β’ Monotone fun n => β a in s, f a n ** intro i j h ** case refine'_2 Ξ±β : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β sβΒΉ : Set ββ₯0β Ξ± : Type u_4 ΞΉ : Type u_5 instβ : SemilatticeSup ΞΉ sβ : Finset Ξ± f : Ξ± β ΞΉ β ββ₯0β hf : β (a : Ξ±), Monotone (f a) a : Ξ± s : Finset Ξ± has : Β¬a β s ih : β a in s, iSup (f a) = β¨ n, β a in s, f a n i j : ΞΉ h : i β€ j β’ (fun n => β a in s, f a n) i β€ (fun n => β a in s, f a n) j ** exact Finset.sum_le_sum fun a _ => hf a h ** Qed
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ENNReal.mul_iSup ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Sort u_4 f : ΞΉ β ββ₯0β a : ββ₯0β β’ a * iSup f = β¨ i, a * f i ** by_cases hf : β i, f i = 0 ** case pos Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Sort u_4 f : ΞΉ β ββ₯0β a : ββ₯0β hf : β (i : ΞΉ), f i = 0 β’ a * iSup f = β¨ i, a * f i ** obtain rfl : f = fun _ => 0 ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Sort u_4 f : ΞΉ β ββ₯0β a : ββ₯0β hf : β (i : ΞΉ), f i = 0 β’ f = fun x => 0 case pos Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Sort u_4 a : ββ₯0β hf : β (i : ΞΉ), (fun x => 0) i = 0 β’ a * β¨ x, 0 = β¨ i, a * (fun x => 0) i ** exact funext hf ** case pos Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Sort u_4 a : ββ₯0β hf : β (i : ΞΉ), (fun x => 0) i = 0 β’ a * β¨ x, 0 = β¨ i, a * (fun x => 0) i ** simp only [iSup_zero_eq_zero, mul_zero] ** case neg Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Sort u_4 f : ΞΉ β ββ₯0β a : ββ₯0β hf : Β¬β (i : ΞΉ), f i = 0 β’ a * iSup f = β¨ i, a * f i ** refine' (monotone_id.const_mul' _).map_iSup_of_continuousAt _ (mul_zero a) ** case neg Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Sort u_4 f : ΞΉ β ββ₯0β a : ββ₯0β hf : Β¬β (i : ΞΉ), f i = 0 β’ ContinuousAt (fun x => a * id x) (β¨ i, f i) ** refine' ENNReal.Tendsto.const_mul tendsto_id (Or.inl _) ** case neg Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Sort u_4 f : ΞΉ β ββ₯0β a : ββ₯0β hf : Β¬β (i : ΞΉ), f i = 0 β’ id (β¨ i, f i) β 0 ** exact mt iSup_eq_zero.1 hf ** Qed
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ENNReal.mul_sSup ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β sβ s : Set ββ₯0β a : ββ₯0β β’ a * sSup s = β¨ i β s, a * i ** simp only [sSup_eq_iSup, mul_iSup] ** Qed
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ENNReal.iSup_mul ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Sort u_4 f : ΞΉ β ββ₯0β a : ββ₯0β β’ iSup f * a = β¨ i, f i * a ** rw [mul_comm, mul_iSup] ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Sort u_4 f : ΞΉ β ββ₯0β a : ββ₯0β β’ β¨ i, a * f i = β¨ i, f i * a ** congr ** case e_s Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Sort u_4 f : ΞΉ β ββ₯0β a : ββ₯0β β’ (fun i => a * f i) = fun i => f i * a ** funext ** case e_s.h Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Sort u_4 f : ΞΉ β ββ₯0β a : ββ₯0β xβ : ΞΉ β’ a * f xβ = f xβ * a ** rw [mul_comm] ** Qed
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ENNReal.smul_iSup ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b cβ d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Sort u_4 R : Type u_5 instβΒΉ : SMul R ββ₯0β instβ : IsScalarTower R ββ₯0β ββ₯0β f : ΞΉ β ββ₯0β c : R β’ c β’ β¨ i, f i = β¨ i, c β’ f i ** simp only [β smul_one_mul c (f _), β smul_one_mul c (iSup f), ENNReal.mul_iSup] ** Qed
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ENNReal.smul_sSup ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b cβ d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β sβ : Set ββ₯0β R : Type u_4 instβΒΉ : SMul R ββ₯0β instβ : IsScalarTower R ββ₯0β ββ₯0β s : Set ββ₯0β c : R β’ c β’ sSup s = β¨ i β s, c β’ i ** simp_rw [β smul_one_mul c (sSup s), ENNReal.mul_sSup, smul_one_mul] ** Qed
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ENNReal.exists_countable_dense_no_zero_top ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β β’ β s, Set.Countable s β§ Dense s β§ Β¬0 β s β§ Β¬β€ β s ** obtain β¨s, s_count, s_dense, hsβ© :
β s : Set ββ₯0β, s.Countable β§ Dense s β§ (β x, IsBot x β x β s) β§ β x, IsTop x β x β s :=
exists_countable_dense_no_bot_top ββ₯0β ** case intro.intro.intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β sβ s : Set ββ₯0β s_count : Set.Countable s s_dense : Dense s hs : (β (x : ββ₯0β), IsBot x β Β¬x β s) β§ β (x : ββ₯0β), IsTop x β Β¬x β s β’ β s, Set.Countable s β§ Dense s β§ Β¬0 β s β§ Β¬β€ β s ** exact β¨s, s_count, s_dense, fun h => hs.1 0 (by simp) h, fun h => hs.2 β (by simp) hβ© ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β sβ s : Set ββ₯0β s_count : Set.Countable s s_dense : Dense s hs : (β (x : ββ₯0β), IsBot x β Β¬x β s) β§ β (x : ββ₯0β), IsTop x β Β¬x β s h : 0 β s β’ IsBot 0 ** simp ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β sβ s : Set ββ₯0β s_count : Set.Countable s s_dense : Dense s hs : (β (x : ββ₯0β), IsBot x β Β¬x β s) β§ β (x : ββ₯0β), IsTop x β Β¬x β s h : β€ β s β’ IsTop β€ ** simp ** Qed
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ENNReal.exists_lt_add_of_lt_add ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβ yβ zβ Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β x y z : ββ₯0β h : x < y + z hy : y β 0 hz : z β 0 β’ β y' z', y' < y β§ z' < z β§ x < y' + z' ** have : NeZero y := β¨hyβ© ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβ yβ zβ Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β x y z : ββ₯0β h : x < y + z hy : y β 0 hz : z β 0 this : NeZero y β’ β y' z', y' < y β§ z' < z β§ x < y' + z' ** have : NeZero z := β¨hzβ© ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβ yβ zβ Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β x y z : ββ₯0β h : x < y + z hy : y β 0 hz : z β 0 thisβ : NeZero y this : NeZero z β’ β y' z', y' < y β§ z' < z β§ x < y' + z' ** have A : Tendsto (fun p : ββ₯0β Γ ββ₯0β => p.1 + p.2) (π[<] y ΓΛ’ π[<] z) (π (y + z)) := by
apply Tendsto.mono_left _ (Filter.prod_mono nhdsWithin_le_nhds nhdsWithin_le_nhds)
rw [β nhds_prod_eq]
exact tendsto_add ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβ yβ zβ Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β x y z : ββ₯0β h : x < y + z hy : y β 0 hz : z β 0 thisβ : NeZero y this : NeZero z A : Tendsto (fun p => p.1 + p.2) (π[Iio y] y ΓΛ’ π[Iio z] z) (π (y + z)) β’ β y' z', y' < y β§ z' < z β§ x < y' + z' ** rcases ((A.eventually (lt_mem_nhds h)).and
(Filter.prod_mem_prod self_mem_nhdsWithin self_mem_nhdsWithin)).exists with
β¨β¨y', z'β©, hx, hy', hz'β© ** case intro.mk.intro.intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβ yβ zβ Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β x y z : ββ₯0β h : x < y + z hy : y β 0 hz : z β 0 thisβ : NeZero y this : NeZero z A : Tendsto (fun p => p.1 + p.2) (π[Iio y] y ΓΛ’ π[Iio z] z) (π (y + z)) y' z' : ββ₯0β hx : x < (y', z').1 + (y', z').2 hy' : (y', z').1 β Iio y hz' : (y', z').2 β Iio z β’ β y' z', y' < y β§ z' < z β§ x < y' + z' ** exact β¨y', z', hy', hz', hxβ© ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβ yβ zβ Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β x y z : ββ₯0β h : x < y + z hy : y β 0 hz : z β 0 thisβ : NeZero y this : NeZero z β’ Tendsto (fun p => p.1 + p.2) (π[Iio y] y ΓΛ’ π[Iio z] z) (π (y + z)) ** apply Tendsto.mono_left _ (Filter.prod_mono nhdsWithin_le_nhds nhdsWithin_le_nhds) ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβ yβ zβ Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β x y z : ββ₯0β h : x < y + z hy : y β 0 hz : z β 0 thisβ : NeZero y this : NeZero z β’ Tendsto (fun p => p.1 + p.2) (π y ΓΛ’ π z) (π (y + z)) ** rw [β nhds_prod_eq] ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβ yβ zβ Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β x y z : ββ₯0β h : x < y + z hy : y β 0 hz : z β 0 thisβ : NeZero y this : NeZero z β’ Tendsto (fun p => p.1 + p.2) (π (y, z)) (π (y + z)) ** exact tendsto_add ** Qed
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ENNReal.exists_frequently_lt_of_liminf_ne_top ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 l : Filter ΞΉ x : ΞΉ β β hx : liminf (fun n => β(βReal.nnabs (x n))) l β β€ β’ β R, βαΆ (n : ΞΉ) in l, x n < R ** by_contra h ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 l : Filter ΞΉ x : ΞΉ β β hx : liminf (fun n => β(βReal.nnabs (x n))) l β β€ h : Β¬β R, βαΆ (n : ΞΉ) in l, x n < R β’ False ** simp_rw [not_exists, not_frequently, not_lt] at h ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 l : Filter ΞΉ x : ΞΉ β β hx : liminf (fun n => β(βReal.nnabs (x n))) l β β€ h : β (x_1 : β), βαΆ (x_2 : ΞΉ) in l, x_1 β€ x x_2 β’ False ** refine hx (ENNReal.eq_top_of_forall_nnreal_le fun r => le_limsInf_of_le (by isBoundedDefault) ?_) ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β rβ p q : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 l : Filter ΞΉ x : ΞΉ β β hx : liminf (fun n => β(βReal.nnabs (x n))) l β β€ h : β (x_1 : β), βαΆ (x_2 : ΞΉ) in l, x_1 β€ x x_2 r : ββ₯0 β’ βαΆ (n : ββ₯0β) in map (fun n => β(βReal.nnabs (x n))) l, βr β€ n ** simp only [eventually_map, ENNReal.coe_le_coe] ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β rβ p q : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 l : Filter ΞΉ x : ΞΉ β β hx : liminf (fun n => β(βReal.nnabs (x n))) l β β€ h : β (x_1 : β), βαΆ (x_2 : ΞΉ) in l, x_1 β€ x x_2 r : ββ₯0 β’ βαΆ (a : ΞΉ) in l, r β€ βReal.nnabs (x a) ** filter_upwards [h r] with i hi using hi.trans (le_abs_self (x i)) ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β rβ p q : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 l : Filter ΞΉ x : ΞΉ β β hx : liminf (fun n => β(βReal.nnabs (x n))) l β β€ h : β (x_1 : β), βαΆ (x_2 : ΞΉ) in l, x_1 β€ x x_2 r : ββ₯0 β’ IsCobounded (fun x x_1 => x β₯ x_1) (map (fun n => β(βReal.nnabs (x n))) l) ** isBoundedDefault ** Qed
