[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
hf : Injective2 f
⊢ f a b ∈ image2 f s t → a ∈ s ∧ b ∈ t
[PROOFSTEP]
rintro ⟨a', b', ha', hb', h⟩
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a'✝ : α
b b'✝ : β
c c' : γ
d d' : δ
hf : Injective2 f
a' : α
b' : β
ha' : a' ∈ s
hb' : b' ∈ t
h : f a' b' = f a b
⊢ a ∈ s ∧ b ∈ t
[PROOFSTEP]
rcases hf h with ⟨rfl, rfl⟩
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a'✝ : α
b'✝ : β
c c' : γ
d d' : δ
hf : Injective2 f
a' : α
b' : β
ha' : a' ∈ s
hb' : b' ∈ t
h : f a' b' = f a' b'
⊢ a' ∈ s ∧ b' ∈ t
[PROOFSTEP]
exact ⟨ha', hb'⟩
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
hs : s ⊆ s'
ht : t ⊆ t'
⊢ image2 f s t ⊆ image2 f s' t'
[PROOFSTEP]
rintro _ ⟨a, b, ha, hb, rfl⟩
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a✝ a' : α
b✝ b' : β
c c' : γ
d d' : δ
hs : s ⊆ s'
ht : t ⊆ t'
a : α
b : β
ha : a ∈ s
hb : b ∈ t
⊢ f a b ∈ image2 f s' t'
[PROOFSTEP]
exact mem_image2_of_mem (hs ha) (ht hb)
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
⊢ image2 f s t ⊆ u ↔ ∀ (a : α), a ∈ s → (fun b => f a b) '' t ⊆ u
[PROOFSTEP]
simp_rw [image2_subset_iff, image_subset_iff, subset_def, mem_preimage]
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
⊢ image2 f s t ⊆ u ↔ ∀ (b : β), b ∈ t → (fun a => f a b) '' s ⊆ u
[PROOFSTEP]
simp_rw [image2_subset_iff, image_subset_iff, subset_def, mem_preimage, @forall₂_swap α]
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a✝ a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
a : γ
⊢ a ∈ (fun x => f x.fst x.snd) '' s ×ˢ t → a ∈ image2 f s t
[PROOFSTEP]
rintro ⟨_, _, rfl⟩
[GOAL]
case intro.intro
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
w✝ : α × β
left✝ : w✝ ∈ s ×ˢ t
⊢ (fun x => f x.fst x.snd) w✝ ∈ image2 f s t
[PROOFSTEP]
exact ⟨_, _, (mem_prod.1 ‹_›).1, (mem_prod.1 ‹_›).2, rfl⟩
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a✝ a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
a : γ
⊢ a ∈ image2 f s t → a ∈ (fun x => f x.fst x.snd) '' s ×ˢ t
[PROOFSTEP]
rintro ⟨_, _, _, _, rfl⟩
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
w✝¹ : α
w✝ : β
left✝¹ : w✝¹ ∈ s
left✝ : w✝ ∈ t
⊢ f w✝¹ w✝ ∈ (fun x => f x.fst x.snd) '' s ×ˢ t
[PROOFSTEP]
exact ⟨(_, _), ⟨‹_›, ‹_›⟩, rfl⟩
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
⊢ ∀ (x : α × β), x ∈ image2 Prod.mk s t ↔ x ∈ s ×ˢ t
[PROOFSTEP]
simp
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s✝ s' : Set α
t✝ t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
f : α × β → γ
s : Set α
t : Set β
⊢ image2 (fun a b => f (a, b)) s t = f '' s ×ˢ t
[PROOFSTEP]
simp [← image_uncurry_prod, uncurry]
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s✝ s' : Set α
t✝ t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
s : Set α
t : Set β
⊢ image2 f s t = image2 (fun a b => f b a) t s
[PROOFSTEP]
ext
[GOAL]
case h
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s✝ s' : Set α
t✝ t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
s : Set α
t : Set β
x✝ : γ
⊢ x✝ ∈ image2 f s t ↔ x✝ ∈ image2 (fun a b => f b a) t s
