[GOAL]
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝² : OrderedSemiring 𝕜
inst✝¹ : AddCommMonoid E
inst✝ : SMul 𝕜 E
A B C : Set E
x : E
hAB : IsExtreme 𝕜 A B
hBC : IsExtreme 𝕜 B C
⊢ IsExtreme 𝕜 A C
[PROOFSTEP]
refine' ⟨Subset.trans hBC.1 hAB.1, fun x₁ hx₁A x₂ hx₂A x hxC hx ↦ _⟩
[GOAL]
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝² : OrderedSemiring 𝕜
inst✝¹ : AddCommMonoid E
inst✝ : SMul 𝕜 E
A B C : Set E
x✝ : E
hAB : IsExtreme 𝕜 A B
hBC : IsExtreme 𝕜 B C
x₁ : E
hx₁A : x₁ ∈ A
x₂ : E
hx₂A : x₂ ∈ A
x : E
hxC : x ∈ C
hx : x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
⊢ x₁ ∈ C ∧ x₂ ∈ C
[PROOFSTEP]
obtain ⟨hx₁B, hx₂B⟩ := hAB.2 hx₁A hx₂A (hBC.1 hxC) hx
[GOAL]
case intro
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝² : OrderedSemiring 𝕜
inst✝¹ : AddCommMonoid E
inst✝ : SMul 𝕜 E
A B C : Set E
x✝ : E
hAB : IsExtreme 𝕜 A B
hBC : IsExtreme 𝕜 B C
x₁ : E
hx₁A : x₁ ∈ A
x₂ : E
hx₂A : x₂ ∈ A
x : E
hxC : x ∈ C
hx : x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
hx₁B : x₁ ∈ B
hx₂B : x₂ ∈ B
⊢ x₁ ∈ C ∧ x₂ ∈ C
[PROOFSTEP]
exact hBC.2 hx₁B hx₂B hxC hx
[GOAL]
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝² : OrderedSemiring 𝕜
inst✝¹ : AddCommMonoid E
inst✝ : SMul 𝕜 E
A B C : Set E
x : E
hAB : IsExtreme 𝕜 A B
hAC : IsExtreme 𝕜 A C
⊢ IsExtreme 𝕜 A (B ∩ C)
[PROOFSTEP]
use Subset.trans (inter_subset_left _ _) hAB.1
[GOAL]
case right
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝² : OrderedSemiring 𝕜
inst✝¹ : AddCommMonoid E
inst✝ : SMul 𝕜 E
A B C : Set E
x : E
hAB : IsExtreme 𝕜 A B
hAC : IsExtreme 𝕜 A C
⊢ ∀ ⦃x₁ : E⦄, x₁ ∈ A → ∀ ⦃x₂ : E⦄, x₂ ∈ A → ∀ ⦃x : E⦄, x ∈ B ∩ C → x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ ∈ B ∩ C ∧ x₂ ∈ B ∩ C
[PROOFSTEP]
rintro x₁ hx₁A x₂ hx₂A x ⟨hxB, hxC⟩ hx
[GOAL]
case right.intro
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝² : OrderedSemiring 𝕜
inst✝¹ : AddCommMonoid E
inst✝ : SMul 𝕜 E
A B C : Set E
x✝ : E
hAB : IsExtreme 𝕜 A B
hAC : IsExtreme 𝕜 A C
x₁ : E
hx₁A : x₁ ∈ A
x₂ : E
hx₂A : x₂ ∈ A
x : E
hxB : x ∈ B
hxC : x ∈ C
hx : x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
⊢ x₁ ∈ B ∩ C ∧ x₂ ∈ B ∩ C
[PROOFSTEP]
obtain ⟨hx₁B, hx₂B⟩ := hAB.2 hx₁A hx₂A hxB hx
[GOAL]
case right.intro.intro
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝² : OrderedSemiring 𝕜
inst✝¹ : AddCommMonoid E
inst✝ : SMul 𝕜 E
A B C : Set E
x✝ : E
hAB : IsExtreme 𝕜 A B
hAC : IsExtreme 𝕜 A C
x₁ : E
hx₁A : x₁ ∈ A
x₂ : E
hx₂A : x₂ ∈ A
x : E
hxB : x ∈ B
hxC : x ∈ C
hx : x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
hx₁B : x₁ ∈ B
hx₂B : x₂ ∈ B
⊢ x₁ ∈ B ∩ C ∧ x₂ ∈ B ∩ C
[PROOFSTEP]
obtain ⟨hx₁C, hx₂C⟩ := hAC.2 hx₁A hx₂A hxC hx
[GOAL]
case right.intro.intro.intro
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝² : OrderedSemiring 𝕜
inst✝¹ : AddCommMonoid E
inst✝ : SMul 𝕜 E
A B C : Set E
x✝ : E
hAB : IsExtreme 𝕜 A B
hAC : IsExtreme 𝕜 A C
x₁ : E
hx₁A : x₁ ∈ A
x₂ : E
hx₂A : x₂ ∈ A
x : E
hxB : x ∈ B
hxC : x ∈ C
hx : x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
hx₁B : x₁ ∈ B
hx₂B : x₂ ∈ B
hx₁C : x₁ ∈ C
hx₂C : x₂ ∈ C
⊢ x₁ ∈ B ∩ C ∧ x₂ ∈ B ∩ C
[PROOFSTEP]
exact ⟨⟨hx₁B, hx₁C⟩, hx₂B, hx₂C⟩
[GOAL]
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
ι✝ : Type u_4
π : ι✝ → Type u_5
inst✝³ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝² : AddCommMonoid E
inst✝¹ : SMul 𝕜 E
A B C : Set E
x : E
ι : Sort u_6
inst✝ : Nonempty ι
F : ι → Set E
hAF : ∀ (i : ι), IsExtreme 𝕜 A (F i)
⊢ IsExtreme 𝕜 A (⋂ (i : ι), F i)
[PROOFSTEP]
obtain i := Classical.arbitrary ι
[GOAL]
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
ι✝ : Type u_4
π : ι✝ → Type u_5
inst✝³ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝² : AddCommMonoid E
inst✝¹ : SMul 𝕜 E
A B C : Set E
x : E
ι : Sort u_6
inst✝ : Nonempty ι
F : ι → Set E
hAF : ∀ (i : ι), IsExtreme 𝕜 A (F i)
i : ι
⊢ IsExtreme 𝕜 A (⋂ (i : ι), F i)
[PROOFSTEP]
refine' ⟨iInter_subset_of_subset i (hAF i).1, fun x₁ hx₁A x₂ hx₂A x hxF hx ↦ _⟩
[GOAL]
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
ι✝ : Type u_4
π : ι✝ → Type u_5
inst✝³ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝² : AddCommMonoid E
inst✝¹ : SMul 𝕜 E
A B C : Set E
x✝ : E
ι : Sort u_6
inst✝ : Nonempty ι
F : ι → Set E
hAF : ∀ (i : ι), IsExtreme 𝕜 A (F i)
i : ι
x₁ : E
hx₁A : x₁ ∈ A
x₂ : E
hx₂A : x₂ ∈ A
x : E
hxF : x ∈ ⋂ (i : ι), F i
hx : x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
⊢ x₁ ∈ ⋂ (i : ι), F i ∧ x₂ ∈ ⋂ (i : ι), F i
[PROOFSTEP]
simp_rw [mem_iInter] at hxF ⊢
[GOAL]
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
ι✝ : Type u_4
π : ι✝ → Type u_5
inst✝³ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝² : AddCommMonoid E
inst✝¹ : SMul 𝕜 E
A B C : Set E
x✝ : E
ι : Sort u_6
inst✝ : Nonempty ι
F : ι → Set E
hAF : ∀ (i : ι), IsExtreme 𝕜 A (F i)
i : ι
x₁ : E
hx₁A : x₁ ∈ A
x₂ : E
hx₂A : x₂ ∈ A
x : E
hx : x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
hxF : ∀ (i : ι), x ∈ F i
⊢ (∀ (i : ι), x₁ ∈ F i) ∧ ∀ (i : ι), x₂ ∈ F i
[PROOFSTEP]
have h := fun i ↦ (hAF i).2 hx₁A hx₂A (hxF i) hx
[GOAL]
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
ι✝ : Type u_4
π : ι✝ → Type u_5
inst✝³ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝² : AddCommMonoid E
inst✝¹ : SMul 𝕜 E
A B C : Set E
x✝ : E
ι : Sort u_6
inst✝ : Nonempty ι
F : ι → Set E
hAF : ∀ (i : ι), IsExtreme 𝕜 A (F i)
i : ι
x₁ : E
hx₁A : x₁ ∈ A
x₂ : E
hx₂A : x₂ ∈ A
x : E
hx : x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