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ENNReal.exists_frequently_lt_of_liminf_ne_top' ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 l : Filter ΞΉ x : ΞΉ β β hx : liminf (fun n => β(βReal.nnabs (x n))) l β β€ β’ β R, βαΆ (n : ΞΉ) in l, R < x n ** by_contra h ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 l : Filter ΞΉ x : ΞΉ β β hx : liminf (fun n => β(βReal.nnabs (x n))) l β β€ h : Β¬β R, βαΆ (n : ΞΉ) in l, R < x n β’ False ** simp_rw [not_exists, not_frequently, not_lt] at h ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 l : Filter ΞΉ x : ΞΉ β β hx : liminf (fun n => β(βReal.nnabs (x n))) l β β€ h : β (x_1 : β), βαΆ (x_2 : ΞΉ) in l, x x_2 β€ x_1 β’ False ** refine hx (ENNReal.eq_top_of_forall_nnreal_le fun r => le_limsInf_of_le (by isBoundedDefault) ?_) ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β rβ p q : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 l : Filter ΞΉ x : ΞΉ β β hx : liminf (fun n => β(βReal.nnabs (x n))) l β β€ h : β (x_1 : β), βαΆ (x_2 : ΞΉ) in l, x x_2 β€ x_1 r : ββ₯0 β’ βαΆ (n : ββ₯0β) in map (fun n => β(βReal.nnabs (x n))) l, βr β€ n ** simp only [eventually_map, ENNReal.coe_le_coe] ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β rβ p q : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 l : Filter ΞΉ x : ΞΉ β β hx : liminf (fun n => β(βReal.nnabs (x n))) l β β€ h : β (x_1 : β), βαΆ (x_2 : ΞΉ) in l, x x_2 β€ x_1 r : ββ₯0 β’ βαΆ (a : ΞΉ) in l, r β€ βReal.nnabs (x a) ** filter_upwards [h (-r)] with i hi using(le_neg.1 hi).trans (neg_le_abs_self _) ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β rβ p q : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 l : Filter ΞΉ x : ΞΉ β β hx : liminf (fun n => β(βReal.nnabs (x n))) l β β€ h : β (x_1 : β), βαΆ (x_2 : ΞΉ) in l, x x_2 β€ x_1 r : ββ₯0 β’ IsCobounded (fun x x_1 => x β₯ x_1) (map (fun n => β(βReal.nnabs (x n))) l) ** isBoundedDefault ** Qed
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ENNReal.exists_upcrossings_of_not_bounded_under ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 l : Filter ΞΉ x : ΞΉ β β hf : liminf (fun i => β(βReal.nnabs (x i))) l β β€ hbdd : Β¬IsBoundedUnder (fun x x_1 => x β€ x_1) l fun i => |x i| β’ β a b, a < b β§ (βαΆ (i : ΞΉ) in l, x i < βa) β§ βαΆ (i : ΞΉ) in l, βb < x i ** rw [isBoundedUnder_le_abs, not_and_or] at hbdd ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 l : Filter ΞΉ x : ΞΉ β β hf : liminf (fun i => β(βReal.nnabs (x i))) l β β€ hbdd : (Β¬IsBoundedUnder (fun x x_1 => x β€ x_1) l fun i => x i) β¨ Β¬IsBoundedUnder (fun x x_1 => x β₯ x_1) l fun i => x i β’ β a b, a < b β§ (βαΆ (i : ΞΉ) in l, x i < βa) β§ βαΆ (i : ΞΉ) in l, βb < x i ** obtain hbdd | hbdd := hbdd ** case inl Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 l : Filter ΞΉ x : ΞΉ β β hf : liminf (fun i => β(βReal.nnabs (x i))) l β β€ hbdd : Β¬IsBoundedUnder (fun x x_1 => x β€ x_1) l fun i => x i β’ β a b, a < b β§ (βαΆ (i : ΞΉ) in l, x i < βa) β§ βαΆ (i : ΞΉ) in l, βb < x i ** obtain β¨R, hRβ© := exists_frequently_lt_of_liminf_ne_top hf ** case inl.intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 l : Filter ΞΉ x : ΞΉ β β hf : liminf (fun i => β(βReal.nnabs (x i))) l β β€ hbdd : Β¬IsBoundedUnder (fun x x_1 => x β€ x_1) l fun i => x i R : β hR : βαΆ (n : ΞΉ) in l, x n < R β’ β a b, a < b β§ (βαΆ (i : ΞΉ) in l, x i < βa) β§ βαΆ (i : ΞΉ) in l, βb < x i ** obtain β¨q, hqβ© := exists_rat_gt R ** case inl.intro.intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p qβ : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 l : Filter ΞΉ x : ΞΉ β β hf : liminf (fun i => β(βReal.nnabs (x i))) l β β€ hbdd : Β¬IsBoundedUnder (fun x x_1 => x β€ x_1) l fun i => x i R : β hR : βαΆ (n : ΞΉ) in l, x n < R q : β hq : R < βq β’ β a b, a < b β§ (βαΆ (i : ΞΉ) in l, x i < βa) β§ βαΆ (i : ΞΉ) in l, βb < x i ** refine' β¨q, q + 1, (lt_add_iff_pos_right _).2 zero_lt_one, _, _β© ** case inl.intro.intro.refine'_1 Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p qβ : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 l : Filter ΞΉ x : ΞΉ β β hf : liminf (fun i => β(βReal.nnabs (x i))) l β β€ hbdd : Β¬IsBoundedUnder (fun x x_1 => x β€ x_1) l fun i => x i R : β hR : βαΆ (n : ΞΉ) in l, x n < R q : β hq : R < βq β’ βαΆ (i : ΞΉ) in l, x i < βq ** refine' fun hcon => hR _ ** case inl.intro.intro.refine'_1 Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p qβ : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 l : Filter ΞΉ x : ΞΉ β β hf : liminf (fun i => β(βReal.nnabs (x i))) l β β€ hbdd : Β¬IsBoundedUnder (fun x x_1 => x β€ x_1) l fun i => x i R : β hR : βαΆ (n : ΞΉ) in l, x n < R q : β hq : R < βq hcon : βαΆ (x_1 : ΞΉ) in l, Β¬(fun i => x i < βq) x_1 β’ βαΆ (x_1 : ΞΉ) in l, Β¬(fun n => x n < R) x_1 ** filter_upwards [hcon] with x hx using not_lt.2 (lt_of_lt_of_le hq (not_lt.1 hx)).le ** case inl.intro.intro.refine'_2 Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p qβ : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 l : Filter ΞΉ x : ΞΉ β β hf : liminf (fun i => β(βReal.nnabs (x i))) l β β€ hbdd : Β¬IsBoundedUnder (fun x x_1 => x β€ x_1) l fun i => x i R : β hR : βαΆ (n : ΞΉ) in l, x n < R q : β hq : R < βq β’ βαΆ (i : ΞΉ) in l, β(q + 1) < x i ** simp only [IsBoundedUnder, IsBounded, eventually_map, eventually_atTop, ge_iff_le,
not_exists, not_forall, not_le, exists_prop] at hbdd ** case inl.intro.intro.refine'_2 Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p qβ : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 l : Filter ΞΉ x : ΞΉ β β hf : liminf (fun i => β(βReal.nnabs (x i))) l β β€ R : β hR : βαΆ (n : ΞΉ) in l, x n < R q : β hq : R < βq hbdd : β (x_1 : β), Β¬βαΆ (a : ΞΉ) in l, x a β€ x_1 β’ βαΆ (i : ΞΉ) in l, β(q + 1) < x i ** refine' fun hcon => hbdd β(q + 1) _ ** case inl.intro.intro.refine'_2 Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p qβ : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 l : Filter ΞΉ x : ΞΉ β β hf : liminf (fun i => β(βReal.nnabs (x i))) l β β€ R : β hR : βαΆ (n : ΞΉ) in l, x n < R q : β hq : R < βq hbdd : β (x_1 : β), Β¬βαΆ (a : ΞΉ) in l, x a β€ x_1 hcon : βαΆ (x_1 : ΞΉ) in l, Β¬(fun i => β(q + 1) < x i) x_1 β’ βαΆ (a : ΞΉ) in l, x a β€ β(q + 1) ** filter_upwards [hcon] with x hx using not_lt.1 hx ** case inr Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 l : Filter ΞΉ x : ΞΉ β β hf : liminf (fun i => β(βReal.nnabs (x i))) l β β€ hbdd : Β¬IsBoundedUnder (fun x x_1 => x β₯ x_1) l fun i => x i β’ β a b, a < b β§ (βαΆ (i : ΞΉ) in l, x i < βa) β§ βαΆ (i : ΞΉ) in l, βb < x i ** obtain β¨R, hRβ© := exists_frequently_lt_of_liminf_ne_top' hf ** case inr.intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 l : Filter ΞΉ x : ΞΉ β β hf : liminf (fun i => β(βReal.nnabs (x i))) l β β€ hbdd : Β¬IsBoundedUnder (fun x x_1 => x β₯ x_1) l fun i => x i R : β hR : βαΆ (n : ΞΉ) in l, R < x n β’ β a b, a < b β§ (βαΆ (i : ΞΉ) in l, x i < βa) β§ βαΆ (i : ΞΉ) in l, βb < x i ** obtain β¨q, hqβ© := exists_rat_lt R ** case inr.intro.intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p qβ : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 l : Filter ΞΉ x : ΞΉ β β hf : liminf (fun i => β(βReal.nnabs (x i))) l β β€ hbdd : Β¬IsBoundedUnder (fun x x_1 => x β₯ x_1) l fun i => x i R : β hR : βαΆ (n : ΞΉ) in l, R < x n q : β hq : βq < R β’ β a b, a < b β§ (βαΆ (i : ΞΉ) in l, x i < βa) β§ βαΆ (i : ΞΉ) in l, βb < x i ** refine' β¨q - 1, q, (sub_lt_self_iff _).2 zero_lt_one, _, _β© ** case inr.intro.intro.refine'_1 Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p qβ : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 l : Filter ΞΉ x : ΞΉ β β hf : liminf (fun i => β(βReal.nnabs (x i))) l β β€ hbdd : Β¬IsBoundedUnder (fun x x_1 => x β₯ x_1) l fun i => x i R : β hR : βαΆ (n : ΞΉ) in l, R < x n q : β hq : βq < R β’ βαΆ (i : ΞΉ) in l, x i < β(q - 1) ** simp only [IsBoundedUnder, IsBounded, eventually_map, eventually_atTop, ge_iff_le,
not_exists, not_forall, not_le, exists_prop] at hbdd ** case inr.intro.intro.refine'_1 Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p qβ : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 l : Filter ΞΉ x : ΞΉ β β hf : liminf (fun i => β(βReal.nnabs (x i))) l β β€ R : β hR : βαΆ (n : ΞΉ) in l, R < x n q : β hq : βq < R hbdd : β (x_1 : β), Β¬βαΆ (a : ΞΉ) in l, x_1 β€ x a β’ βαΆ (i : ΞΉ) in l, x i < β(q - 1) ** refine' fun hcon => hbdd β(q - 1) _ ** case inr.intro.intro.refine'_1 Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p qβ : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 l : Filter ΞΉ x : ΞΉ β β hf : liminf (fun i => β(βReal.nnabs (x i))) l β β€ R : β hR : βαΆ (n : ΞΉ) in l, R < x n q : β hq : βq < R hbdd : β (x_1 : β), Β¬βαΆ (a : ΞΉ) in l, x_1 β€ x a hcon : βαΆ (x_1 : ΞΉ) in l, Β¬(fun i => x i < β(q - 1)) x_1 β’ βαΆ (a : ΞΉ) in l, β(q - 1) β€ x a ** filter_upwards [hcon] with x hx using not_lt.1 hx ** case inr.intro.intro.refine'_2 Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p qβ : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 l : Filter ΞΉ x : ΞΉ β β hf : liminf (fun i => β(βReal.nnabs (x i))) l β β€ hbdd : Β¬IsBoundedUnder (fun x x_1 => x β₯ x_1) l fun i => x i R : β hR : βαΆ (n : ΞΉ) in l, R < x n q : β hq : βq < R β’ βαΆ (i : ΞΉ) in l, βq < x i ** refine' fun hcon => hR _ ** case inr.intro.intro.refine'_2 Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p qβ : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 l : Filter ΞΉ x : ΞΉ β β hf : liminf (fun i => β(βReal.nnabs (x i))) l β β€ hbdd : Β¬IsBoundedUnder (fun x x_1 => x β₯ x_1) l fun i => x i R : β hR : βαΆ (n : ΞΉ) in l, R < x n q : β hq : βq < R hcon : βαΆ (x_1 : ΞΉ) in l, Β¬(fun i => βq < x i) x_1 β’ βαΆ (x_1 : ΞΉ) in l, Β¬(fun n => R < x n) x_1 ** filter_upwards [hcon] with x hx using not_lt.2 ((not_lt.1 hx).trans hq.le) ** Qed