[PROOFSTEP]
constructor
[GOAL]
case h.mp
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s✝ s' : Set α
t✝ t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
s : Set α
t : Set β
x✝ : γ
⊢ x✝ ∈ image2 f s t → x✝ ∈ image2 (fun a b => f b a) t s
[PROOFSTEP]
rintro ⟨a, b, ha, hb, rfl⟩
[GOAL]
case h.mpr
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s✝ s' : Set α
t✝ t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
s : Set α
t : Set β
x✝ : γ
⊢ x✝ ∈ image2 (fun a b => f b a) t s → x✝ ∈ image2 f s t
[PROOFSTEP]
rintro ⟨a, b, ha, hb, rfl⟩
[GOAL]
case h.mp.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s✝ s' : Set α
t✝ t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a✝ a' : α
b✝ b' : β
c c' : γ
d d' : δ
s : Set α
t : Set β
a : α
b : β
ha : a ∈ s
hb : b ∈ t
⊢ f a b ∈ image2 (fun a b => f b a) t s
[PROOFSTEP]
exact ⟨b, a, hb, ha, rfl⟩
[GOAL]
case h.mpr.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s✝ s' : Set α
t✝ t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a✝ a' : α
b✝ b' : β
c c' : γ
d d' : δ
s : Set α
t : Set β
a : β
b : α
ha : a ∈ t
hb : b ∈ s
⊢ (fun a b => f b a) a b ∈ image2 f s t
[PROOFSTEP]
exact ⟨b, a, hb, ha, rfl⟩
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
⊢ image2 f (s ∪ s') t = image2 f s t ∪ image2 f s' t
[PROOFSTEP]
ext c
[GOAL]
case h
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c✝ c' : γ
d d' : δ
c : γ
⊢ c ∈ image2 f (s ∪ s') t ↔ c ∈ image2 f s t ∪ image2 f s' t
[PROOFSTEP]
constructor
[GOAL]
case h.mp
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c✝ c' : γ
d d' : δ
c : γ
⊢ c ∈ image2 f (s ∪ s') t → c ∈ image2 f s t ∪ image2 f s' t
[PROOFSTEP]
rintro ⟨a, b, ha | ha, hb, rfl⟩ <;> [left; right]
[GOAL]
case h.mp
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c✝ c' : γ
d d' : δ
c : γ
⊢ c ∈ image2 f (s ∪ s') t → c ∈ image2 f s t ∪ image2 f s' t
[PROOFSTEP]
rintro ⟨a, b, ha | ha, hb, rfl⟩
[GOAL]
case h.mp.intro.intro.intro.inl.intro
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a✝ a' : α
b✝ b' : β
c c' : γ
d d' : δ
a : α
b : β
ha : a ∈ s
hb : b ∈ t
⊢ f a b ∈ image2 f s t ∪ image2 f s' t
[PROOFSTEP]
left
[GOAL]
case h.mp.intro.intro.intro.inr.intro
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a✝ a' : α
b✝ b' : β
c c' : γ
d d' : δ
a : α
b : β
ha : a ∈ s'
hb : b ∈ t
⊢ f a b ∈ image2 f s t ∪ image2 f s' t
[PROOFSTEP]
right
[GOAL]
case h.mp.intro.intro.intro.inl.intro.h
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a✝ a' : α
b✝ b' : β
c c' : γ
d d' : δ
a : α
b : β
ha : a ∈ s
hb : b ∈ t
⊢ f a b ∈ image2 f s t
[PROOFSTEP]
exact ⟨_, _, ‹_›, ‹_›, rfl⟩
[GOAL]
case h.mp.intro.intro.intro.inr.intro.h
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a✝ a' : α
b✝ b' : β
c c' : γ
d d' : δ
a : α
b : β
ha : a ∈ s'
hb : b ∈ t
⊢ f a b ∈ image2 f s' t
[PROOFSTEP]
exact ⟨_, _, ‹_›, ‹_›, rfl⟩
[GOAL]
case h.mpr
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c✝ c' : γ
d d' : δ
c : γ
⊢ c ∈ image2 f s t ∪ image2 f s' t → c ∈ image2 f (s ∪ s') t
[PROOFSTEP]
rintro (⟨_, _, _, _, rfl⟩ | ⟨_, _, _, _, rfl⟩)