hxF : ∀ (i : ι), x ∈ F i
h : ∀ (i : ι), x₁ ∈ F i ∧ x₂ ∈ F i
⊢ (∀ (i : ι), x₁ ∈ F i) ∧ ∀ (i : ι), x₂ ∈ F i
[PROOFSTEP]
exact ⟨fun i ↦ (h i).1, fun i ↦ (h i).2⟩
[GOAL]
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝² : OrderedSemiring 𝕜
inst✝¹ : AddCommMonoid E
inst✝ : SMul 𝕜 E
A B C : Set E
x : E
F : Set (Set E)
hF : Set.Nonempty F
hA : ∀ (B : Set E), B ∈ F → IsExtreme 𝕜 A B
⊢ IsExtreme 𝕜 A (⋂ (B : Set E) (_ : B ∈ F), B)
[PROOFSTEP]
haveI := hF.to_subtype
[GOAL]
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝² : OrderedSemiring 𝕜
inst✝¹ : AddCommMonoid E
inst✝ : SMul 𝕜 E
A B C : Set E
x : E
F : Set (Set E)
hF : Set.Nonempty F
hA : ∀ (B : Set E), B ∈ F → IsExtreme 𝕜 A B
this : Nonempty ↑F
⊢ IsExtreme 𝕜 A (⋂ (B : Set E) (_ : B ∈ F), B)
[PROOFSTEP]
simpa only [iInter_subtype] using isExtreme_iInter fun i : F ↦ hA _ i.2
[GOAL]
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝² : OrderedSemiring 𝕜
inst✝¹ : AddCommMonoid E
inst✝ : SMul 𝕜 E
A B C : Set E
x : E
F : Set (Set E)
hF : Set.Nonempty F
hAF : ∀ (B : Set E), B ∈ F → IsExtreme 𝕜 A B
⊢ IsExtreme 𝕜 A (⋂₀ F)
[PROOFSTEP]
obtain ⟨B, hB⟩ := hF
[GOAL]
case intro
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝² : OrderedSemiring 𝕜
inst✝¹ : AddCommMonoid E
inst✝ : SMul 𝕜 E
A B✝ C : Set E
x : E
F : Set (Set E)
hAF : ∀ (B : Set E), B ∈ F → IsExtreme 𝕜 A B
B : Set E
hB : B ∈ F
⊢ IsExtreme 𝕜 A (⋂₀ F)
[PROOFSTEP]
refine' ⟨(sInter_subset_of_mem hB).trans (hAF B hB).1, fun x₁ hx₁A x₂ hx₂A x hxF hx ↦ _⟩
[GOAL]
case intro
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝² : OrderedSemiring 𝕜
inst✝¹ : AddCommMonoid E
inst✝ : SMul 𝕜 E
A B✝ C : Set E
x✝ : E
F : Set (Set E)
hAF : ∀ (B : Set E), B ∈ F → IsExtreme 𝕜 A B
B : Set E
hB : B ∈ F
x₁ : E
hx₁A : x₁ ∈ A
x₂ : E
hx₂A : x₂ ∈ A
x : E
hxF : x ∈ ⋂₀ F
hx : x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
⊢ x₁ ∈ ⋂₀ F ∧ x₂ ∈ ⋂₀ F
[PROOFSTEP]
simp_rw [mem_sInter] at hxF ⊢
[GOAL]
case intro
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝² : OrderedSemiring 𝕜
inst✝¹ : AddCommMonoid E
inst✝ : SMul 𝕜 E
A B✝ C : Set E
x✝ : E
F : Set (Set E)
hAF : ∀ (B : Set E), B ∈ F → IsExtreme 𝕜 A B
B : Set E
hB : B ∈ F
x₁ : E
hx₁A : x₁ ∈ A
x₂ : E
hx₂A : x₂ ∈ A
x : E
hx : x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
hxF : ∀ (t : Set E), t ∈ F → x ∈ t
⊢ (∀ (t : Set E), t ∈ F → x₁ ∈ t) ∧ ∀ (t : Set E), t ∈ F → x₂ ∈ t
[PROOFSTEP]
have h := fun B hB ↦ (hAF B hB).2 hx₁A hx₂A (hxF B hB) hx
[GOAL]
case intro
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F✝ : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝² : OrderedSemiring 𝕜
inst✝¹ : AddCommMonoid E
inst✝ : SMul 𝕜 E
A B✝ C : Set E
x✝ : E
F : Set (Set E)
hAF : ∀ (B : Set E), B ∈ F → IsExtreme 𝕜 A B
B : Set E
hB : B ∈ F
x₁ : E
hx₁A : x₁ ∈ A
x₂ : E
hx₂A : x₂ ∈ A
x : E
hx : x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
hxF : ∀ (t : Set E), t ∈ F → x ∈ t
h : ∀ (B : Set E), B ∈ F → x₁ ∈ B ∧ x₂ ∈ B
⊢ (∀ (t : Set E), t ∈ F → x₁ ∈ t) ∧ ∀ (t : Set E), t ∈ F → x₂ ∈ t
[PROOFSTEP]
exact ⟨fun B hB ↦ (h B hB).1, fun B hB ↦ (h B hB).2⟩
[GOAL]
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝² : OrderedSemiring 𝕜
inst✝¹ : AddCommMonoid E
inst✝ : SMul 𝕜 E
A B C : Set E
x : E
⊢ x ∈ extremePoints 𝕜 A ↔ IsExtreme 𝕜 A {x}
[PROOFSTEP]
refine' ⟨_, fun hx ↦ ⟨singleton_subset_iff.1 hx.1, fun x₁ hx₁ x₂ hx₂ ↦ hx.2 hx₁ hx₂ rfl⟩⟩
[GOAL]
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝² : OrderedSemiring 𝕜
inst✝¹ : AddCommMonoid E
inst✝ : SMul 𝕜 E
A B C : Set E
x : E
⊢ x ∈ extremePoints 𝕜 A → IsExtreme 𝕜 A {x}
[PROOFSTEP]
rintro ⟨hxA, hAx⟩
[GOAL]
case intro
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝² : OrderedSemiring 𝕜
inst✝¹ : AddCommMonoid E
inst✝ : SMul 𝕜 E
A B C : Set E
x : E
hxA : x ∈ A
hAx : ∀ ⦃x₁ : E⦄, x₁ ∈ A → ∀ ⦃x₂ : E⦄, x₂ ∈ A → x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x ∧ x₂ = x
⊢ IsExtreme 𝕜 A {x}
[PROOFSTEP]
use singleton_subset_iff.2 hxA
[GOAL]
case right
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝² : OrderedSemiring 𝕜
inst✝¹ : AddCommMonoid E
inst✝ : SMul 𝕜 E
A B C : Set E
x : E
hxA : x ∈ A
hAx : ∀ ⦃x₁ : E⦄, x₁ ∈ A → ∀ ⦃x₂ : E⦄, x₂ ∈ A → x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x ∧ x₂ = x
⊢ ∀ ⦃x₁ : E⦄, x₁ ∈ A → ∀ ⦃x₂ : E⦄, x₂ ∈ A → ∀ ⦃x_1 : E⦄, x_1 ∈ {x} → x_1 ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ ∈ {x} ∧ x₂ ∈ {x}
[PROOFSTEP]
rintro x₁ hx₁A x₂ hx₂A y (rfl : y = x)
[GOAL]
case right
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝² : OrderedSemiring 𝕜
inst✝¹ : AddCommMonoid E
inst✝ : SMul 𝕜 E
A B C : Set E
x₁ : E
hx₁A : x₁ ∈ A
x₂ : E
hx₂A : x₂ ∈ A
y : E
hxA : y ∈ A
hAx : ∀ ⦃x₁ : E⦄, x₁ ∈ A → ∀ ⦃x₂ : E⦄, x₂ ∈ A → y ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = y ∧ x₂ = y
⊢ y ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ ∈ {y} ∧ x₂ ∈ {y}
[PROOFSTEP]
exact hAx hx₁A hx₂A
[GOAL]
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x : E
s : Set E
t : Set F
⊢ extremePoints 𝕜 (s ×ˢ t) = extremePoints 𝕜 s ×ˢ extremePoints 𝕜 t
[PROOFSTEP]
ext
[GOAL]
case h
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x : E
s : Set E
t : Set F
x✝ : E × F
⊢ x✝ ∈ extremePoints 𝕜 (s ×ˢ t) ↔ x✝ ∈ extremePoints 𝕜 s ×ˢ extremePoints 𝕜 t
[PROOFSTEP]
refine' (and_congr_right fun hx ↦ ⟨fun h ↦ _, fun h ↦ _⟩).trans and_and_and_comm
[GOAL]
case h.refine'_1
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x : E
s : Set E
t : Set F
x✝ : E × F
hx : x✝ ∈ s ×ˢ t