| |
ENNReal.hasSum_coe ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β rβ p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β fβ g : Ξ± β ββ₯0β f : Ξ± β ββ₯0 r : ββ₯0 β’ HasSum (fun a => β(f a)) βr β HasSum f r ** simp only [HasSum, β coe_finset_sum, tendsto_coe] ** Qed
| |
ENNReal.coe_tsum ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β rβ p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β fβ g : Ξ± β ββ₯0β f : Ξ± β ββ₯0 r : ββ₯0 hr : HasSum f r β’ β(tsum f) = β' (a : Ξ±), β(f a) ** rw [hr.tsum_eq, ENNReal.tsum_coe_eq hr] ** Qed
| |
ENNReal.tsum_coe_ne_top_iff_summable ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β fβ g : Ξ± β ββ₯0β f : Ξ² β ββ₯0 β’ β' (b : Ξ²), β(f b) β β€ β Summable f ** refine β¨fun h => ?_, fun h => ENNReal.coe_tsum h βΈ ENNReal.coe_ne_topβ© ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β fβ g : Ξ± β ββ₯0β f : Ξ² β ββ₯0 h : β' (b : Ξ²), β(f b) β β€ β’ Summable f ** lift β' b, (f b : ββ₯0β) to ββ₯0 using h with a ha ** case intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β fβ g : Ξ± β ββ₯0β f : Ξ² β ββ₯0 a : ββ₯0 ha : βa = β' (b : Ξ²), β(f b) β’ Summable f ** refine' β¨a, ENNReal.hasSum_coe.1 _β© ** case intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β fβ g : Ξ± β ββ₯0β f : Ξ² β ββ₯0 a : ββ₯0 ha : βa = β' (b : Ξ²), β(f b) β’ HasSum (fun a => β(f a)) βa ** rw [ha] ** case intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β fβ g : Ξ± β ββ₯0β f : Ξ² β ββ₯0 a : ββ₯0 ha : βa = β' (b : Ξ²), β(f b) β’ HasSum (fun a => β(f a)) (β' (b : Ξ²), β(f b)) ** exact ENNReal.summable.hasSum ** Qed
| |
ENNReal.tsum_eq_iSup_sum' ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β sβ : Set ββ₯0β f g : Ξ± β ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 s : ΞΉ β Finset Ξ± hs : β (t : Finset Ξ±), β i, t β s i β’ β' (a : Ξ±), f a = β¨ i, β a in s i, f a ** rw [ENNReal.tsum_eq_iSup_sum] ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β sβ : Set ββ₯0β f g : Ξ± β ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 s : ΞΉ β Finset Ξ± hs : β (t : Finset Ξ±), β i, t β s i β’ β¨ s, β a in s, f a = β¨ i, β a in s i, f a ** symm ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β sβ : Set ββ₯0β f g : Ξ± β ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 s : ΞΉ β Finset Ξ± hs : β (t : Finset Ξ±), β i, t β s i β’ β¨ i, β a in s i, f a = β¨ s, β a in s, f a ** change β¨ i : ΞΉ, (fun t : Finset Ξ± => β a in t, f a) (s i) = β¨ s : Finset Ξ±, β a in s, f a ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β sβ : Set ββ₯0β f g : Ξ± β ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 s : ΞΉ β Finset Ξ± hs : β (t : Finset Ξ±), β i, t β s i β’ β¨ i, (fun t => β a in t, f a) (s i) = β¨ s, β a in s, f a ** exact (Finset.sum_mono_set f).iSup_comp_eq hs ** Qed
| |
ENNReal.lt_top_of_tsum_ne_top ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β f g a : Ξ± β ββ₯0β tsum_ne_top : β' (i : Ξ±), a i β β€ j : Ξ± β’ a j < β€ ** contrapose! tsum_ne_top with h ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β f g a : Ξ± β ββ₯0β j : Ξ± h : β€ β€ a j β’ β' (i : Ξ±), a i = β€ ** exact ENNReal.tsum_eq_top_of_eq_top β¨j, top_unique hβ© ** Qed
| |
ENNReal.tsum_const_eq_top_of_ne_zero ** Ξ±β : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b cβ d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β f g : Ξ±β β ββ₯0β Ξ± : Type u_4 instβ : Infinite Ξ± c : ββ₯0β hc : c β 0 β’ β' (x : Ξ±), c = β€ ** have A : Tendsto (fun n : β => (n : ββ₯0β) * c) atTop (π (β * c)) := by
apply ENNReal.Tendsto.mul_const tendsto_nat_nhds_top
simp only [true_or_iff, top_ne_zero, Ne.def, not_false_iff] ** Ξ±β : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b cβ d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β f g : Ξ±β β ββ₯0β Ξ± : Type u_4 instβ : Infinite Ξ± c : ββ₯0β hc : c β 0 A : Tendsto (fun n => βn * c) atTop (π (β€ * c)) β’ β' (x : Ξ±), c = β€ ** have B : β n : β, (n : ββ₯0β) * c β€ β' _ : Ξ±, c := fun n => by
rcases Infinite.exists_subset_card_eq Ξ± n with β¨s, hsβ©
simpa [hs] using @ENNReal.sum_le_tsum Ξ± (fun _ => c) s ** Ξ±β : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b cβ d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β f g : Ξ±β β ββ₯0β Ξ± : Type u_4 instβ : Infinite Ξ± c : ββ₯0β hc : c β 0 A : Tendsto (fun n => βn * c) atTop (π (β€ * c)) B : β (n : β), βn * c β€ β' (x : Ξ±), c β’ β' (x : Ξ±), c = β€ ** simpa [hc] using le_of_tendsto' A B ** Ξ±β : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b cβ d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β f g : Ξ±β β ββ₯0β Ξ± : Type u_4 instβ : Infinite Ξ± c : ββ₯0β hc : c β 0 β’ Tendsto (fun n => βn * c) atTop (π (β€ * c)) ** apply ENNReal.Tendsto.mul_const tendsto_nat_nhds_top ** Ξ±β : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b cβ d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β f g : Ξ±β β ββ₯0β Ξ± : Type u_4 instβ : Infinite Ξ± c : ββ₯0β hc : c β 0 β’ β€ β 0 β¨ c β β€ ** simp only [true_or_iff, top_ne_zero, Ne.def, not_false_iff] ** Ξ±β : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b cβ d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β f g : Ξ±β β ββ₯0β Ξ± : Type u_4 instβ : Infinite Ξ± c : ββ₯0β hc : c β 0 A : Tendsto (fun n => βn * c) atTop (π (β€ * c)) n : β β’ βn * c β€ β' (x : Ξ±), c ** rcases Infinite.exists_subset_card_eq Ξ± n with β¨s, hsβ© ** case intro Ξ±β : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b cβ d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β sβ : Set ββ₯0β f g : Ξ±β β ββ₯0β Ξ± : Type u_4 instβ : Infinite Ξ± c : ββ₯0β hc : c β 0 A : Tendsto (fun n => βn * c) atTop (π (β€ * c)) n : β s : Finset Ξ± hs : Finset.card s = n β’ βn * c β€ β' (x : Ξ±), c ** simpa [hs] using @ENNReal.sum_le_tsum Ξ± (fun _ => c) s ** Qed
| |
ENNReal.tsum_mul_left ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β f g : Ξ± β ββ₯0β β’ β' (i : Ξ±), a * f i = a * β' (i : Ξ±), f i ** by_cases hf : β i, f i = 0 ** case pos Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β f g : Ξ± β ββ₯0β hf : β (i : Ξ±), f i = 0 β’ β' (i : Ξ±), a * f i = a * β' (i : Ξ±), f i ** simp [hf] ** case neg Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β f g : Ξ± β ββ₯0β hf : Β¬β (i : Ξ±), f i = 0 β’ β' (i : Ξ±), a * f i = a * β' (i : Ξ±), f i ** rw [β ENNReal.tsum_eq_zero] at hf ** case neg Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β f g : Ξ± β ββ₯0β hf : Β¬β' (i : Ξ±), f i = 0 β’ β' (i : Ξ±), a * f i = a * β' (i : Ξ±), f i ** have : Tendsto (fun s : Finset Ξ± => β j in s, a * f j) atTop (π (a * β' i, f i)) := by
simp only [β Finset.mul_sum]
exact ENNReal.Tendsto.const_mul ENNReal.summable.hasSum (Or.inl hf) ** case neg Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β f g : Ξ± β ββ₯0β hf : Β¬β' (i : Ξ±), f i = 0 this : Tendsto (fun s => β j in s, a * f j) atTop (π (a * β' (i : Ξ±), f i)) β’ β' (i : Ξ±), a * f i = a * β' (i : Ξ±), f i ** exact HasSum.tsum_eq this ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β f g : Ξ± β ββ₯0β hf : Β¬β' (i : Ξ±), f i = 0 β’ Tendsto (fun s => β j in s, a * f j) atTop (π (a * β' (i : Ξ±), f i)) ** simp only [β Finset.mul_sum] ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β f g : Ξ± β ββ₯0β hf : Β¬β' (i : Ξ±), f i = 0 β’ Tendsto (fun s => a * β x in s, f x) atTop (π (a * β' (x : Ξ±), f x)) ** exact ENNReal.Tendsto.const_mul ENNReal.summable.hasSum (Or.inl hf) ** Qed
| |
ENNReal.tsum_mul_right ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β f g : Ξ± β ββ₯0β β’ β' (i : Ξ±), f i * a = (β' (i : Ξ±), f i) * a ** simp [mul_comm, ENNReal.tsum_mul_left] ** Qed
| |
ENNReal.tsum_const_smul ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β f g : Ξ± β ββ₯0β R : Type u_4 instβΒΉ : SMul R ββ₯0β instβ : IsScalarTower R ββ₯0β ββ₯0β a : R β’ β' (i : Ξ±), a β’ f i = a β’ β' (i : Ξ±), f i ** simpa only [smul_one_mul] using @ENNReal.tsum_mul_left _ (a β’ (1 : ββ₯0β)) _ ** Qed
| |
ENNReal.tsum_iSup_eq ** Ξ±β : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β fβ g : Ξ±β β ββ₯0β Ξ± : Type u_4 a : Ξ± f : Ξ± β ββ₯0β xβ : Ξ± h : xβ β a β’ β¨ (_ : a = xβ), f xβ = 0 ** simp [h.symm] ** Ξ±β : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β fβ g : Ξ±β β ββ₯0β Ξ± : Type u_4 a : Ξ± f : Ξ± β ββ₯0β β’ β¨ (_ : a = a), f a = f a ** simp ** Qed
| |