[GOAL]
case h.mpr.inl.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
w✝¹ : α
w✝ : β
left✝¹ : w✝¹ ∈ s
left✝ : w✝ ∈ t
⊢ f w✝¹ w✝ ∈ image2 f (s ∪ s') t
[PROOFSTEP]
refine' ⟨_, _, _, ‹_›, rfl⟩
[GOAL]
case h.mpr.inr.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
w✝¹ : α
w✝ : β
left✝¹ : w✝¹ ∈ s'
left✝ : w✝ ∈ t
⊢ f w✝¹ w✝ ∈ image2 f (s ∪ s') t
[PROOFSTEP]
refine' ⟨_, _, _, ‹_›, rfl⟩
[GOAL]
case h.mpr.inl.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
w✝¹ : α
w✝ : β
left✝¹ : w✝¹ ∈ s
left✝ : w✝ ∈ t
⊢ w✝¹ ∈ s ∪ s'
[PROOFSTEP]
simp [mem_union, *]
[GOAL]
case h.mpr.inr.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
w✝¹ : α
w✝ : β
left✝¹ : w✝¹ ∈ s'
left✝ : w✝ ∈ t
⊢ w✝¹ ∈ s ∪ s'
[PROOFSTEP]
simp [mem_union, *]
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
⊢ image2 f s (t ∪ t') = image2 f s t ∪ image2 f s t'
[PROOFSTEP]
rw [← image2_swap, image2_union_left, image2_swap f, image2_swap f]
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
hf : Injective2 f
⊢ image2 f (s ∩ s') t = image2 f s t ∩ image2 f s' t
[PROOFSTEP]
simp_rw [← image_uncurry_prod, inter_prod, image_inter hf.uncurry]
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
hf : Injective2 f
⊢ image2 f s (t ∩ t') = image2 f s t ∩ image2 f s t'
[PROOFSTEP]
simp_rw [← image_uncurry_prod, prod_inter, image_inter hf.uncurry]
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
⊢ ∀ (x : γ), x ∈ image2 f ∅ t ↔ x ∈ ∅
[PROOFSTEP]
simp
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
⊢ ∀ (x : γ), x ∈ image2 f s ∅ ↔ x ∈ ∅
[PROOFSTEP]
simp
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
⊢ image2 f s t = ∅ ↔ s = ∅ ∨ t = ∅
[PROOFSTEP]
rw [← not_nonempty_iff_eq_empty, image2_nonempty_iff, not_and_or]
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
⊢ ¬Set.Nonempty s ∨ ¬Set.Nonempty t ↔ s = ∅ ∨ t = ∅
[PROOFSTEP]
simp [not_nonempty_iff_eq_empty]
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
hs : Set.Subsingleton s
ht : Set.Subsingleton t
f : α → β → γ
⊢ Set.Subsingleton (Set.image2 f s t)
[PROOFSTEP]
rw [← image_prod]
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
hs : Set.Subsingleton s
ht : Set.Subsingleton t
f : α → β → γ
⊢ Set.Subsingleton ((fun x => f x.fst x.snd) '' s ×ˢ t)
[PROOFSTEP]
apply (hs.prod ht).image
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
⊢ image2 f (s ∩ s') t ⊆ image2 f s t ∩ image2 f s' t
[PROOFSTEP]
rintro _ ⟨a, b, ⟨h1a, h2a⟩, hb, rfl⟩
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a✝ a' : α
b✝ b' : β
c c' : γ
d d' : δ
a : α
b : β
h1a : a ∈ s
h2a : a ∈ s'
hb : b ∈ t
⊢ f a b ∈ image2 f s t ∩ image2 f s' t
[PROOFSTEP]
constructor
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.intro.left
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a✝ a' : α
b✝ b' : β
c c' : γ
d d' : δ
a : α
b : β
h1a : a ∈ s
h2a : a ∈ s'
hb : b ∈ t
⊢ f a b ∈ image2 f s t
[PROOFSTEP]
exact ⟨_, _, ‹_›, ‹_›, rfl⟩
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.intro.right
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a✝ a' : α
b✝ b' : β