h : ∀ ⦃x₁ : E × F⦄, x₁ ∈ s ×ˢ t → ∀ ⦃x₂ : E × F⦄, x₂ ∈ s ×ˢ t → x✝ ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x✝ ∧ x₂ = x✝
⊢ (∀ ⦃x₁ : E⦄, x₁ ∈ s → ∀ ⦃x₂ : E⦄, x₂ ∈ s → x✝.fst ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x✝.fst ∧ x₂ = x✝.fst) ∧
    ∀ ⦃x₁ : F⦄, x₁ ∈ t → ∀ ⦃x₂ : F⦄, x₂ ∈ t → x✝.snd ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x✝.snd ∧ x₂ = x✝.snd
case h.refine'_2
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x : E
s : Set E
t : Set F
x✝ : E × F
hx : x✝ ∈ s ×ˢ t
h :
  (∀ ⦃x₁ : E⦄, x₁ ∈ s → ∀ ⦃x₂ : E⦄, x₂ ∈ s → x✝.fst ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x✝.fst ∧ x₂ = x✝.fst) ∧
    ∀ ⦃x₁ : F⦄, x₁ ∈ t → ∀ ⦃x₂ : F⦄, x₂ ∈ t → x✝.snd ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x✝.snd ∧ x₂ = x✝.snd
⊢ ∀ ⦃x₁ : E × F⦄, x₁ ∈ s ×ˢ t → ∀ ⦃x₂ : E × F⦄, x₂ ∈ s ×ˢ t → x✝ ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x✝ ∧ x₂ = x✝
[PROOFSTEP]
constructor
[GOAL]
case h.refine'_1.left
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x : E
s : Set E
t : Set F
x✝ : E × F
hx : x✝ ∈ s ×ˢ t
h : ∀ ⦃x₁ : E × F⦄, x₁ ∈ s ×ˢ t → ∀ ⦃x₂ : E × F⦄, x₂ ∈ s ×ˢ t → x✝ ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x✝ ∧ x₂ = x✝
⊢ ∀ ⦃x₁ : E⦄, x₁ ∈ s → ∀ ⦃x₂ : E⦄, x₂ ∈ s → x✝.fst ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x✝.fst ∧ x₂ = x✝.fst
[PROOFSTEP]
rintro x₁ hx₁ x₂ hx₂ hx_fst
[GOAL]
case h.refine'_1.left
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x : E
s : Set E
t : Set F
x✝ : E × F
hx : x✝ ∈ s ×ˢ t
h : ∀ ⦃x₁ : E × F⦄, x₁ ∈ s ×ˢ t → ∀ ⦃x₂ : E × F⦄, x₂ ∈ s ×ˢ t → x✝ ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x✝ ∧ x₂ = x✝
x₁ : E
hx₁ : x₁ ∈ s
x₂ : E
hx₂ : x₂ ∈ s
hx_fst : x✝.fst ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
⊢ x₁ = x✝.fst ∧ x₂ = x✝.fst
[PROOFSTEP]
refine' (h (mk_mem_prod hx₁ hx.2) (mk_mem_prod hx₂ hx.2) _).imp (congr_arg Prod.fst) (congr_arg Prod.fst)
[GOAL]
case h.refine'_1.left
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x : E
s : Set E
t : Set F
x✝ : E × F
hx : x✝ ∈ s ×ˢ t
h : ∀ ⦃x₁ : E × F⦄, x₁ ∈ s ×ˢ t → ∀ ⦃x₂ : E × F⦄, x₂ ∈ s ×ˢ t → x✝ ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x✝ ∧ x₂ = x✝
x₁ : E
hx₁ : x₁ ∈ s
x₂ : E
hx₂ : x₂ ∈ s
hx_fst : x✝.fst ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
⊢ x✝ ∈ openSegment 𝕜 (x₁, x✝.snd) (x₂, x✝.snd)
[PROOFSTEP]
rw [← Prod.image_mk_openSegment_left]
[GOAL]
case h.refine'_1.left
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x : E
s : Set E
t : Set F
x✝ : E × F
hx : x✝ ∈ s ×ˢ t
h : ∀ ⦃x₁ : E × F⦄, x₁ ∈ s ×ˢ t → ∀ ⦃x₂ : E × F⦄, x₂ ∈ s ×ˢ t → x✝ ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x✝ ∧ x₂ = x✝
x₁ : E
hx₁ : x₁ ∈ s
x₂ : E
hx₂ : x₂ ∈ s
hx_fst : x✝.fst ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
⊢ x✝ ∈ (fun x => (x, x✝.snd)) '' openSegment 𝕜 x₁ x₂
[PROOFSTEP]
exact ⟨_, hx_fst, Prod.mk.eta⟩
[GOAL]
case h.refine'_1.right
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x : E
s : Set E
t : Set F
x✝ : E × F
hx : x✝ ∈ s ×ˢ t
h : ∀ ⦃x₁ : E × F⦄, x₁ ∈ s ×ˢ t → ∀ ⦃x₂ : E × F⦄, x₂ ∈ s ×ˢ t → x✝ ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x✝ ∧ x₂ = x✝
⊢ ∀ ⦃x₁ : F⦄, x₁ ∈ t → ∀ ⦃x₂ : F⦄, x₂ ∈ t → x✝.snd ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x✝.snd ∧ x₂ = x✝.snd
[PROOFSTEP]
rintro x₁ hx₁ x₂ hx₂ hx_snd
[GOAL]
case h.refine'_1.right
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x : E
s : Set E
t : Set F
x✝ : E × F
hx : x✝ ∈ s ×ˢ t
h : ∀ ⦃x₁ : E × F⦄, x₁ ∈ s ×ˢ t → ∀ ⦃x₂ : E × F⦄, x₂ ∈ s ×ˢ t → x✝ ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x✝ ∧ x₂ = x✝
x₁ : F
hx₁ : x₁ ∈ t
x₂ : F
hx₂ : x₂ ∈ t
hx_snd : x✝.snd ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
⊢ x₁ = x✝.snd ∧ x₂ = x✝.snd
[PROOFSTEP]
refine' (h (mk_mem_prod hx.1 hx₁) (mk_mem_prod hx.1 hx₂) _).imp (congr_arg Prod.snd) (congr_arg Prod.snd)
[GOAL]
case h.refine'_1.right
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x : E
s : Set E
t : Set F
x✝ : E × F
hx : x✝ ∈ s ×ˢ t
h : ∀ ⦃x₁ : E × F⦄, x₁ ∈ s ×ˢ t → ∀ ⦃x₂ : E × F⦄, x₂ ∈ s ×ˢ t → x✝ ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x✝ ∧ x₂ = x✝
x₁ : F
hx₁ : x₁ ∈ t
x₂ : F
hx₂ : x₂ ∈ t
hx_snd : x✝.snd ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
⊢ x✝ ∈ openSegment 𝕜 (x✝.fst, x₁) (x✝.fst, x₂)
[PROOFSTEP]
rw [← Prod.image_mk_openSegment_right]
[GOAL]
case h.refine'_1.right
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x : E
s : Set E
t : Set F
x✝ : E × F
hx : x✝ ∈ s ×ˢ t
h : ∀ ⦃x₁ : E × F⦄, x₁ ∈ s ×ˢ t → ∀ ⦃x₂ : E × F⦄, x₂ ∈ s ×ˢ t → x✝ ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x✝ ∧ x₂ = x✝
x₁ : F
hx₁ : x₁ ∈ t
x₂ : F
hx₂ : x₂ ∈ t
hx_snd : x✝.snd ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
⊢ x✝ ∈ (fun y => (x✝.fst, y)) '' openSegment 𝕜 x₁ x₂
[PROOFSTEP]
exact ⟨_, hx_snd, Prod.mk.eta⟩
[GOAL]
case h.refine'_2
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x : E
s : Set E
t : Set F
x✝ : E × F
hx : x✝ ∈ s ×ˢ t
h :
  (∀ ⦃x₁ : E⦄, x₁ ∈ s → ∀ ⦃x₂ : E⦄, x₂ ∈ s → x✝.fst ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x✝.fst ∧ x₂ = x✝.fst) ∧
    ∀ ⦃x₁ : F⦄, x₁ ∈ t → ∀ ⦃x₂ : F⦄, x₂ ∈ t → x✝.snd ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x✝.snd ∧ x₂ = x✝.snd
⊢ ∀ ⦃x₁ : E × F⦄, x₁ ∈ s ×ˢ t → ∀ ⦃x₂ : E × F⦄, x₂ ∈ s ×ˢ t → x✝ ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x✝ ∧ x₂ = x✝
[PROOFSTEP]
rintro x₁ hx₁ x₂ hx₂ ⟨a, b, ha, hb, hab, hx'⟩
[GOAL]
case h.refine'_2.intro.intro.intro.intro.intro