ENNReal.hasSum_iff_tendsto_nat ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β rβ p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β fβ g : Ξ± β ββ₯0β f : β β ββ₯0β r : ββ₯0β β’ HasSum f r β Tendsto (fun n => β i in Finset.range n, f i) atTop (π r) ** refine' β¨HasSum.tendsto_sum_nat, fun h => _β© ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β rβ p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β fβ g : Ξ± β ββ₯0β f : β β ββ₯0β r : ββ₯0β h : Tendsto (fun n => β i in Finset.range n, f i) atTop (π r) β’ HasSum f r ** rw [β iSup_eq_of_tendsto _ h, β ENNReal.tsum_eq_iSup_nat] ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β rβ p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β fβ g : Ξ± β ββ₯0β f : β β ββ₯0β r : ββ₯0β h : Tendsto (fun n => β i in Finset.range n, f i) atTop (π r) β’ HasSum f (β' (i : β), f i) ** exact ENNReal.summable.hasSum ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β rβ p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β fβ g : Ξ± β ββ₯0β f : β β ββ₯0β r : ββ₯0β h : Tendsto (fun n => β i in Finset.range n, f i) atTop (π r) β’ Monotone fun n => β i in Finset.range n, f i ** exact fun s t hst => Finset.sum_le_sum_of_subset (Finset.range_subset.2 hst) ** Qed
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ENNReal.tendsto_nat_tsum ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β fβ g : Ξ± β ββ₯0β f : β β ββ₯0β β’ Tendsto (fun n => β i in Finset.range n, f i) atTop (π (β' (n : β), f n)) ** rw [β hasSum_iff_tendsto_nat] ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β fβ g : Ξ± β ββ₯0β f : β β ββ₯0β β’ HasSum (fun i => f i) (β' (n : β), f n) ** exact ENNReal.summable.hasSum ** Qed
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ENNReal.summable_toNNReal_of_tsum_ne_top ** Ξ±β : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β fβ g : Ξ±β β ββ₯0β Ξ± : Type u_4 f : Ξ± β ββ₯0β hf : β' (i : Ξ±), f i β β€ β’ Summable (ENNReal.toNNReal β f) ** simpa only [β tsum_coe_ne_top_iff_summable, toNNReal_apply_of_tsum_ne_top hf] using hf ** Qed
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ENNReal.tendsto_cofinite_zero_of_tsum_ne_top ** Ξ±β : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β fβ g : Ξ±β β ββ₯0β Ξ± : Type u_4 f : Ξ± β ββ₯0β hf : β' (x : Ξ±), f x β β€ β’ Tendsto f cofinite (π 0) ** have f_ne_top : β n, f n β β := ENNReal.ne_top_of_tsum_ne_top hf ** Ξ±β : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β fβ g : Ξ±β β ββ₯0β Ξ± : Type u_4 f : Ξ± β ββ₯0β hf : β' (x : Ξ±), f x β β€ f_ne_top : β (n : Ξ±), f n β β€ β’ Tendsto f cofinite (π 0) ** have h_f_coe : f = fun n => ((f n).toNNReal : ENNReal) :=
funext fun n => (coe_toNNReal (f_ne_top n)).symm ** Ξ±β : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β fβ g : Ξ±β β ββ₯0β Ξ± : Type u_4 f : Ξ± β ββ₯0β hf : β' (x : Ξ±), f x β β€ f_ne_top : β (n : Ξ±), f n β β€ h_f_coe : f = fun n => β(ENNReal.toNNReal (f n)) β’ Tendsto f cofinite (π 0) ** rw [h_f_coe, β @coe_zero, tendsto_coe] ** Ξ±β : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β fβ g : Ξ±β β ββ₯0β Ξ± : Type u_4 f : Ξ± β ββ₯0β hf : β' (x : Ξ±), f x β β€ f_ne_top : β (n : Ξ±), f n β β€ h_f_coe : f = fun n => β(ENNReal.toNNReal (f n)) β’ Tendsto (fun n => ENNReal.toNNReal (f n)) cofinite (π 0) ** exact NNReal.tendsto_cofinite_zero_of_summable (summable_toNNReal_of_tsum_ne_top hf) ** Qed
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ENNReal.tendsto_atTop_zero_of_tsum_ne_top ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β fβ g : Ξ± β ββ₯0β f : β β ββ₯0β hf : β' (x : β), f x β β€ β’ Tendsto f atTop (π 0) ** rw [β Nat.cofinite_eq_atTop] ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β fβ g : Ξ± β ββ₯0β f : β β ββ₯0β hf : β' (x : β), f x β β€ β’ Tendsto f cofinite (π 0) ** exact tendsto_cofinite_zero_of_tsum_ne_top hf ** Qed
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ENNReal.tendsto_tsum_compl_atTop_zero ** Ξ±β : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β fβ g : Ξ±β β ββ₯0β Ξ± : Type u_4 f : Ξ± β ββ₯0β hf : β' (x : Ξ±), f x β β€ β’ Tendsto (fun s => β' (b : { x // Β¬x β s }), f βb) atTop (π 0) ** lift f to Ξ± β ββ₯0 using ENNReal.ne_top_of_tsum_ne_top hf ** case intro Ξ±β : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β fβ g : Ξ±β β ββ₯0β Ξ± : Type u_4 f : Ξ± β ββ₯0 hf : β' (x : Ξ±), (fun i => β(f i)) x β β€ β’ Tendsto (fun s => β' (b : { x // Β¬x β s }), (fun i => β(f i)) βb) atTop (π 0) ** convert ENNReal.tendsto_coe.2 (NNReal.tendsto_tsum_compl_atTop_zero f) ** case h.e'_3.h Ξ±β : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β fβ g : Ξ±β β ββ₯0β Ξ± : Type u_4 f : Ξ± β ββ₯0 hf : β' (x : Ξ±), (fun i => β(f i)) x β β€ xβ : Finset Ξ± β’ β' (b : { x // Β¬x β xβ }), (fun i => β(f i)) βb = β(β' (b : { x // Β¬x β xβ }), f βb) ** rw [ENNReal.coe_tsum] ** case h.e'_3.h Ξ±β : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β fβ g : Ξ±β β ββ₯0β Ξ± : Type u_4 f : Ξ± β ββ₯0 hf : β' (x : Ξ±), (fun i => β(f i)) x β β€ xβ : Finset Ξ± β’ Summable fun b => f βb ** exact NNReal.summable_comp_injective (tsum_coe_ne_top_iff_summable.1 hf) Subtype.coe_injective ** Qed
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ENNReal.tsum_sub ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β fβ gβ : Ξ± β ββ₯0β f g : β β ββ₯0β hβ : β' (i : β), g i β β€ hβ : g β€ f this : β (i : β), f i - g i + g i = f i β’ β' (i : β), (f i - g i) + β' (i : β), g i = β' (i : β), f i ** simp only [β ENNReal.tsum_add, this] ** Qed
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ENNReal.tsum_le_tsum_comp_of_surjective ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β fβ gβ : Ξ± β ββ₯0β f : Ξ± β Ξ² hf : Surjective f g : Ξ² β ββ₯0β β’ β' (y : Ξ²), g y = β' (y : Ξ²), g (f (surjInv hf y)) ** simp only [surjInv_eq hf] ** Qed
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ENNReal.tsum_biUnion_le_tsum ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β sβ : Set ββ₯0β fβ g : Ξ± β ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 f : Ξ± β ββ₯0β s : Set ΞΉ t : ΞΉ β Set Ξ± β’ β i β s, t i = β i, t βi ** simp ** Qed
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ENNReal.tsum_iUnion_le ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β fβ g : Ξ± β ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 instβ : Fintype ΞΉ f : Ξ± β ββ₯0β t : ΞΉ β Set Ξ± β’ β' (x : β(β i, t i)), f βx β€ β i : ΞΉ, β' (x : β(t i)), f βx ** rw [β tsum_fintype] ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β fβ g : Ξ± β ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 instβ : Fintype ΞΉ f : Ξ± β ββ₯0β t : ΞΉ β Set Ξ± β’ β' (x : β(β i, t i)), f βx β€ β' (b : ΞΉ) (x : β(t b)), f βx ** exact tsum_iUnion_le_tsum f t ** Qed
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ENNReal.tsum_add_one_eq_top ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β fβ g : Ξ± β ββ₯0β f : β β ββ₯0β hf : β' (n : β), f n = β€ hf0 : f 0 β β€ β’ β' (n : β), f (n + 1) = β€ ** rw [tsum_eq_zero_add' ENNReal.summable, add_eq_top] at hf ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β fβ g : Ξ± β ββ₯0β f : β β ββ₯0β hf : f 0 = β€ β¨ β' (b : β), f (b + 1) = β€ hf0 : f 0 β β€ β’ β' (n : β), f (n + 1) = β€ ** exact hf.resolve_left hf0 ** Qed
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ENNReal.finite_const_le_of_tsum_ne_top ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅β Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β f g : Ξ± β ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 a : ΞΉ β ββ₯0β tsum_ne_top : β' (i : ΞΉ), a i β β€ Ξ΅ : ββ₯0β Ξ΅_ne_zero : Ξ΅ β 0 β’ Set.Finite {i | Ξ΅ β€ a i} ** by_contra h ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅β Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β f g : Ξ± β ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 a : ΞΉ β ββ₯0β tsum_ne_top : β' (i : ΞΉ), a i β β€ Ξ΅ : ββ₯0β Ξ΅_ne_zero : Ξ΅ β 0 h : Β¬Set.Finite {i | Ξ΅ β€ a i} β’ False ** have := Infinite.to_subtype h ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅β Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β f g : Ξ± β ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 a : ΞΉ β ββ₯0β tsum_ne_top : β' (i : ΞΉ), a i β β€ Ξ΅ : ββ₯0β Ξ΅_ne_zero : Ξ΅ β 0 h : Β¬Set.Finite {i | Ξ΅ β€ a i} this : Infinite β{i | Ξ΅ β€ a i} β’ False ** refine tsum_ne_top (top_unique ?_) ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅β Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β f g : Ξ± β ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 a : ΞΉ β ββ₯0β tsum_ne_top : β' (i : ΞΉ), a i β β€ Ξ΅ : ββ₯0β Ξ΅_ne_zero : Ξ΅ β 0 h : Β¬Set.Finite {i | Ξ΅ β€ a i} this : Infinite β{i | Ξ΅ β€ a i} β’ β€ β€ β' (i : ΞΉ), a i ** calc β€ = β' _ : { i | Ξ΅ β€ a i }, Ξ΅ := (tsum_const_eq_top_of_ne_zero Ξ΅_ne_zero).symm
_ β€ β' i, a i := tsum_le_tsum_of_inj (β) Subtype.val_injective (fun _ _ => zero_le _)
(fun i => i.2) ENNReal.summable ENNReal.summable ** Qed
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ENNReal.finset_card_const_le_le_of_tsum_le ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b cβ d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅β Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β f g : Ξ± β ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 a : ΞΉ β ββ₯0β c : ββ₯0β c_ne_top : c β β€ tsum_le_c : β' (i : ΞΉ), a i β€ c Ξ΅ : ββ₯0β Ξ΅_ne_zero : Ξ΅ β 0 β’ β hf, β(Finset.card (Finite.toFinset hf)) β€ c / Ξ΅ ** have hf : { i : ΞΉ | Ξ΅ β€ a i }.Finite :=