c c' : γ
d d' : δ
a : α
b : β
h1a : a ∈ s
h2a : a ∈ s'
hb : b ∈ t
⊢ f a b ∈ image2 f s' t
[PROOFSTEP]
exact ⟨_, _, ‹_›, ‹_›, rfl⟩
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
⊢ image2 f s (t ∩ t') ⊆ image2 f s t ∩ image2 f s t'
[PROOFSTEP]
rintro _ ⟨a, b, ha, ⟨h1b, h2b⟩, rfl⟩
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a✝ a' : α
b✝ b' : β
c c' : γ
d d' : δ
a : α
b : β
ha : a ∈ s
h1b : b ∈ t
h2b : b ∈ t'
⊢ f a b ∈ image2 f s t ∩ image2 f s t'
[PROOFSTEP]
constructor
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.intro.left
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a✝ a' : α
b✝ b' : β
c c' : γ
d d' : δ
a : α
b : β
ha : a ∈ s
h1b : b ∈ t
h2b : b ∈ t'
⊢ f a b ∈ image2 f s t
[PROOFSTEP]
exact ⟨_, _, ‹_›, ‹_›, rfl⟩
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.intro.right
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a✝ a' : α
b✝ b' : β
c c' : γ
d d' : δ
a : α
b : β
ha : a ∈ s
h1b : b ∈ t
h2b : b ∈ t'
⊢ f a b ∈ image2 f s t'
[PROOFSTEP]
exact ⟨_, _, ‹_›, ‹_›, rfl⟩
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
x : γ
⊢ x ∈ image2 f {a} t ↔ x ∈ f a '' t
[PROOFSTEP]
simp
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
x : γ
⊢ x ∈ image2 f s {b} ↔ x ∈ (fun a => f a b) '' s
[PROOFSTEP]
simp
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
⊢ image2 f {a} {b} = {f a b}
[PROOFSTEP]
simp
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
⊢ image2 f (insert a s) t = (fun b => f a b) '' t ∪ image2 f s t
[PROOFSTEP]
rw [insert_eq, image2_union_left, image2_singleton_left]
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
⊢ image2 f s (insert b t) = (fun a => f a b) '' s ∪ image2 f s t
[PROOFSTEP]
rw [insert_eq, image2_union_right, image2_singleton_right]
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
h : ∀ (a : α), a ∈ s → ∀ (b : β), b ∈ t → f a b = f' a b
⊢ image2 f s t = image2 f' s t
[PROOFSTEP]
ext
[GOAL]
case h
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
h : ∀ (a : α), a ∈ s → ∀ (b : β), b ∈ t → f a b = f' a b
x✝ : γ
⊢ x✝ ∈ image2 f s t ↔ x✝ ∈ image2 f' s t
[PROOFSTEP]
constructor
[GOAL]
case h.mp
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
h : ∀ (a : α), a ∈ s → ∀ (b : β), b ∈ t → f a b = f' a b
x✝ : γ
⊢ x✝ ∈ image2 f s t → x✝ ∈ image2 f' s t
[PROOFSTEP]
rintro ⟨a, b, ha, hb, rfl⟩
[GOAL]
case h.mpr
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
h : ∀ (a : α), a ∈ s → ∀ (b : β), b ∈ t → f a b = f' a b
x✝ : γ
⊢ x✝ ∈ image2 f' s t → x✝ ∈ image2 f s t
[PROOFSTEP]
rintro ⟨a, b, ha, hb, rfl⟩
[GOAL]
case h.mp.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a✝ a' : α
b✝ b' : β
c c' : γ
d d' : δ
h : ∀ (a : α), a ∈ s → ∀ (b : β), b ∈ t → f a b = f' a b
a : α
b : β
ha : a ∈ s
hb : b ∈ t
⊢ f a b ∈ image2 f' s t
[PROOFSTEP]
refine' ⟨a, b, ha, hb, by rw [h a ha b hb]⟩
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a✝ a' : α
b✝ b' : β
c c' : γ
d d' : δ
h : ∀ (a : α), a ∈ s → ∀ (b : β), b ∈ t → f a b = f' a b
a : α
b : β
ha : a ∈ s
hb : b ∈ t
⊢ f' a b = f a b
[PROOFSTEP]
rw [h a ha b hb]