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x : E
s : Set E
t : Set F
x✝ : E × F
hx : x✝ ∈ s ×ˢ t
h :
  (∀ ⦃x₁ : E⦄, x₁ ∈ s → ∀ ⦃x₂ : E⦄, x₂ ∈ s → x✝.fst ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x✝.fst ∧ x₂ = x✝.fst) ∧
    ∀ ⦃x₁ : F⦄, x₁ ∈ t → ∀ ⦃x₂ : F⦄, x₂ ∈ t → x✝.snd ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x✝.snd ∧ x₂ = x✝.snd
x₁ : E × F
hx₁ : x₁ ∈ s ×ˢ t
x₂ : E × F
hx₂ : x₂ ∈ s ×ˢ t
a b : 𝕜
ha : 0 < a
hb : 0 < b
hab : a + b = 1
hx' : a • x₁ + b • x₂ = x✝
⊢ x₁ = x✝ ∧ x₂ = x✝
[PROOFSTEP]
simp_rw [Prod.ext_iff]
[GOAL]
case h.refine'_2.intro.intro.intro.intro.intro
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x : E
s : Set E
t : Set F
x✝ : E × F
hx : x✝ ∈ s ×ˢ t
h :
  (∀ ⦃x₁ : E⦄, x₁ ∈ s → ∀ ⦃x₂ : E⦄, x₂ ∈ s → x✝.fst ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x✝.fst ∧ x₂ = x✝.fst) ∧
    ∀ ⦃x₁ : F⦄, x₁ ∈ t → ∀ ⦃x₂ : F⦄, x₂ ∈ t → x✝.snd ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x✝.snd ∧ x₂ = x✝.snd
x₁ : E × F
hx₁ : x₁ ∈ s ×ˢ t
x₂ : E × F
hx₂ : x₂ ∈ s ×ˢ t
a b : 𝕜
ha : 0 < a
hb : 0 < b
hab : a + b = 1
hx' : a • x₁ + b • x₂ = x✝
⊢ (x₁.fst = x✝.fst ∧ x₁.snd = x✝.snd) ∧ x₂.fst = x✝.fst ∧ x₂.snd = x✝.snd
[PROOFSTEP]
exact
  and_and_and_comm.1
    ⟨h.1 hx₁.1 hx₂.1 ⟨a, b, ha, hb, hab, congr_arg Prod.fst hx'⟩,
      h.2 hx₁.2 hx₂.2 ⟨a, b, ha, hb, hab, congr_arg Prod.snd hx'⟩⟩
[GOAL]
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x : E
s : (i : ι) → Set (π i)
⊢ extremePoints 𝕜 (pi univ s) = pi univ fun i => extremePoints 𝕜 (s i)
[PROOFSTEP]
ext x
[GOAL]
case h
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x✝ : E
s : (i : ι) → Set (π i)
x : (i : ι) → π i
⊢ x ∈ extremePoints 𝕜 (pi univ s) ↔ x ∈ pi univ fun i => extremePoints 𝕜 (s i)
[PROOFSTEP]
simp only [mem_extremePoints, mem_pi, mem_univ, true_imp_iff, @forall_and ι]
[GOAL]
case h
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x✝ : E
s : (i : ι) → Set (π i)
x : (i : ι) → π i
⊢ ((∀ (i : ι), x i ∈ s i) ∧
      ∀ (x₁ : (i : ι) → π i),
        (∀ (i : ι), x₁ i ∈ s i) →
          ∀ (x₂ : (i : ι) → π i), (∀ (i : ι), x₂ i ∈ s i) → x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x ∧ x₂ = x) ↔
    (∀ (i : ι), x i ∈ s i) ∧
      ∀ (x_1 : ι) (x₁ : π x_1),
        x₁ ∈ s x_1 → ∀ (x₂ : π x_1), x₂ ∈ s x_1 → x x_1 ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x x_1 ∧ x₂ = x x_1
[PROOFSTEP]
refine' and_congr_right fun hx ↦ ⟨fun h i ↦ _, fun h ↦ _⟩
[GOAL]
case h.refine'_1
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x✝ : E
s : (i : ι) → Set (π i)
x : (i : ι) → π i
hx : ∀ (i : ι), x i ∈ s i
h :
  ∀ (x₁ : (i : ι) → π i),
    (∀ (i : ι), x₁ i ∈ s i) →
      ∀ (x₂ : (i : ι) → π i), (∀ (i : ι), x₂ i ∈ s i) → x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x ∧ x₂ = x
i : ι
⊢ ∀ (x₁ : π i), x₁ ∈ s i → ∀ (x₂ : π i), x₂ ∈ s i → x i ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x i ∧ x₂ = x i
[PROOFSTEP]
rintro x₁ hx₁ x₂ hx₂ hi
[GOAL]
case h.refine'_1
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x✝ : E
s : (i : ι) → Set (π i)
x : (i : ι) → π i
hx : ∀ (i : ι), x i ∈ s i
h :
  ∀ (x₁ : (i : ι) → π i),
    (∀ (i : ι), x₁ i ∈ s i) →
      ∀ (x₂ : (i : ι) → π i), (∀ (i : ι), x₂ i ∈ s i) → x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x ∧ x₂ = x
i : ι
x₁ : π i
hx₁ : x₁ ∈ s i
x₂ : π i
hx₂ : x₂ ∈ s i
hi : x i ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
⊢ x₁ = x i ∧ x₂ = x i
[PROOFSTEP]
refine'
  (h (update x i x₁) _ (update x i x₂) _ _).imp (fun h₁ ↦ by rw [← h₁, update_same]) fun h₂ ↦ by rw [← h₂, update_same]
[GOAL]
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x✝ : E
s : (i : ι) → Set (π i)
x : (i : ι) → π i
hx : ∀ (i : ι), x i ∈ s i
h :
  ∀ (x₁ : (i : ι) → π i),
    (∀ (i : ι), x₁ i ∈ s i) →
      ∀ (x₂ : (i : ι) → π i), (∀ (i : ι), x₂ i ∈ s i) → x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x ∧ x₂ = x
i : ι
x₁ : π i
hx₁ : x₁ ∈ s i
x₂ : π i
hx₂ : x₂ ∈ s i
hi : x i ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
h₁ : update x i x₁ = x
⊢ x₁ = x i
[PROOFSTEP]
rw [← h₁, update_same]
[GOAL]
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x✝ : E
s : (i : ι) → Set (π i)
x : (i : ι) → π i
hx : ∀ (i : ι), x i ∈ s i
h :
  ∀ (x₁ : (i : ι) → π i),
    (∀ (i : ι), x₁ i ∈ s i) →
      ∀ (x₂ : (i : ι) → π i), (∀ (i : ι), x₂ i ∈ s i) → x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x ∧ x₂ = x
i : ι
x₁ : π i
hx₁ : x₁ ∈ s i
x₂ : π i
hx₂ : x₂ ∈ s i
hi : x i ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
h₂ : update x i x₂ = x
⊢ x₂ = x i
[PROOFSTEP]
rw [← h₂, update_same]
[GOAL]
case h.refine'_1.refine'_1
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x✝ : E
s : (i : ι) → Set (π i)
x : (i : ι) → π i
hx : ∀ (i : ι), x i ∈ s i
h :
  ∀ (x₁ : (i : ι) → π i),
    (∀ (i : ι), x₁ i ∈ s i) →
      ∀ (x₂ : (i : ι) → π i), (∀ (i : ι), x₂ i ∈ s i) → x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x ∧ x₂ = x
i : ι
x₁ : π i
hx₁ : x₁ ∈ s i
x₂ : π i
hx₂ : x₂ ∈ s i
hi : x i ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
⊢ ∀ (i_1 : ι), update x i x₁ i_1 ∈ s i_1
case h.refine'_1.refine'_2
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x✝ : E
s : (i : ι) → Set (π i)
x : (i : ι) → π i
hx : ∀ (i : ι), x i ∈ s i
h :
  ∀ (x₁ : (i : ι) → π i),
    (∀ (i : ι), x₁ i ∈ s i) →
      ∀ (x₂ : (i : ι) → π i), (∀ (i : ι), x₂ i ∈ s i) → x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x ∧ x₂ = x
i : ι
x₁ : π i