finite_const_le_of_tsum_ne_top (ne_top_of_le_ne_top c_ne_top tsum_le_c) Ξ΅_ne_zero ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b cβ d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅β Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β f g : Ξ± β ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 a : ΞΉ β ββ₯0β c : ββ₯0β c_ne_top : c β β€ tsum_le_c : β' (i : ΞΉ), a i β€ c Ξ΅ : ββ₯0β Ξ΅_ne_zero : Ξ΅ β 0 hf : Set.Finite {i | Ξ΅ β€ a i} β’ β hf, β(Finset.card (Finite.toFinset hf)) β€ c / Ξ΅ ** refine β¨hf, (ENNReal.le_div_iff_mul_le (.inl Ξ΅_ne_zero) (.inr c_ne_top)).2 ?_β© ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b cβ d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅β Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β f g : Ξ± β ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 a : ΞΉ β ββ₯0β c : ββ₯0β c_ne_top : c β β€ tsum_le_c : β' (i : ΞΉ), a i β€ c Ξ΅ : ββ₯0β Ξ΅_ne_zero : Ξ΅ β 0 hf : Set.Finite {i | Ξ΅ β€ a i} β’ β(Finset.card (Finite.toFinset hf)) * Ξ΅ β€ c ** calc βhf.toFinset.card * Ξ΅ = β _i in hf.toFinset, Ξ΅ := by rw [Finset.sum_const, nsmul_eq_mul]
_ β€ β i in hf.toFinset, a i := Finset.sum_le_sum fun i => hf.mem_toFinset.1
_ β€ β' i, a i := ENNReal.sum_le_tsum _
_ β€ c := tsum_le_c ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 aβ b cβ d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅β Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β f g : Ξ± β ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 a : ΞΉ β ββ₯0β c : ββ₯0β c_ne_top : c β β€ tsum_le_c : β' (i : ΞΉ), a i β€ c Ξ΅ : ββ₯0β Ξ΅_ne_zero : Ξ΅ β 0 hf : Set.Finite {i | Ξ΅ β€ a i} β’ β(Finset.card (Finite.toFinset hf)) * Ξ΅ = β _i in Finite.toFinset hf, Ξ΅ ** rw [Finset.sum_const, nsmul_eq_mul] ** Qed
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ENNReal.tendsto_toReal_iff ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 fi : Filter ΞΉ f : ΞΉ β ββ₯0β hf : β (i : ΞΉ), f i β β€ x : ββ₯0β hx : x β β€ β’ Tendsto (fun n => ENNReal.toReal (f n)) fi (π (ENNReal.toReal x)) β Tendsto f fi (π x) ** lift f to ΞΉ β ββ₯0 using hf ** case intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 fi : Filter ΞΉ x : ββ₯0β hx : x β β€ f : ΞΉ β ββ₯0 β’ Tendsto (fun n => ENNReal.toReal ((fun i => β(f i)) n)) fi (π (ENNReal.toReal x)) β Tendsto (fun i => β(f i)) fi (π x) ** lift x to ββ₯0 using hx ** case intro.intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 xβ y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β ΞΉ : Type u_4 fi : Filter ΞΉ f : ΞΉ β ββ₯0 x : ββ₯0 β’ Tendsto (fun n => ENNReal.toReal ((fun i => β(f i)) n)) fi (π (ENNReal.toReal βx)) β Tendsto (fun i => β(f i)) fi (π βx) ** simp [tendsto_coe] ** Qed
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ENNReal.tsum_coe_ne_top_iff_summable_coe ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β f : Ξ± β ββ₯0 β’ β' (a : Ξ±), β(f a) β β€ β Summable fun a => β(f a) ** rw [NNReal.summable_coe] ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β f : Ξ± β ββ₯0 β’ β' (a : Ξ±), β(f a) β β€ β Summable fun a => f a ** exact tsum_coe_ne_top_iff_summable ** Qed
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ENNReal.hasSum_toReal ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β f : Ξ± β ββ₯0β hsum : β' (x : Ξ±), f x β β€ β’ HasSum (fun x => ENNReal.toReal (f x)) (β' (x : Ξ±), ENNReal.toReal (f x)) ** lift f to Ξ± β ββ₯0 using ENNReal.ne_top_of_tsum_ne_top hsum ** case intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β f : Ξ± β ββ₯0 hsum : β' (x : Ξ±), (fun i => β(f i)) x β β€ β’ HasSum (fun x => ENNReal.toReal ((fun i => β(f i)) x)) (β' (x : Ξ±), ENNReal.toReal ((fun i => β(f i)) x)) ** simp only [coe_toReal, β NNReal.coe_tsum, NNReal.hasSum_coe] ** case intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 a b c d : ββ₯0β r p q : ββ₯0 x y z Ξ΅ Ξ΅β Ξ΅β : ββ₯0β s : Set ββ₯0β f : Ξ± β ββ₯0 hsum : β' (x : Ξ±), (fun i => β(f i)) x β β€ β’ HasSum (fun a => f a) (β' (a : Ξ±), f a) ** exact (tsum_coe_ne_top_iff_summable.1 hsum).hasSum ** Qed
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NNReal.tsum_eq_toNNReal_tsum ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : Ξ² β ββ₯0 β’ β' (b : Ξ²), f b = ENNReal.toNNReal (β' (b : Ξ²), β(f b)) ** by_cases h : Summable f ** case pos Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : Ξ² β ββ₯0 h : Summable f β’ β' (b : Ξ²), f b = ENNReal.toNNReal (β' (b : Ξ²), β(f b)) ** rw [β ENNReal.coe_tsum h, ENNReal.toNNReal_coe] ** case neg Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : Ξ² β ββ₯0 h : Β¬Summable f β’ β' (b : Ξ²), f b = ENNReal.toNNReal (β' (b : Ξ²), β(f b)) ** have A := tsum_eq_zero_of_not_summable h ** case neg Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : Ξ² β ββ₯0 h : Β¬Summable f A : β' (b : Ξ²), f b = 0 β’ β' (b : Ξ²), f b = ENNReal.toNNReal (β' (b : Ξ²), β(f b)) ** simp only [β ENNReal.tsum_coe_ne_top_iff_summable, Classical.not_not] at h ** case neg Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : Ξ² β ββ₯0 A : β' (b : Ξ²), f b = 0 h : β' (b : Ξ²), β(f b) = β€ β’ β' (b : Ξ²), f b = ENNReal.toNNReal (β' (b : Ξ²), β(f b)) ** simp only [h, ENNReal.top_toNNReal, A] ** Qed
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NNReal.exists_le_hasSum_of_le ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f g : Ξ² β ββ₯0 r : ββ₯0 hgf : β (b : Ξ²), g b β€ f b hfr : HasSum f r β’ β' (b : Ξ²), β(g b) β€ βr ** refine hasSum_le (fun b => ?_) ENNReal.summable.hasSum (ENNReal.hasSum_coe.2 hfr) ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f g : Ξ² β ββ₯0 r : ββ₯0 hgf : β (b : Ξ²), g b β€ f b hfr : HasSum f r b : Ξ² β’ β(g b) β€ β(f b) ** exact ENNReal.coe_le_coe.2 (hgf _) ** Qed
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Summable.countable_support_nnreal ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : Ξ± β ββ₯0 h : Summable f β’ Set.Countable (support f) ** rw [β NNReal.summable_coe] at h ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : Ξ± β ββ₯0 h : Summable fun a => β(f a) β’ Set.Countable (support f) ** simpa [support] using h.countable_support ** Qed
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NNReal.hasSum_iff_tendsto_nat ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : β β ββ₯0 r : ββ₯0 β’ HasSum f r β Tendsto (fun n => β i in Finset.range n, f i) atTop (π r) ** rw [β ENNReal.hasSum_coe, ENNReal.hasSum_iff_tendsto_nat] ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : β β ββ₯0 r : ββ₯0 β’ Tendsto (fun n => β i in Finset.range n, β(f i)) atTop (π βr) β Tendsto (fun n => β i in Finset.range n, f i) atTop (π r) ** simp only [β ENNReal.coe_finset_sum] ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : β β ββ₯0 r : ββ₯0 β’ Tendsto (fun n => β(β a in Finset.range n, f a)) atTop (π βr) β Tendsto (fun n => β a in Finset.range n, f a) atTop (π r) ** exact ENNReal.tendsto_coe ** Qed
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NNReal.not_summable_iff_tendsto_nat_atTop ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : β β ββ₯0 β’ Β¬Summable f β Tendsto (fun n => β i in Finset.range n, f i) atTop atTop ** constructor ** case mp Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : β β ββ₯0 β’ Β¬Summable f β Tendsto (fun n => β i in Finset.range n, f i) atTop atTop ** intro h ** case mp Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : β β ββ₯0 h : Β¬Summable f β’ Tendsto (fun n => β i in Finset.range n, f i) atTop atTop ** refine' ((tendsto_of_monotone _).resolve_right h).comp _ ** case mp.refine'_1 Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : β β ββ₯0 h : Β¬Summable f β’ Monotone fun s => β b in s, f b case mp.refine'_2 Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : β β ββ₯0 h : Β¬Summable f β’ Tendsto (fun n => Finset.range n) atTop atTop ** exacts [Finset.sum_mono_set _, tendsto_finset_range] ** case mpr Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : β β ββ₯0 β’ Tendsto (fun n => β i in Finset.range n, f i) atTop atTop β Β¬Summable f ** rintro hnat β¨r, hrβ© ** case mpr.intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : β β ββ₯0 hnat : Tendsto (fun n => β i in Finset.range n, f i) atTop atTop r : ββ₯0 hr : HasSum f r β’ False ** exact not_tendsto_nhds_of_tendsto_atTop hnat _ (hasSum_iff_tendsto_nat.1 hr) ** Qed
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NNReal.summable_iff_not_tendsto_nat_atTop ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : β β ββ₯0 β’ Summable f β Β¬Tendsto (fun n => β i in Finset.range n, f i) atTop atTop ** rw [β not_iff_not, Classical.not_not, not_summable_iff_tendsto_nat_atTop] ** Qed
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NNReal.summable_of_sum_range_le ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : β β ββ₯0 c : ββ₯0 h : β (n : β), β i in Finset.range n, f i β€ c β’ Summable f ** refine summable_iff_not_tendsto_nat_atTop.2 fun H => ?_ ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : β β ββ₯0 c : ββ₯0 h : β (n : β), β i in Finset.range n, f i β€ c H : Tendsto (fun n => β i in Finset.range n, f i) atTop atTop β’ False ** rcases exists_lt_of_tendsto_atTop H 0 c with β¨n, -, hnβ© ** case intro.intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : β β ββ₯0 c : ββ₯0 h : β (n : β), β i in Finset.range n, f i β€ c H : Tendsto (fun n => β i in Finset.range n, f i) atTop atTop n : β hn : c < β i in Finset.range n, f i β’ False ** exact lt_irrefl _ (hn.trans_le (h n)) ** Qed