[GOAL]
case h.mpr.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a✝ a' : α
b✝ b' : β
c c' : γ
d d' : δ
h : ∀ (a : α), a ∈ s → ∀ (b : β), b ∈ t → f a b = f' a b
a : α
b : β
ha : a ∈ s
hb : b ∈ t
⊢ f' a b ∈ image2 f s t
[PROOFSTEP]
refine' ⟨a, b, ha, hb, by rw [h a ha b hb]⟩
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a✝ a' : α
b✝ b' : β
c c' : γ
d d' : δ
h : ∀ (a : α), a ∈ s → ∀ (b : β), b ∈ t → f a b = f' a b
a : α
b : β
ha : a ∈ s
hb : b ∈ t
⊢ f a b = f' a b
[PROOFSTEP]
rw [h a ha b hb]
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
h : ∀ (a : α), a ∈ s → ∀ (b : β), b ∈ t → ∀ (c : γ), c ∈ u → g a b c = g' a b c
⊢ image3 g s t u = image3 g' s t u
[PROOFSTEP]
ext x
[GOAL]
case h
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
h : ∀ (a : α), a ∈ s → ∀ (b : β), b ∈ t → ∀ (c : γ), c ∈ u → g a b c = g' a b c
x : δ
⊢ x ∈ image3 g s t u ↔ x ∈ image3 g' s t u
[PROOFSTEP]
constructor
[GOAL]
case h.mp
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
h : ∀ (a : α), a ∈ s → ∀ (b : β), b ∈ t → ∀ (c : γ), c ∈ u → g a b c = g' a b c
x : δ
⊢ x ∈ image3 g s t u → x ∈ image3 g' s t u
[PROOFSTEP]
rintro ⟨a, b, c, ha, hb, hc, rfl⟩
[GOAL]
case h.mpr
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
h : ∀ (a : α), a ∈ s → ∀ (b : β), b ∈ t → ∀ (c : γ), c ∈ u → g a b c = g' a b c
x : δ
⊢ x ∈ image3 g' s t u → x ∈ image3 g s t u
[PROOFSTEP]
rintro ⟨a, b, c, ha, hb, hc, rfl⟩
[GOAL]
case h.mp.intro.intro.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a✝ a' : α
b✝ b' : β
c✝ c' : γ
d d' : δ
h : ∀ (a : α), a ∈ s → ∀ (b : β), b ∈ t → ∀ (c : γ), c ∈ u → g a b c = g' a b c
a : α
b : β
c : γ
ha : a ∈ s
hb : b ∈ t
hc : c ∈ u
⊢ g a b c ∈ image3 g' s t u
[PROOFSTEP]
exact ⟨a, b, c, ha, hb, hc, by rw [h a ha b hb c hc]⟩
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a✝ a' : α
b✝ b' : β
c✝ c' : γ
d d' : δ
h : ∀ (a : α), a ∈ s → ∀ (b : β), b ∈ t → ∀ (c : γ), c ∈ u → g a b c = g' a b c
a : α
b : β
c : γ
ha : a ∈ s
hb : b ∈ t
hc : c ∈ u
⊢ g' a b c = g a b c
[PROOFSTEP]
rw [h a ha b hb c hc]
[GOAL]
case h.mpr.intro.intro.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a✝ a' : α
b✝ b' : β
c✝ c' : γ
d d' : δ
h : ∀ (a : α), a ∈ s → ∀ (b : β), b ∈ t → ∀ (c : γ), c ∈ u → g a b c = g' a b c
a : α
b : β
c : γ
ha : a ∈ s
hb : b ∈ t
hc : c ∈ u
⊢ g' a b c ∈ image3 g s t u
[PROOFSTEP]
exact ⟨a, b, c, ha, hb, hc, by rw [h a ha b hb c hc]⟩
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a✝ a' : α
b✝ b' : β
c✝ c' : γ
d d' : δ
h : ∀ (a : α), a ∈ s → ∀ (b : β), b ∈ t → ∀ (c : γ), c ∈ u → g a b c = g' a b c
a : α
b : β
c : γ
ha : a ∈ s
hb : b ∈ t
hc : c ∈ u
⊢ g a b c = g' a b c
[PROOFSTEP]
rw [h a ha b hb c hc]
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g✝ g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
f : δ → γ → ε
g : α → β → δ
⊢ image2 f (image2 g s t) u = image3 (fun a b c => f (g a b) c) s t u
[PROOFSTEP]
ext
[GOAL]
case h
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g✝ g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
f : δ → γ → ε
g : α → β → δ