hx₁ : x₁ ∈ s i
x₂ : π i
hx₂ : x₂ ∈ s i
hi : x i ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
⊢ ∀ (i_1 : ι), update x i x₂ i_1 ∈ s i_1
case h.refine'_1.refine'_3
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x✝ : E
s : (i : ι) → Set (π i)
x : (i : ι) → π i
hx : ∀ (i : ι), x i ∈ s i
h :
  ∀ (x₁ : (i : ι) → π i),
    (∀ (i : ι), x₁ i ∈ s i) →
      ∀ (x₂ : (i : ι) → π i), (∀ (i : ι), x₂ i ∈ s i) → x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x ∧ x₂ = x
i : ι
x₁ : π i
hx₁ : x₁ ∈ s i
x₂ : π i
hx₂ : x₂ ∈ s i
hi : x i ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
⊢ x ∈ openSegment 𝕜 (update x i x₁) (update x i x₂)
[PROOFSTEP]
iterate 2 
  rintro j
  obtain rfl | hji := eq_or_ne j i
  · rwa [update_same]
  · rw [update_noteq hji]
    exact hx _
[GOAL]
case h.refine'_1.refine'_1
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x✝ : E
s : (i : ι) → Set (π i)
x : (i : ι) → π i
hx : ∀ (i : ι), x i ∈ s i
h :
  ∀ (x₁ : (i : ι) → π i),
    (∀ (i : ι), x₁ i ∈ s i) →
      ∀ (x₂ : (i : ι) → π i), (∀ (i : ι), x₂ i ∈ s i) → x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x ∧ x₂ = x
i : ι
x₁ : π i
hx₁ : x₁ ∈ s i
x₂ : π i
hx₂ : x₂ ∈ s i
hi : x i ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
⊢ ∀ (i_1 : ι), update x i x₁ i_1 ∈ s i_1
case h.refine'_1.refine'_2
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x✝ : E
s : (i : ι) → Set (π i)
x : (i : ι) → π i
hx : ∀ (i : ι), x i ∈ s i
h :
  ∀ (x₁ : (i : ι) → π i),
    (∀ (i : ι), x₁ i ∈ s i) →
      ∀ (x₂ : (i : ι) → π i), (∀ (i : ι), x₂ i ∈ s i) → x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x ∧ x₂ = x
i : ι
x₁ : π i
hx₁ : x₁ ∈ s i
x₂ : π i
hx₂ : x₂ ∈ s i
hi : x i ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
⊢ ∀ (i_1 : ι), update x i x₂ i_1 ∈ s i_1
case h.refine'_1.refine'_3
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x✝ : E
s : (i : ι) → Set (π i)
x : (i : ι) → π i
hx : ∀ (i : ι), x i ∈ s i
h :
  ∀ (x₁ : (i : ι) → π i),
    (∀ (i : ι), x₁ i ∈ s i) →
      ∀ (x₂ : (i : ι) → π i), (∀ (i : ι), x₂ i ∈ s i) → x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x ∧ x₂ = x
i : ι
x₁ : π i
hx₁ : x₁ ∈ s i
x₂ : π i
hx₂ : x₂ ∈ s i
hi : x i ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
⊢ x ∈ openSegment 𝕜 (update x i x₁) (update x i x₂)
[PROOFSTEP]
rintro j
[GOAL]
case h.refine'_1.refine'_1
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x✝ : E
s : (i : ι) → Set (π i)
x : (i : ι) → π i
hx : ∀ (i : ι), x i ∈ s i
h :
  ∀ (x₁ : (i : ι) → π i),
    (∀ (i : ι), x₁ i ∈ s i) →
      ∀ (x₂ : (i : ι) → π i), (∀ (i : ι), x₂ i ∈ s i) → x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x ∧ x₂ = x
i : ι
x₁ : π i
hx₁ : x₁ ∈ s i
x₂ : π i
hx₂ : x₂ ∈ s i
hi : x i ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
j : ι
⊢ update x i x₁ j ∈ s j
case h.refine'_1.refine'_2
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x✝ : E
s : (i : ι) → Set (π i)
x : (i : ι) → π i
hx : ∀ (i : ι), x i ∈ s i
h :
  ∀ (x₁ : (i : ι) → π i),
    (∀ (i : ι), x₁ i ∈ s i) →
      ∀ (x₂ : (i : ι) → π i), (∀ (i : ι), x₂ i ∈ s i) → x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x ∧ x₂ = x
i : ι
x₁ : π i
hx₁ : x₁ ∈ s i
x₂ : π i
hx₂ : x₂ ∈ s i
hi : x i ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
⊢ ∀ (i_1 : ι), update x i x₂ i_1 ∈ s i_1
case h.refine'_1.refine'_3
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x✝ : E
s : (i : ι) → Set (π i)
x : (i : ι) → π i
hx : ∀ (i : ι), x i ∈ s i
h :
  ∀ (x₁ : (i : ι) → π i),
    (∀ (i : ι), x₁ i ∈ s i) →
      ∀ (x₂ : (i : ι) → π i), (∀ (i : ι), x₂ i ∈ s i) → x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x ∧ x₂ = x
i : ι
x₁ : π i
hx₁ : x₁ ∈ s i
x₂ : π i
hx₂ : x₂ ∈ s i
hi : x i ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
⊢ x ∈ openSegment 𝕜 (update x i x₁) (update x i x₂)
[PROOFSTEP]
obtain rfl | hji := eq_or_ne j i
[GOAL]
case h.refine'_1.refine'_1.inl
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x✝ : E
s : (i : ι) → Set (π i)
x : (i : ι) → π i
hx : ∀ (i : ι), x i ∈ s i
h :
  ∀ (x₁ : (i : ι) → π i),
    (∀ (i : ι), x₁ i ∈ s i) →
      ∀ (x₂ : (i : ι) → π i), (∀ (i : ι), x₂ i ∈ s i) → x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x ∧ x₂ = x
j : ι
x₁ : π j
hx₁ : x₁ ∈ s j
x₂ : π j
hx₂ : x₂ ∈ s j
hi : x j ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
⊢ update x j x₁ j ∈ s j
[PROOFSTEP]
rwa [update_same]
[GOAL]
case h.refine'_1.refine'_1.inr
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x✝ : E
s : (i : ι) → Set (π i)
x : (i : ι) → π i
hx : ∀ (i : ι), x i ∈ s i
h :
  ∀ (x₁ : (i : ι) → π i),
    (∀ (i : ι), x₁ i ∈ s i) →
      ∀ (x₂ : (i : ι) → π i), (∀ (i : ι), x₂ i ∈ s i) → x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x ∧ x₂ = x
i : ι
x₁ : π i
hx₁ : x₁ ∈ s i
x₂ : π i
hx₂ : x₂ ∈ s i
hi : x i ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
j : ι
hji : j ≠ i
⊢ update x i x₁ j ∈ s j
[PROOFSTEP]
rw [update_noteq hji]
[GOAL]
case h.refine'_1.refine'_1.inr
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x✝ : E
s : (i : ι) → Set (π i)
x : (i : ι) → π i
hx : ∀ (i : ι), x i ∈ s i
h :
  ∀ (x₁ : (i : ι) → π i),
    (∀ (i : ι), x₁ i ∈ s i) →
      ∀ (x₂ : (i : ι) → π i), (∀ (i : ι), x₂ i ∈ s i) → x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x ∧ x₂ = x
i : ι
x₁ : π i
hx₁ : x₁ ∈ s i
x₂ : π i
hx₂ : x₂ ∈ s i
hi : x i ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
j : ι
hji : j ≠ i
⊢ x j ∈ s j