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NNReal.summable_sigma ** Ξ± : Type u_1 Ξ²β : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 Ξ² : Ξ± β Type u_4 f : (x : Ξ±) Γ Ξ² x β ββ₯0 β’ Summable f β (β (x : Ξ±), Summable fun y => f { fst := x, snd := y }) β§ Summable fun x => β' (y : Ξ² x), f { fst := x, snd := y } ** constructor ** case mp Ξ± : Type u_1 Ξ²β : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 Ξ² : Ξ± β Type u_4 f : (x : Ξ±) Γ Ξ² x β ββ₯0 β’ Summable f β (β (x : Ξ±), Summable fun y => f { fst := x, snd := y }) β§ Summable fun x => β' (y : Ξ² x), f { fst := x, snd := y } ** simp only [β NNReal.summable_coe, NNReal.coe_tsum] ** case mp Ξ± : Type u_1 Ξ²β : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 Ξ² : Ξ± β Type u_4 f : (x : Ξ±) Γ Ξ² x β ββ₯0 β’ (Summable fun a => β(f a)) β (β (x : Ξ±), Summable fun a => β(f { fst := x, snd := a })) β§ Summable fun a => β' (a_1 : Ξ² a), β(f { fst := a, snd := a_1 }) ** exact fun h => β¨h.sigma_factor, h.sigmaβ© ** case mpr Ξ± : Type u_1 Ξ²β : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 Ξ² : Ξ± β Type u_4 f : (x : Ξ±) Γ Ξ² x β ββ₯0 β’ ((β (x : Ξ±), Summable fun y => f { fst := x, snd := y }) β§ Summable fun x => β' (y : Ξ² x), f { fst := x, snd := y }) β Summable f ** rintro β¨hβ, hββ© ** case mpr.intro Ξ± : Type u_1 Ξ²β : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 Ξ² : Ξ± β Type u_4 f : (x : Ξ±) Γ Ξ² x β ββ₯0 hβ : β (x : Ξ±), Summable fun y => f { fst := x, snd := y } hβ : Summable fun x => β' (y : Ξ² x), f { fst := x, snd := y } β’ Summable f ** simpa only [β ENNReal.tsum_coe_ne_top_iff_summable, ENNReal.tsum_sigma',
ENNReal.coe_tsum (hβ _)] using hβ ** Qed
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NNReal.indicator_summable ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : Ξ± β ββ₯0 hf : Summable f s : Set Ξ± β’ Summable (indicator s f) ** refine' NNReal.summable_of_le (fun a => le_trans (le_of_eq (s.indicator_apply f a)) _) hf ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : Ξ± β ββ₯0 hf : Summable f s : Set Ξ± a : Ξ± β’ (if a β s then f a else 0) β€ f a ** split_ifs ** case pos Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : Ξ± β ββ₯0 hf : Summable f s : Set Ξ± a : Ξ± hβ : a β s β’ f a β€ f a case neg Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : Ξ± β ββ₯0 hf : Summable f s : Set Ξ± a : Ξ± hβ : Β¬a β s β’ 0 β€ f a ** exact le_refl (f a) ** case neg Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : Ξ± β ββ₯0 hf : Summable f s : Set Ξ± a : Ξ± hβ : Β¬a β s β’ 0 β€ f a ** exact zero_le_coe ** Qed
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NNReal.tendsto_sum_nat_add ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : β β ββ₯0 β’ Tendsto (fun i => β' (k : β), f (k + i)) atTop (π 0) ** rw [β tendsto_coe] ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : β β ββ₯0 β’ Tendsto (fun a => β(β' (k : β), f (k + a))) atTop (π β0) ** convert _root_.tendsto_sum_nat_add fun i => (f i : β) ** case h.e'_3.h Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : β β ββ₯0 xβ : β β’ β(β' (k : β), f (k + xβ)) = β' (k : β), β(f (k + xβ)) ** norm_cast ** Qed
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NNReal.hasSum_lt ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f g : Ξ± β ββ₯0 sf sg : ββ₯0 i : Ξ± h : β (a : Ξ±), f a β€ g a hi : f i < g i hf : HasSum f sf hg : HasSum g sg β’ sf < sg ** have A : β a : Ξ±, (f a : β) β€ g a := fun a => NNReal.coe_le_coe.2 (h a) ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f g : Ξ± β ββ₯0 sf sg : ββ₯0 i : Ξ± h : β (a : Ξ±), f a β€ g a hi : f i < g i hf : HasSum f sf hg : HasSum g sg A : β (a : Ξ±), β(f a) β€ β(g a) β’ sf < sg ** have : (sf : β) < sg := hasSum_lt A (NNReal.coe_lt_coe.2 hi) (hasSum_coe.2 hf) (hasSum_coe.2 hg) ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f g : Ξ± β ββ₯0 sf sg : ββ₯0 i : Ξ± h : β (a : Ξ±), f a β€ g a hi : f i < g i hf : HasSum f sf hg : HasSum g sg A : β (a : Ξ±), β(f a) β€ β(g a) this : βsf < βsg β’ sf < sg ** exact NNReal.coe_lt_coe.1 this ** Qed
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NNReal.tsum_pos ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 g : Ξ± β ββ₯0 hg : Summable g i : Ξ± hi : 0 < g i β’ 0 < β' (b : Ξ±), g b ** rw [β tsum_zero] ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 g : Ξ± β ββ₯0 hg : Summable g i : Ξ± hi : 0 < g i β’ β' (x : ?m.346396), 0 < β' (b : Ξ±), g b Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 g : Ξ± β ββ₯0 hg : Summable g i : Ξ± hi : 0 < g i β’ Type ?u.346394 ** exact tsum_lt_tsum (fun a => zero_le _) hi hg ** Qed
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NNReal.tsum_eq_add_tsum_ite ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : Ξ± β ββ₯0 hf : Summable f i : Ξ± β’ β' (x : Ξ±), f x = f i + β' (x : Ξ±), if x = i then 0 else f x ** refine' tsum_eq_add_tsum_ite' i (NNReal.summable_of_le (fun i' => _) hf) ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : Ξ± β ββ₯0 hf : Summable f i i' : Ξ± β’ update (fun x => f x) i 0 i' β€ f i' ** rw [Function.update_apply] ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : Ξ± β ββ₯0 hf : Summable f i i' : Ξ± β’ (if i' = i then 0 else f i') β€ f i' ** split_ifs <;> simp only [zero_le', le_rfl] ** Qed
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ENNReal.tsum_toReal_eq ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : Ξ± β ββ₯0β hf : β (a : Ξ±), f a β β€ β’ ENNReal.toReal (β' (a : Ξ±), f a) = β' (a : Ξ±), ENNReal.toReal (f a) ** simp only [ENNReal.toReal, tsum_toNNReal_eq hf, NNReal.coe_tsum] ** Qed
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ENNReal.tendsto_sum_nat_add ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : β β ββ₯0β hf : β' (i : β), f i β β€ β’ Tendsto (fun i => β' (k : β), f (k + i)) atTop (π 0) ** lift f to β β ββ₯0 using ENNReal.ne_top_of_tsum_ne_top hf ** case intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : β β ββ₯0 hf : β' (i : β), (fun i => β(f i)) i β β€ β’ Tendsto (fun i => β' (k : β), (fun i => β(f i)) (k + i)) atTop (π 0) ** replace hf : Summable f := tsum_coe_ne_top_iff_summable.1 hf ** case intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : β β ββ₯0 hf : Summable f β’ Tendsto (fun i => β' (k : β), (fun i => β(f i)) (k + i)) atTop (π 0) ** simp only [β ENNReal.coe_tsum, NNReal.summable_nat_add _ hf, β ENNReal.coe_zero] ** case intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : β β ββ₯0 hf : Summable f β’ Tendsto (fun i => β(β' (a : β), f (a + i))) atTop (π β0) ** exact_mod_cast NNReal.tendsto_sum_nat_add f ** Qed
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ENNReal.hasSum_lt ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f g : Ξ± β ββ₯0β sf sg : ββ₯0β i : Ξ± h : β (a : Ξ±), f a β€ g a hi : f i < g i hsf : sf β β€ hf : HasSum f sf hg : HasSum g sg β’ sf < sg ** by_cases hsg : sg = β€ ** case pos Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f g : Ξ± β ββ₯0β sf sg : ββ₯0β i : Ξ± h : β (a : Ξ±), f a β€ g a hi : f i < g i hsf : sf β β€ hf : HasSum f sf hg : HasSum g sg hsg : sg = β€ β’ sf < sg ** exact hsg.symm βΈ lt_of_le_of_ne le_top hsf ** case neg Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f g : Ξ± β ββ₯0β sf sg : ββ₯0β i : Ξ± h : β (a : Ξ±), f a β€ g a hi : f i < g i hsf : sf β β€ hf : HasSum f sf hg : HasSum g sg hsg : Β¬sg = β€ β’ sf < sg ** have hg' : β x, g x β β€ := ENNReal.ne_top_of_tsum_ne_top (hg.tsum_eq.symm βΈ hsg) ** case neg Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f g : Ξ± β ββ₯0β sf sg : ββ₯0β i : Ξ± h : β (a : Ξ±), f a β€ g a hi : f i < g i hsf : sf β β€ hf : HasSum f sf hg : HasSum g sg hsg : Β¬sg = β€ hg' : β (x : Ξ±), g x β β€ β’ sf < sg ** lift f to Ξ± β ββ₯0 using fun x =>
ne_of_lt (lt_of_le_of_lt (h x) <| lt_of_le_of_ne le_top (hg' x)) ** case neg.intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 g : Ξ± β ββ₯0β sf sg : ββ₯0β i : Ξ± hsf : sf β β€ hg : HasSum g sg hsg : Β¬sg = β€ hg' : β (x : Ξ±), g x β β€ f : Ξ± β ββ₯0 h : β (a : Ξ±), (fun i => β(f i)) a β€ g a hi : (fun i => β(f i)) i < g i hf : HasSum (fun i => β(f i)) sf β’ sf < sg ** lift g to Ξ± β ββ₯0 using hg' ** case neg.intro.intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 sf sg : ββ₯0β i : Ξ± hsf : sf β β€ hsg : Β¬sg = β€ f : Ξ± β ββ₯0 hf : HasSum (fun i => β(f i)) sf g : Ξ± β ββ₯0 hg : HasSum (fun i => β(g i)) sg h : β (a : Ξ±), (fun i => β(f i)) a β€ (fun i => β(g i)) a hi : (fun i => β(f i)) i < (fun i => β(g i)) i β’ sf < sg ** lift sf to ββ₯0 using hsf ** case neg.intro.intro.intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 sg : ββ₯0β i : Ξ± hsg : Β¬sg = β€ f g : Ξ± β ββ₯0 hg : HasSum (fun i => β(g i)) sg h : β (a : Ξ±), (fun i => β(f i)) a β€ (fun i => β(g i)) a hi : (fun i => β(f i)) i < (fun i => β(g i)) i sf : ββ₯0 hf : HasSum (fun i => β(f i)) βsf β’ βsf < sg ** lift sg to ββ₯0 using hsg ** case neg.intro.intro.intro.intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 i : Ξ± f g : Ξ± β ββ₯0 h : β (a : Ξ±), (fun i => β(f i)) a β€ (fun i => β(g i)) a hi : (fun i => β(f i)) i < (fun i => β(g i)) i sf : ββ₯0 hf : HasSum (fun i => β(f i)) βsf sg : ββ₯0 hg : HasSum (fun i => β(g i)) βsg β’ βsf < βsg ** simp only [coe_le_coe, coe_lt_coe] at h hi β’ ** case neg.intro.intro.intro.intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 i : Ξ± f g : Ξ± β ββ₯0 sf : ββ₯0 hf : HasSum (fun i => β(f i)) βsf sg : ββ₯0 hg : HasSum (fun i => β(g i)) βsg h : β (a : Ξ±), f a β€ g a hi : f i < g i β’ sf < sg ** exact NNReal.hasSum_lt h hi (ENNReal.hasSum_coe.1 hf) (ENNReal.hasSum_coe.1 hg) ** Qed
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tsum_comp_le_tsum_of_inj ** Ξ± : Type u_1 Ξ²β : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 Ξ² : Type u_4 f : Ξ± β β hf : Summable f hn : β (a : Ξ±), 0 β€ f a i : Ξ² β Ξ± hi : Injective i β’ tsum (f β i) β€ tsum f ** lift f to Ξ± β ββ₯0 using hn ** case intro Ξ± : Type u_1 Ξ²β : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 Ξ² : Type u_4 i : Ξ² β Ξ± hi : Injective i f : Ξ± β ββ₯0 hf : Summable fun i => β(f i) β’ tsum ((fun i => β(f i)) β i) β€ β' (i : Ξ±), β(f i) ** rw [NNReal.summable_coe] at hf ** Qed
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summable_of_nonneg_of_le ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f g : Ξ² β β hg : β (b : Ξ²), 0 β€ g b hgf : β (b : Ξ²), g b β€ f b hf : Summable f β’ Summable g ** lift f to Ξ² β ββ₯0 using fun b => (hg b).trans (hgf b) ** case intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 g : Ξ² β β hg : β (b : Ξ²), 0 β€ g b f : Ξ² β ββ₯0 hgf : β (b : Ξ²), g b β€ (fun i => β(f i)) b hf : Summable fun i => β(f i) β’ Summable g ** lift g to Ξ² β ββ₯0 using hg ** case intro.intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : Ξ² β ββ₯0 hf : Summable fun i => β(f i) g : Ξ² β ββ₯0 hgf : β (b : Ξ²), (fun i => β(g i)) b β€ (fun i => β(f i)) b β’ Summable fun i => β(g i) ** rw [NNReal.summable_coe] at hf β’ ** case intro.intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : Ξ² β ββ₯0 hf : Summable fun i => f i g : Ξ² β ββ₯0 hgf : β (b : Ξ²), (fun i => β(g i)) b β€ (fun i => β(f i)) b β’ Summable fun i => g i ** exact NNReal.summable_of_le (fun b => NNReal.coe_le_coe.1 (hgf b)) hf ** Qed
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Summable.toNNReal ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : Ξ± β β hf : Summable f β’ Summable fun n => Real.toNNReal (f n) ** apply NNReal.summable_coe.1 ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : Ξ± β β hf : Summable f β’ Summable fun a => β(Real.toNNReal (f a)) ** refine' summable_of_nonneg_of_le (fun n => NNReal.coe_nonneg _) (fun n => _) hf.abs ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : Ξ± β β hf : Summable f n : Ξ± β’ β(Real.toNNReal (f n)) β€ |f n| ** simp only [le_abs_self, Real.coe_toNNReal', max_le_iff, abs_nonneg, and_self_iff] ** Qed
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Summable.countable_support_ennreal ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : Ξ± β ββ₯0β h : β' (i : Ξ±), f i β β€ β’ Set.Countable (support f) ** lift f to Ξ± β ββ₯0 using ENNReal.ne_top_of_tsum_ne_top h ** case intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : Ξ± β ββ₯0 h : β' (i : Ξ±), (fun i => β(f i)) i β β€ β’ Set.Countable (support fun i => β(f i)) ** simpa [support] using (ENNReal.tsum_coe_ne_top_iff_summable.1 h).countable_support_nnreal ** Qed
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hasSum_iff_tendsto_nat_of_nonneg ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : β β β hf : β (i : β), 0 β€ f i r : β β’ HasSum f r β Tendsto (fun n => β i in Finset.range n, f i) atTop (π r) ** lift f to β β ββ₯0 using hf ** case intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 r : β f : β β ββ₯0 β’ HasSum (fun i => β(f i)) r β Tendsto (fun n => β i in Finset.range n, (fun i => β(f i)) i) atTop (π r) ** simp only [HasSum, β NNReal.coe_sum, NNReal.tendsto_coe'] ** case intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 r : β f : β β ββ₯0 β’ (β hx, Tendsto (fun a => β a in a, f a) atTop (π { val := r, property := hx })) β β hx, Tendsto (fun a => β a in Finset.range a, f a) atTop (π { val := r, property := hx }) ** exact exists_congr fun hr => NNReal.hasSum_iff_tendsto_nat ** Qed
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ENNReal.ofReal_tsum_of_nonneg ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : Ξ± β β hf_nonneg : β (n : Ξ±), 0 β€ f n hf : Summable f β’ ENNReal.ofReal (β' (n : Ξ±), f n) = β' (n : Ξ±), ENNReal.ofReal (f n) ** simp_rw [ENNReal.ofReal, ENNReal.tsum_coe_eq (NNReal.hasSum_real_toNNReal_of_nonneg hf_nonneg hf)] ** Qed
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not_summable_iff_tendsto_nat_atTop_of_nonneg ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : β β β hf : β (n : β), 0 β€ f n β’ Β¬Summable f β Tendsto (fun n => β i in Finset.range n, f i) atTop atTop ** lift f to β β ββ₯0 using hf ** case intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : β β ββ₯0 β’ (Β¬Summable fun i => β(f i)) β Tendsto (fun n => β i in Finset.range n, (fun i => β(f i)) i) atTop atTop ** exact_mod_cast NNReal.not_summable_iff_tendsto_nat_atTop ** Qed
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summable_iff_not_tendsto_nat_atTop_of_nonneg ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : β β β hf : β (n : β), 0 β€ f n β’ Summable f β Β¬Tendsto (fun n => β i in Finset.range n, f i) atTop atTop ** rw [β not_iff_not, Classical.not_not, not_summable_iff_tendsto_nat_atTop_of_nonneg hf] ** Qed
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summable_sigma_of_nonneg ** Ξ± : Type u_1 Ξ²β : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 Ξ² : Ξ± β Type u_4 f : (x : Ξ±) Γ Ξ² x β β hf : β (x : (x : Ξ±) Γ Ξ² x), 0 β€ f x β’ Summable f β (β (x : Ξ±), Summable fun y => f { fst := x, snd := y }) β§ Summable fun x => β' (y : Ξ² x), f { fst := x, snd := y } ** lift f to (Ξ£x, Ξ² x) β ββ₯0 using hf ** case intro Ξ± : Type u_1 Ξ²β : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 Ξ² : Ξ± β Type u_4 f : (x : Ξ±) Γ Ξ² x β ββ₯0 β’ (Summable fun i => β(f i)) β (β (x : Ξ±), Summable fun y => (fun i => β(f i)) { fst := x, snd := y }) β§ Summable fun x => β' (y : Ξ² x), (fun i => β(f i)) { fst := x, snd := y } ** exact_mod_cast NNReal.summable_sigma ** Qed
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summable_of_sum_range_le ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : β β β c : β hf : β (n : β), 0 β€ f n h : β (n : β), β i in Finset.range n, f i β€ c β’ Summable f ** refine (summable_iff_not_tendsto_nat_atTop_of_nonneg hf).2 fun H => ?_ ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : β β β c : β hf : β (n : β), 0 β€ f n h : β (n : β), β i in Finset.range n, f i β€ c H : Tendsto (fun n => β i in Finset.range n, f i) atTop atTop β’ False ** rcases exists_lt_of_tendsto_atTop H 0 c with β¨n, -, hnβ© ** case intro.intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 f : β β β c : β hf : β (n : β), 0 β€ f n h : β (n : β), β i in Finset.range n, f i β€ c H : Tendsto (fun n => β i in Finset.range n, f i) atTop atTop n : β hn : c < β i in Finset.range n, f i β’ False ** exact lt_irrefl _ (hn.trans_le (h n)) ** Qed
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edist_ne_top_of_mem_ball ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 instβ : EMetricSpace Ξ² a : Ξ² r : ββ₯0β x y : β(EMetric.ball a r) β’ edist a βx + edist a βy < r + r ** rw [edist_comm a x, edist_comm a y] ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 instβ : EMetricSpace Ξ² a : Ξ² r : ββ₯0β x y : β(EMetric.ball a r) β’ edist (βx) a + edist (βy) a < r + r ** exact add_lt_add x.2 y.2 ** Qed
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tendsto_iff_edist_tendsto_0 ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 instβ : PseudoEMetricSpace Ξ± l : Filter Ξ² f : Ξ² β Ξ± y : Ξ± β’ Tendsto f l (π y) β Tendsto (fun x => edist (f x) y) l (π 0) ** simp only [EMetric.nhds_basis_eball.tendsto_right_iff, EMetric.mem_ball,
@tendsto_order ββ₯0β Ξ² _ _, forall_prop_of_false ENNReal.not_lt_zero, forall_const, true_and_iff] ** Qed