[PROOFSTEP]
exact hx _
[GOAL]
case h.refine'_1.refine'_2
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x✝ : E
s : (i : ι) → Set (π i)
x : (i : ι) → π i
hx : ∀ (i : ι), x i ∈ s i
h :
  ∀ (x₁ : (i : ι) → π i),
    (∀ (i : ι), x₁ i ∈ s i) →
      ∀ (x₂ : (i : ι) → π i), (∀ (i : ι), x₂ i ∈ s i) → x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x ∧ x₂ = x
i : ι
x₁ : π i
hx₁ : x₁ ∈ s i
x₂ : π i
hx₂ : x₂ ∈ s i
hi : x i ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
⊢ ∀ (i_1 : ι), update x i x₂ i_1 ∈ s i_1
case h.refine'_1.refine'_3
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x✝ : E
s : (i : ι) → Set (π i)
x : (i : ι) → π i
hx : ∀ (i : ι), x i ∈ s i
h :
  ∀ (x₁ : (i : ι) → π i),
    (∀ (i : ι), x₁ i ∈ s i) →
      ∀ (x₂ : (i : ι) → π i), (∀ (i : ι), x₂ i ∈ s i) → x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x ∧ x₂ = x
i : ι
x₁ : π i
hx₁ : x₁ ∈ s i
x₂ : π i
hx₂ : x₂ ∈ s i
hi : x i ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
⊢ x ∈ openSegment 𝕜 (update x i x₁) (update x i x₂)
[PROOFSTEP]
rintro j
[GOAL]
case h.refine'_1.refine'_2
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x✝ : E
s : (i : ι) → Set (π i)
x : (i : ι) → π i
hx : ∀ (i : ι), x i ∈ s i
h :
  ∀ (x₁ : (i : ι) → π i),
    (∀ (i : ι), x₁ i ∈ s i) →
      ∀ (x₂ : (i : ι) → π i), (∀ (i : ι), x₂ i ∈ s i) → x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x ∧ x₂ = x
i : ι
x₁ : π i
hx₁ : x₁ ∈ s i
x₂ : π i
hx₂ : x₂ ∈ s i
hi : x i ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
j : ι
⊢ update x i x₂ j ∈ s j
case h.refine'_1.refine'_3
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x✝ : E
s : (i : ι) → Set (π i)
x : (i : ι) → π i
hx : ∀ (i : ι), x i ∈ s i
h :
  ∀ (x₁ : (i : ι) → π i),
    (∀ (i : ι), x₁ i ∈ s i) →
      ∀ (x₂ : (i : ι) → π i), (∀ (i : ι), x₂ i ∈ s i) → x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x ∧ x₂ = x
i : ι
x₁ : π i
hx₁ : x₁ ∈ s i
x₂ : π i
hx₂ : x₂ ∈ s i
hi : x i ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
⊢ x ∈ openSegment 𝕜 (update x i x₁) (update x i x₂)
[PROOFSTEP]
obtain rfl | hji := eq_or_ne j i
[GOAL]
case h.refine'_1.refine'_2.inl
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x✝ : E
s : (i : ι) → Set (π i)
x : (i : ι) → π i
hx : ∀ (i : ι), x i ∈ s i
h :
  ∀ (x₁ : (i : ι) → π i),
    (∀ (i : ι), x₁ i ∈ s i) →
      ∀ (x₂ : (i : ι) → π i), (∀ (i : ι), x₂ i ∈ s i) → x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x ∧ x₂ = x
j : ι
x₁ : π j
hx₁ : x₁ ∈ s j
x₂ : π j
hx₂ : x₂ ∈ s j
hi : x j ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
⊢ update x j x₂ j ∈ s j
[PROOFSTEP]
rwa [update_same]
[GOAL]
case h.refine'_1.refine'_2.inr
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x✝ : E
s : (i : ι) → Set (π i)
x : (i : ι) → π i
hx : ∀ (i : ι), x i ∈ s i
h :
  ∀ (x₁ : (i : ι) → π i),
    (∀ (i : ι), x₁ i ∈ s i) →
      ∀ (x₂ : (i : ι) → π i), (∀ (i : ι), x₂ i ∈ s i) → x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x ∧ x₂ = x
i : ι
x₁ : π i
hx₁ : x₁ ∈ s i
x₂ : π i
hx₂ : x₂ ∈ s i
hi : x i ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
j : ι
hji : j ≠ i
⊢ update x i x₂ j ∈ s j
[PROOFSTEP]
rw [update_noteq hji]
[GOAL]
case h.refine'_1.refine'_2.inr
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x✝ : E
s : (i : ι) → Set (π i)
x : (i : ι) → π i
hx : ∀ (i : ι), x i ∈ s i
h :
  ∀ (x₁ : (i : ι) → π i),
    (∀ (i : ι), x₁ i ∈ s i) →
      ∀ (x₂ : (i : ι) → π i), (∀ (i : ι), x₂ i ∈ s i) → x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x ∧ x₂ = x
i : ι
x₁ : π i
hx₁ : x₁ ∈ s i
x₂ : π i
hx₂ : x₂ ∈ s i
hi : x i ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
j : ι
hji : j ≠ i
⊢ x j ∈ s j
[PROOFSTEP]
exact hx _
[GOAL]
case h.refine'_1.refine'_3
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x✝ : E
s : (i : ι) → Set (π i)
x : (i : ι) → π i
hx : ∀ (i : ι), x i ∈ s i
h :
  ∀ (x₁ : (i : ι) → π i),
    (∀ (i : ι), x₁ i ∈ s i) →
      ∀ (x₂ : (i : ι) → π i), (∀ (i : ι), x₂ i ∈ s i) → x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x ∧ x₂ = x
i : ι
x₁ : π i
hx₁ : x₁ ∈ s i
x₂ : π i
hx₂ : x₂ ∈ s i
hi : x i ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
⊢ x ∈ openSegment 𝕜 (update x i x₁) (update x i x₂)
[PROOFSTEP]
rw [← Pi.image_update_openSegment]
[GOAL]
case h.refine'_1.refine'_3
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x✝ : E
s : (i : ι) → Set (π i)
x : (i : ι) → π i
hx : ∀ (i : ι), x i ∈ s i
h :
  ∀ (x₁ : (i : ι) → π i),
    (∀ (i : ι), x₁ i ∈ s i) →
      ∀ (x₂ : (i : ι) → π i), (∀ (i : ι), x₂ i ∈ s i) → x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x ∧ x₂ = x
i : ι
x₁ : π i
hx₁ : x₁ ∈ s i
x₂ : π i
hx₂ : x₂ ∈ s i
hi : x i ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
⊢ x ∈ update x i '' openSegment 𝕜 x₁ x₂
[PROOFSTEP]
exact ⟨_, hi, update_eq_self _ _⟩
[GOAL]
case h.refine'_2
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x✝ : E
s : (i : ι) → Set (π i)
x : (i : ι) → π i
hx : ∀ (i : ι), x i ∈ s i
h :
  ∀ (x_1 : ι) (x₁ : π x_1),
    x₁ ∈ s x_1 → ∀ (x₂ : π x_1), x₂ ∈ s x_1 → x x_1 ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x x_1 ∧ x₂ = x x_1
⊢ ∀ (x₁ : (i : ι) → π i),
    (∀ (i : ι), x₁ i ∈ s i) →
      ∀ (x₂ : (i : ι) → π i), (∀ (i : ι), x₂ i ∈ s i) → x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x ∧ x₂ = x
[PROOFSTEP]
rintro x₁ hx₁ x₂ hx₂ ⟨a, b, ha, hb, hab, hx'⟩
[GOAL]
case h.refine'_2.intro.intro.intro.intro.intro
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x✝ : E
s : (i : ι) → Set (π i)
x : (i : ι) → π i
hx : ∀ (i : ι), x i ∈ s i
h :
  ∀ (x_1 : ι) (x₁ : π x_1),
    x₁ ∈ s x_1 → ∀ (x₂ : π x_1), x₂ ∈ s x_1 → x x_1 ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x x_1 ∧ x₂ = x x_1
x₁ : (i : ι) → π i
hx₁ : ∀ (i : ι), x₁ i ∈ s i
x₂ : (i : ι) → π i
hx₂ : ∀ (i : ι), x₂ i ∈ s i
a b : 𝕜
ha : 0 < a
hb : 0 < b
hab : a + b = 1
hx' : a • x₁ + b • x₂ = x
⊢ x₁ = x ∧ x₂ = x
[PROOFSTEP]
simp_rw [funext_iff, ← forall_and]
[GOAL]
case h.refine'_2.intro.intro.intro.intro.intro
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁶ : OrderedSemiring 𝕜
inst✝⁵ : AddCommGroup E
inst✝⁴ : AddCommGroup F
inst✝³ : (i : ι) → AddCommGroup (π i)
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : Module 𝕜 F
inst✝ : (i : ι) → Module 𝕜 (π i)
A B : Set E
x✝ : E
s : (i : ι) → Set (π i)
x : (i : ι) → π i
hx : ∀ (i : ι), x i ∈ s i
h :
  ∀ (x_1 : ι) (x₁ : π x_1),
    x₁ ∈ s x_1 → ∀ (x₂ : π x_1), x₂ ∈ s x_1 → x x_1 ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x x_1 ∧ x₂ = x x_1
x₁ : (i : ι) → π i
hx₁ : ∀ (i : ι), x₁ i ∈ s i
x₂ : (i : ι) → π i
hx₂ : ∀ (i : ι), x₂ i ∈ s i
a b : 𝕜
ha : 0 < a
hb : 0 < b
hab : a + b = 1
hx' : a • x₁ + b • x₂ = x
⊢ ∀ (x_1 : ι), x₁ x_1 = x x_1 ∧ x₂ x_1 = x x_1
[PROOFSTEP]
exact fun i ↦ h _ _ (hx₁ _) _ (hx₂ _) ⟨a, b, ha, hb, hab, congr_fun hx' _⟩
[GOAL]
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁴ : LinearOrderedRing 𝕜
inst✝³ : AddCommGroup E
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : DenselyOrdered 𝕜
inst✝ : NoZeroSMulDivisors 𝕜 E
A B : Set E
x : E
⊢ x ∈ extremePoints 𝕜 A ↔ x ∈ A ∧ ∀ (x₁ : E), x₁ ∈ A → ∀ (x₂ : E), x₂ ∈ A → x ∈ segment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x ∨ x₂ = x
[PROOFSTEP]
refine' and_congr_right fun hxA ↦ forall₄_congr fun x₁ h₁ x₂ h₂ ↦ _
[GOAL]
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁴ : LinearOrderedRing 𝕜
inst✝³ : AddCommGroup E
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : DenselyOrdered 𝕜
inst✝ : NoZeroSMulDivisors 𝕜 E
A B : Set E
x : E
hxA : x ∈ A
x₁ : E
h₁ : x₁ ∈ A
x₂ : E
h₂ : x₂ ∈ A
⊢ x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x ∧ x₂ = x ↔ x ∈ segment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x ∨ x₂ = x
[PROOFSTEP]
constructor
[GOAL]
case mp
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁴ : LinearOrderedRing 𝕜
inst✝³ : AddCommGroup E
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : DenselyOrdered 𝕜
inst✝ : NoZeroSMulDivisors 𝕜 E
A B : Set E
x : E
hxA : x ∈ A
x₁ : E
h₁ : x₁ ∈ A
x₂ : E
h₂ : x₂ ∈ A
⊢ (x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x ∧ x₂ = x) → x ∈ segment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x ∨ x₂ = x
[PROOFSTEP]
rw [← insert_endpoints_openSegment]
[GOAL]
case mp
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁴ : LinearOrderedRing 𝕜
inst✝³ : AddCommGroup E
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : DenselyOrdered 𝕜
inst✝ : NoZeroSMulDivisors 𝕜 E
A B : Set E
x : E
hxA : x ∈ A
x₁ : E
h₁ : x₁ ∈ A
x₂ : E
h₂ : x₂ ∈ A
⊢ (x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x ∧ x₂ = x) → x ∈ insert x₁ (insert x₂ (openSegment 𝕜 x₁ x₂)) → x₁ = x ∨ x₂ = x
[PROOFSTEP]
rintro H (rfl | rfl | hx)
[GOAL]
case mp.inl
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁴ : LinearOrderedRing 𝕜
inst✝³ : AddCommGroup E
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : DenselyOrdered 𝕜
inst✝ : NoZeroSMulDivisors 𝕜 E
A B : Set E
x : E
hxA : x ∈ A
x₂ : E
h₂ : x₂ ∈ A
h₁ : x ∈ A
H : x ∈ openSegment 𝕜 x x₂ → x = x ∧ x₂ = x
⊢ x = x ∨ x₂ = x
case mp.inr.inl
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁴ : LinearOrderedRing 𝕜
inst✝³ : AddCommGroup E
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : DenselyOrdered 𝕜
inst✝ : NoZeroSMulDivisors 𝕜 E
A B : Set E
x : E
hxA : x ∈ A
x₁ : E
h₁ : x₁ ∈ A
h₂ : x ∈ A
H : x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x → x₁ = x ∧ x = x
⊢ x₁ = x ∨ x = x
case mp.inr.inr
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁴ : LinearOrderedRing 𝕜
inst✝³ : AddCommGroup E
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : DenselyOrdered 𝕜
inst✝ : NoZeroSMulDivisors 𝕜 E
A B : Set E
x : E
hxA : x ∈ A
x₁ : E
h₁ : x₁ ∈ A
x₂ : E
h₂ : x₂ ∈ A
H : x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x ∧ x₂ = x
hx : x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
⊢ x₁ = x ∨ x₂ = x
[PROOFSTEP]
exacts [Or.inl rfl, Or.inr rfl, Or.inl <| (H hx).1]
[GOAL]
case mpr
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁴ : LinearOrderedRing 𝕜
inst✝³ : AddCommGroup E
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : DenselyOrdered 𝕜
inst✝ : NoZeroSMulDivisors 𝕜 E
A B : Set E
x : E
hxA : x ∈ A
x₁ : E
h₁ : x₁ ∈ A
x₂ : E
h₂ : x₂ ∈ A
⊢ (x ∈ segment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x ∨ x₂ = x) → x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x ∧ x₂ = x
[PROOFSTEP]
intro H hx
[GOAL]
case mpr
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁴ : LinearOrderedRing 𝕜
inst✝³ : AddCommGroup E
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : DenselyOrdered 𝕜
inst✝ : NoZeroSMulDivisors 𝕜 E
A B : Set E
x : E
hxA : x ∈ A
x₁ : E
h₁ : x₁ ∈ A
x₂ : E
h₂ : x₂ ∈ A
H : x ∈ segment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x ∨ x₂ = x
hx : x ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
⊢ x₁ = x ∧ x₂ = x
[PROOFSTEP]
rcases H (openSegment_subset_segment _ _ _ hx) with (rfl | rfl)