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EMetric.cauchySeq_iff_le_tendsto_0 ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 instβΒ² : PseudoEMetricSpace Ξ± instβΒΉ : Nonempty Ξ² instβ : SemilatticeSup Ξ² s : Ξ² β Ξ± β’ (β (Ξ΅ : ββ₯0β), Ξ΅ > 0 β β N, β (m : Ξ²), N β€ m β β (n : Ξ²), N β€ n β edist (s m) (s n) < Ξ΅) β β b, (β (n m N : Ξ²), N β€ n β N β€ m β edist (s n) (s m) β€ b N) β§ Tendsto b atTop (π 0) ** constructor ** case mp Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 instβΒ² : PseudoEMetricSpace Ξ± instβΒΉ : Nonempty Ξ² instβ : SemilatticeSup Ξ² s : Ξ² β Ξ± β’ (β (Ξ΅ : ββ₯0β), Ξ΅ > 0 β β N, β (m : Ξ²), N β€ m β β (n : Ξ²), N β€ n β edist (s m) (s n) < Ξ΅) β β b, (β (n m N : Ξ²), N β€ n β N β€ m β edist (s n) (s m) β€ b N) β§ Tendsto b atTop (π 0) ** intro hs ** case mp Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 instβΒ² : PseudoEMetricSpace Ξ± instβΒΉ : Nonempty Ξ² instβ : SemilatticeSup Ξ² s : Ξ² β Ξ± hs : β (Ξ΅ : ββ₯0β), Ξ΅ > 0 β β N, β (m : Ξ²), N β€ m β β (n : Ξ²), N β€ n β edist (s m) (s n) < Ξ΅ β’ β b, (β (n m N : Ξ²), N β€ n β N β€ m β edist (s n) (s m) β€ b N) β§ Tendsto b atTop (π 0) ** refine β¨fun N => EMetric.diam (s '' Ici N), fun n m N hn hm => ?_, ?_β© ** case mp.refine_1 Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 instβΒ² : PseudoEMetricSpace Ξ± instβΒΉ : Nonempty Ξ² instβ : SemilatticeSup Ξ² s : Ξ² β Ξ± hs : β (Ξ΅ : ββ₯0β), Ξ΅ > 0 β β N, β (m : Ξ²), N β€ m β β (n : Ξ²), N β€ n β edist (s m) (s n) < Ξ΅ n m N : Ξ² hn : N β€ n hm : N β€ m β’ edist (s n) (s m) β€ (fun N => diam (s '' Ici N)) N ** exact EMetric.edist_le_diam_of_mem (mem_image_of_mem _ hn) (mem_image_of_mem _ hm) ** case mp.refine_2 Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 instβΒ² : PseudoEMetricSpace Ξ± instβΒΉ : Nonempty Ξ² instβ : SemilatticeSup Ξ² s : Ξ² β Ξ± hs : β (Ξ΅ : ββ₯0β), Ξ΅ > 0 β β N, β (m : Ξ²), N β€ m β β (n : Ξ²), N β€ n β edist (s m) (s n) < Ξ΅ β’ Tendsto (fun N => diam (s '' Ici N)) atTop (π 0) ** refine ENNReal.tendsto_nhds_zero.2 fun Ξ΅ Ξ΅0 => ?_ ** case mp.refine_2 Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 instβΒ² : PseudoEMetricSpace Ξ± instβΒΉ : Nonempty Ξ² instβ : SemilatticeSup Ξ² s : Ξ² β Ξ± hs : β (Ξ΅ : ββ₯0β), Ξ΅ > 0 β β N, β (m : Ξ²), N β€ m β β (n : Ξ²), N β€ n β edist (s m) (s n) < Ξ΅ Ξ΅ : ββ₯0β Ξ΅0 : Ξ΅ > 0 β’ βαΆ (x : Ξ²) in atTop, diam (s '' Ici x) β€ Ξ΅ ** rcases hs Ξ΅ Ξ΅0 with β¨N, hNβ© ** case mp.refine_2.intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 instβΒ² : PseudoEMetricSpace Ξ± instβΒΉ : Nonempty Ξ² instβ : SemilatticeSup Ξ² s : Ξ² β Ξ± hs : β (Ξ΅ : ββ₯0β), Ξ΅ > 0 β β N, β (m : Ξ²), N β€ m β β (n : Ξ²), N β€ n β edist (s m) (s n) < Ξ΅ Ξ΅ : ββ₯0β Ξ΅0 : Ξ΅ > 0 N : Ξ² hN : β (m : Ξ²), N β€ m β β (n : Ξ²), N β€ n β edist (s m) (s n) < Ξ΅ β’ βαΆ (x : Ξ²) in atTop, diam (s '' Ici x) β€ Ξ΅ ** refine (eventually_ge_atTop N).mono fun n hn => EMetric.diam_le ?_ ** case mp.refine_2.intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 instβΒ² : PseudoEMetricSpace Ξ± instβΒΉ : Nonempty Ξ² instβ : SemilatticeSup Ξ² s : Ξ² β Ξ± hs : β (Ξ΅ : ββ₯0β), Ξ΅ > 0 β β N, β (m : Ξ²), N β€ m β β (n : Ξ²), N β€ n β edist (s m) (s n) < Ξ΅ Ξ΅ : ββ₯0β Ξ΅0 : Ξ΅ > 0 N : Ξ² hN : β (m : Ξ²), N β€ m β β (n : Ξ²), N β€ n β edist (s m) (s n) < Ξ΅ n : Ξ² hn : N β€ n β’ β (x : Ξ±), x β s '' Ici n β β (y : Ξ±), y β s '' Ici n β edist x y β€ Ξ΅ ** rintro _ β¨k, hk, rflβ© _ β¨l, hl, rflβ© ** case mp.refine_2.intro.intro.intro.intro.intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 instβΒ² : PseudoEMetricSpace Ξ± instβΒΉ : Nonempty Ξ² instβ : SemilatticeSup Ξ² s : Ξ² β Ξ± hs : β (Ξ΅ : ββ₯0β), Ξ΅ > 0 β β N, β (m : Ξ²), N β€ m β β (n : Ξ²), N β€ n β edist (s m) (s n) < Ξ΅ Ξ΅ : ββ₯0β Ξ΅0 : Ξ΅ > 0 N : Ξ² hN : β (m : Ξ²), N β€ m β β (n : Ξ²), N β€ n β edist (s m) (s n) < Ξ΅ n : Ξ² hn : N β€ n k : Ξ² hk : k β Ici n l : Ξ² hl : l β Ici n β’ edist (s k) (s l) β€ Ξ΅ ** exact (hN _ (hn.trans hk) _ (hn.trans hl)).le ** case mpr Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 instβΒ² : PseudoEMetricSpace Ξ± instβΒΉ : Nonempty Ξ² instβ : SemilatticeSup Ξ² s : Ξ² β Ξ± β’ (β b, (β (n m N : Ξ²), N β€ n β N β€ m β edist (s n) (s m) β€ b N) β§ Tendsto b atTop (π 0)) β β (Ξ΅ : ββ₯0β), Ξ΅ > 0 β β N, β (m : Ξ²), N β€ m β β (n : Ξ²), N β€ n β edist (s m) (s n) < Ξ΅ ** rintro β¨b, β¨b_bound, b_limβ©β© Ξ΅ Ξ΅pos ** case mpr.intro.intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 instβΒ² : PseudoEMetricSpace Ξ± instβΒΉ : Nonempty Ξ² instβ : SemilatticeSup Ξ² s : Ξ² β Ξ± b : Ξ² β ββ₯0β b_bound : β (n m N : Ξ²), N β€ n β N β€ m β edist (s n) (s m) β€ b N b_lim : Tendsto b atTop (π 0) Ξ΅ : ββ₯0β Ξ΅pos : Ξ΅ > 0 β’ β N, β (m : Ξ²), N β€ m β β (n : Ξ²), N β€ n β edist (s m) (s n) < Ξ΅ ** have : βαΆ n in atTop, b n < Ξ΅ := b_lim.eventually (gt_mem_nhds Ξ΅pos) ** case mpr.intro.intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 instβΒ² : PseudoEMetricSpace Ξ± instβΒΉ : Nonempty Ξ² instβ : SemilatticeSup Ξ² s : Ξ² β Ξ± b : Ξ² β ββ₯0β b_bound : β (n m N : Ξ²), N β€ n β N β€ m β edist (s n) (s m) β€ b N b_lim : Tendsto b atTop (π 0) Ξ΅ : ββ₯0β Ξ΅pos : Ξ΅ > 0 this : βαΆ (n : Ξ²) in atTop, b n < Ξ΅ β’ β N, β (m : Ξ²), N β€ m β β (n : Ξ²), N β€ n β edist (s m) (s n) < Ξ΅ ** rcases this.exists with β¨N, hNβ© ** case mpr.intro.intro.intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 instβΒ² : PseudoEMetricSpace Ξ± instβΒΉ : Nonempty Ξ² instβ : SemilatticeSup Ξ² s : Ξ² β Ξ± b : Ξ² β ββ₯0β b_bound : β (n m N : Ξ²), N β€ n β N β€ m β edist (s n) (s m) β€ b N b_lim : Tendsto b atTop (π 0) Ξ΅ : ββ₯0β Ξ΅pos : Ξ΅ > 0 this : βαΆ (n : Ξ²) in atTop, b n < Ξ΅ N : Ξ² hN : b N < Ξ΅ β’ β N, β (m : Ξ²), N β€ m β β (n : Ξ²), N β€ n β edist (s m) (s n) < Ξ΅ ** refine β¨N, fun m hm n hn => ?_β© ** case mpr.intro.intro.intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 instβΒ² : PseudoEMetricSpace Ξ± instβΒΉ : Nonempty Ξ² instβ : SemilatticeSup Ξ² s : Ξ² β Ξ± b : Ξ² β ββ₯0β b_bound : β (n m N : Ξ²), N β€ n β N β€ m β edist (s n) (s m) β€ b N b_lim : Tendsto b atTop (π 0) Ξ΅ : ββ₯0β Ξ΅pos : Ξ΅ > 0 this : βαΆ (n : Ξ²) in atTop, b n < Ξ΅ N : Ξ² hN : b N < Ξ΅ m : Ξ² hm : N β€ m n : Ξ² hn : N β€ n β’ edist (s m) (s n) < Ξ΅ ** calc edist (s m) (s n) β€ b N := b_bound m n N hm hn
_ < Ξ΅ := hN ** Qed
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continuous_of_le_add_edist ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 instβ : PseudoEMetricSpace Ξ± f : Ξ± β ββ₯0β C : ββ₯0β hC : C β β€ h : β (x y : Ξ±), f x β€ f y + C * edist x y β’ Continuous f ** refine continuous_iff_continuousAt.2 fun x => ENNReal.tendsto_nhds_of_Icc fun Ξ΅ Ξ΅0 => ?_ ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 instβ : PseudoEMetricSpace Ξ± f : Ξ± β ββ₯0β C : ββ₯0β hC : C β β€ h : β (x y : Ξ±), f x β€ f y + C * edist x y x : Ξ± Ξ΅ : ββ₯0β Ξ΅0 : Ξ΅ > 0 β’ βαΆ (x_1 : Ξ±) in π x, f x_1 β Icc (f x - Ξ΅) (f x + Ξ΅) ** rcases ENNReal.exists_nnreal_pos_mul_lt hC Ξ΅0.ne' with β¨Ξ΄, Ξ΄0, hΞ΄β© ** case intro.intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 instβ : PseudoEMetricSpace Ξ± f : Ξ± β ββ₯0β C : ββ₯0β hC : C β β€ h : β (x y : Ξ±), f x β€ f y + C * edist x y x : Ξ± Ξ΅ : ββ₯0β Ξ΅0 : Ξ΅ > 0 Ξ΄ : ββ₯0 Ξ΄0 : Ξ΄ > 0 hΞ΄ : βΞ΄ * C < Ξ΅ β’ βαΆ (x_1 : Ξ±) in π x, f x_1 β Icc (f x - Ξ΅) (f x + Ξ΅) ** rw [mul_comm] at hΞ΄ ** case intro.intro Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 instβ : PseudoEMetricSpace Ξ± f : Ξ± β ββ₯0β C : ββ₯0β hC : C β β€ h : β (x y : Ξ±), f x β€ f y + C * edist x y x : Ξ± Ξ΅ : ββ₯0β Ξ΅0 : Ξ΅ > 0 Ξ΄ : ββ₯0 Ξ΄0 : Ξ΄ > 0 hΞ΄ : C * βΞ΄ < Ξ΅ β’ βαΆ (x_1 : Ξ±) in π x, f x_1 β Icc (f x - Ξ΅) (f x + Ξ΅) ** filter_upwards [EMetric.closedBall_mem_nhds x (ENNReal.coe_pos.2 Ξ΄0)] with y hy ** case h Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 instβ : PseudoEMetricSpace Ξ± f : Ξ± β ββ₯0β C : ββ₯0β hC : C β β€ h : β (x y : Ξ±), f x β€ f y + C * edist x y x : Ξ± Ξ΅ : ββ₯0β Ξ΅0 : Ξ΅ > 0 Ξ΄ : ββ₯0 Ξ΄0 : Ξ΄ > 0 hΞ΄ : C * βΞ΄ < Ξ΅ y : Ξ± hy : y β EMetric.closedBall x βΞ΄ β’ f y β Icc (f x - Ξ΅) (f x + Ξ΅) ** refine β¨tsub_le_iff_right.2 <| (h x y).trans ?_, (h y x).trans ?_β© <;>
refine add_le_add_left (le_trans (mul_le_mul_left' ?_ _) hΞ΄.le) _ ** case h.refine_1 Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 instβ : PseudoEMetricSpace Ξ± f : Ξ± β ββ₯0β C : ββ₯0β hC : C β β€ h : β (x y : Ξ±), f x β€ f y + C * edist x y x : Ξ± Ξ΅ : ββ₯0β Ξ΅0 : Ξ΅ > 0 Ξ΄ : ββ₯0 Ξ΄0 : Ξ΄ > 0 hΞ΄ : C * βΞ΄ < Ξ΅ y : Ξ± hy : y β EMetric.closedBall x βΞ΄ β’ edist x y β€ βΞ΄ case h.refine_2 Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 instβ : PseudoEMetricSpace Ξ± f : Ξ± β ββ₯0β C : ββ₯0β hC : C β β€ h : β (x y : Ξ±), f x β€ f y + C * edist x y x : Ξ± Ξ΅ : ββ₯0β Ξ΅0 : Ξ΅ > 0 Ξ΄ : ββ₯0 Ξ΄0 : Ξ΄ > 0 hΞ΄ : C * βΞ΄ < Ξ΅ y : Ξ± hy : y β EMetric.closedBall x βΞ΄ β’ edist y x β€ βΞ΄ ** exacts [EMetric.mem_closedBall'.1 hy, EMetric.mem_closedBall.1 hy] ** Qed
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continuous_edist ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 instβ : PseudoEMetricSpace Ξ± β’ Continuous fun p => edist p.1 p.2 ** apply continuous_of_le_add_edist 2 (by norm_num) ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 instβ : PseudoEMetricSpace Ξ± β’ β (x y : Ξ± Γ Ξ±), edist x.1 x.2 β€ edist y.1 y.2 + 2 * edist x y ** rintro β¨x, yβ© β¨x', y'β© ** case mk.mk Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 instβ : PseudoEMetricSpace Ξ± x y x' y' : Ξ± β’ edist (x, y).1 (x, y).2 β€ edist (x', y').1 (x', y').2 + 2 * edist (x, y) (x', y') ** calc
edist x y β€ edist x x' + edist x' y' + edist y' y := edist_triangle4 _ _ _ _
_ = edist x' y' + (edist x x' + edist y y') := by simp only [edist_comm]; ac_rfl
_ β€ edist x' y' + (edist (x, y) (x', y') + edist (x, y) (x', y')) :=
(add_le_add_left (add_le_add (le_max_left _ _) (le_max_right _ _)) _)
_ = edist x' y' + 2 * edist (x, y) (x', y') := by rw [β mul_two, mul_comm] ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 instβ : PseudoEMetricSpace Ξ± β’ 2 β β€ ** norm_num ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 instβ : PseudoEMetricSpace Ξ± x y x' y' : Ξ± β’ edist x x' + edist x' y' + edist y' y = edist x' y' + (edist x x' + edist y y') ** simp only [edist_comm] ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 instβ : PseudoEMetricSpace Ξ± x y x' y' : Ξ± β’ edist x x' + edist x' y' + edist y y' = edist x' y' + (edist x x' + edist y y') ** ac_rfl ** Ξ± : Type u_1 Ξ² : Type u_2 Ξ³ : Type u_3 instβ : PseudoEMetricSpace Ξ± x y x' y' : Ξ± β’ edist x' y' + (edist (x, y) (x', y') + edist (x, y) (x', y')) = edist x' y' + 2 * edist (x, y) (x', y') ** rw [β mul_two, mul_comm] ** Qed
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