[GOAL]
case mpr.inl
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁴ : LinearOrderedRing 𝕜
inst✝³ : AddCommGroup E
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : DenselyOrdered 𝕜
inst✝ : NoZeroSMulDivisors 𝕜 E
A B : Set E
x₁ : E
h₁ : x₁ ∈ A
x₂ : E
h₂ : x₂ ∈ A
hxA : x₁ ∈ A
H : x₁ ∈ segment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x₁ ∨ x₂ = x₁
hx : x₁ ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
⊢ x₁ = x₁ ∧ x₂ = x₁
case mpr.inr
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁴ : LinearOrderedRing 𝕜
inst✝³ : AddCommGroup E
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : DenselyOrdered 𝕜
inst✝ : NoZeroSMulDivisors 𝕜 E
A B : Set E
x₁ : E
h₁ : x₁ ∈ A
x₂ : E
h₂ hxA : x₂ ∈ A
H : x₂ ∈ segment 𝕜 x₁ x₂ → x₁ = x₂ ∨ x₂ = x₂
hx : x₂ ∈ openSegment 𝕜 x₁ x₂
⊢ x₁ = x₂ ∧ x₂ = x₂
[PROOFSTEP]
exacts [⟨rfl, (left_mem_openSegment_iff.1 hx).symm⟩, ⟨right_mem_openSegment_iff.1 hx, rfl⟩]
[GOAL]
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁴ : LinearOrderedRing 𝕜
inst✝³ : AddCommGroup E
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : DenselyOrdered 𝕜
inst✝ : NoZeroSMulDivisors 𝕜 E
A B : Set E
x : E
hA : Convex 𝕜 A
⊢ x ∈ extremePoints 𝕜 A ↔ x ∈ A ∧ Convex 𝕜 (A \ {x})
[PROOFSTEP]
use fun hx ↦ ⟨hx.1, (mem_extremePoints_iff_extreme_singleton.1 hx).convex_diff hA⟩
[GOAL]
case mpr
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁴ : LinearOrderedRing 𝕜
inst✝³ : AddCommGroup E
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : DenselyOrdered 𝕜
inst✝ : NoZeroSMulDivisors 𝕜 E
A B : Set E
x : E
hA : Convex 𝕜 A
⊢ x ∈ A ∧ Convex 𝕜 (A \ {x}) → x ∈ extremePoints 𝕜 A
[PROOFSTEP]
rintro ⟨hxA, hAx⟩
[GOAL]
case mpr.intro
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁴ : LinearOrderedRing 𝕜
inst✝³ : AddCommGroup E
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : DenselyOrdered 𝕜
inst✝ : NoZeroSMulDivisors 𝕜 E
A B : Set E
x : E
hA : Convex 𝕜 A
hxA : x ∈ A
hAx : Convex 𝕜 (A \ {x})
⊢ x ∈ extremePoints 𝕜 A
[PROOFSTEP]
refine' mem_extremePoints_iff_forall_segment.2 ⟨hxA, fun x₁ hx₁ x₂ hx₂ hx ↦ _⟩
[GOAL]
case mpr.intro
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁴ : LinearOrderedRing 𝕜
inst✝³ : AddCommGroup E
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : DenselyOrdered 𝕜
inst✝ : NoZeroSMulDivisors 𝕜 E
A B : Set E
x : E
hA : Convex 𝕜 A
hxA : x ∈ A
hAx : Convex 𝕜 (A \ {x})
x₁ : E
hx₁ : x₁ ∈ A
x₂ : E
hx₂ : x₂ ∈ A
hx : x ∈ [x₁-[𝕜]x₂]
⊢ x₁ = x ∨ x₂ = x
[PROOFSTEP]
rw [convex_iff_segment_subset] at hAx 
[GOAL]
case mpr.intro
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁴ : LinearOrderedRing 𝕜
inst✝³ : AddCommGroup E
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : DenselyOrdered 𝕜
inst✝ : NoZeroSMulDivisors 𝕜 E
A B : Set E
x : E
hA : Convex 𝕜 A
hxA : x ∈ A
hAx : ∀ ⦃x_1 : E⦄, x_1 ∈ A \ {x} → ∀ ⦃y : E⦄, y ∈ A \ {x} → [x_1-[𝕜]y] ⊆ A \ {x}
x₁ : E
hx₁ : x₁ ∈ A
x₂ : E
hx₂ : x₂ ∈ A
hx : x ∈ [x₁-[𝕜]x₂]
⊢ x₁ = x ∨ x₂ = x
[PROOFSTEP]
by_contra' h
[GOAL]
case mpr.intro
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁴ : LinearOrderedRing 𝕜
inst✝³ : AddCommGroup E
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : DenselyOrdered 𝕜
inst✝ : NoZeroSMulDivisors 𝕜 E
A B : Set E
x : E
hA : Convex 𝕜 A
hxA : x ∈ A
hAx : ∀ ⦃x_1 : E⦄, x_1 ∈ A \ {x} → ∀ ⦃y : E⦄, y ∈ A \ {x} → [x_1-[𝕜]y] ⊆ A \ {x}
x₁ : E
hx₁ : x₁ ∈ A
x₂ : E
hx₂ : x₂ ∈ A
hx : x ∈ [x₁-[𝕜]x₂]
h : x₁ ≠ x ∧ x₂ ≠ x
⊢ False
[PROOFSTEP]
exact (hAx ⟨hx₁, fun hx₁ ↦ h.1 (mem_singleton_iff.2 hx₁)⟩ ⟨hx₂, fun hx₂ ↦ h.2 (mem_singleton_iff.2 hx₂)⟩ hx).2 rfl
[GOAL]
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁴ : LinearOrderedRing 𝕜
inst✝³ : AddCommGroup E
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : DenselyOrdered 𝕜
inst✝ : NoZeroSMulDivisors 𝕜 E
A B : Set E
x : E
hA : Convex 𝕜 A
⊢ x ∈ extremePoints 𝕜 A ↔ x ∈ A \ ↑(convexHull 𝕜) (A \ {x})
[PROOFSTEP]
rw [hA.mem_extremePoints_iff_convex_diff, hA.convex_remove_iff_not_mem_convexHull_remove, mem_diff]
[GOAL]
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁴ : LinearOrderedRing 𝕜
inst✝³ : AddCommGroup E
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : DenselyOrdered 𝕜
inst✝ : NoZeroSMulDivisors 𝕜 E
A B : Set E
x : E
⊢ extremePoints 𝕜 (↑(convexHull 𝕜) A) ⊆ A
[PROOFSTEP]
rintro x hx
[GOAL]
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁴ : LinearOrderedRing 𝕜
inst✝³ : AddCommGroup E
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : DenselyOrdered 𝕜
inst✝ : NoZeroSMulDivisors 𝕜 E
A B : Set E
x✝ x : E
hx : x ∈ extremePoints 𝕜 (↑(convexHull 𝕜) A)
⊢ x ∈ A
[PROOFSTEP]
rw [(convex_convexHull 𝕜 _).mem_extremePoints_iff_convex_diff] at hx 
[GOAL]
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁴ : LinearOrderedRing 𝕜
inst✝³ : AddCommGroup E
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : DenselyOrdered 𝕜
inst✝ : NoZeroSMulDivisors 𝕜 E
A B : Set E
x✝ x : E
hx : x ∈ ↑(convexHull 𝕜) A ∧ Convex 𝕜 (↑(convexHull 𝕜) A \ {x})
⊢ x ∈ A
[PROOFSTEP]
by_contra h
[GOAL]
𝕜 : Type u_1
E : Type u_2
F : Type u_3
ι : Type u_4
π : ι → Type u_5
inst✝⁴ : LinearOrderedRing 𝕜
inst✝³ : AddCommGroup E
inst✝² : Module 𝕜 E
inst✝¹ : DenselyOrdered 𝕜
inst✝ : NoZeroSMulDivisors 𝕜 E
A B : Set E
x✝ x : E
hx : x ∈ ↑(convexHull 𝕜) A ∧ Convex 𝕜 (↑(convexHull 𝕜) A \ {x})
h : ¬x ∈ A
⊢ False
[PROOFSTEP]
exact (convexHull_min (subset_diff.2 ⟨subset_convexHull 𝕜 _, disjoint_singleton_right.2 h⟩) hx.2 hx.1).2 rfl