x✝ : ε
⊢ x✝ ∈ image2 f (image2 g s t) u ↔ x✝ ∈ image3 (fun a b c => f (g a b) c) s t u
[PROOFSTEP]
constructor
[GOAL]
case h.mp
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g✝ g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
f : δ → γ → ε
g : α → β → δ
x✝ : ε
⊢ x✝ ∈ image2 f (image2 g s t) u → x✝ ∈ image3 (fun a b c => f (g a b) c) s t u
[PROOFSTEP]
rintro ⟨_, c, ⟨a, b, ha, hb, rfl⟩, hc, rfl⟩
[GOAL]
case h.mp.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g✝ g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a✝ a' : α
b✝ b' : β
c✝ c' : γ
d d' : δ
f : δ → γ → ε
g : α → β → δ
c : γ
a : α
b : β
ha : a ∈ s
hb : b ∈ t
hc : c ∈ u
⊢ f (g a b) c ∈ image3 (fun a b c => f (g a b) c) s t u
[PROOFSTEP]
refine' ⟨a, b, c, ha, hb, hc, rfl⟩
[GOAL]
case h.mpr
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g✝ g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
f : δ → γ → ε
g : α → β → δ
x✝ : ε
⊢ x✝ ∈ image3 (fun a b c => f (g a b) c) s t u → x✝ ∈ image2 f (image2 g s t) u
[PROOFSTEP]
rintro ⟨a, b, c, ha, hb, hc, rfl⟩
[GOAL]
case h.mpr.intro.intro.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g✝ g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a✝ a' : α
b✝ b' : β
c✝ c' : γ
d d' : δ
f : δ → γ → ε
g : α → β → δ
a : α
b : β
c : γ
ha : a ∈ s
hb : b ∈ t
hc : c ∈ u
⊢ (fun a b c => f (g a b) c) a b c ∈ image2 f (image2 g s t) u
[PROOFSTEP]
refine' ⟨_, c, ⟨a, b, ha, hb, rfl⟩, hc, rfl⟩
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g✝ g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
f : α → δ → ε
g : β → γ → δ
⊢ image2 f s (image2 g t u) = image3 (fun a b c => f a (g b c)) s t u
[PROOFSTEP]
ext
[GOAL]
case h
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g✝ g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
f : α → δ → ε
g : β → γ → δ
x✝ : ε
⊢ x✝ ∈ image2 f s (image2 g t u) ↔ x✝ ∈ image3 (fun a b c => f a (g b c)) s t u
[PROOFSTEP]
constructor
[GOAL]
case h.mp
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g✝ g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
f : α → δ → ε
g : β → γ → δ
x✝ : ε
⊢ x✝ ∈ image2 f s (image2 g t u) → x✝ ∈ image3 (fun a b c => f a (g b c)) s t u
[PROOFSTEP]
rintro ⟨a, _, ha, ⟨b, c, hb, hc, rfl⟩, rfl⟩
[GOAL]
case h.mp.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g✝ g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a✝ a' : α
b✝ b' : β
c✝ c' : γ
d d' : δ
f : α → δ → ε
g : β → γ → δ
a : α
ha : a ∈ s
b : β
c : γ
hb : b ∈ t
hc : c ∈ u
⊢ f a (g b c) ∈ image3 (fun a b c => f a (g b c)) s t u
[PROOFSTEP]
refine' ⟨a, b, c, ha, hb, hc, rfl⟩
[GOAL]
case h.mpr
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g✝ g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
f : α → δ → ε
g : β → γ → δ
x✝ : ε
⊢ x✝ ∈ image3 (fun a b c => f a (g b c)) s t u → x✝ ∈ image2 f s (image2 g t u)
[PROOFSTEP]
rintro ⟨a, b, c, ha, hb, hc, rfl⟩
[GOAL]
case h.mpr.intro.intro.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g✝ g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a✝ a' : α
b✝ b' : β
c✝ c' : γ
d d' : δ
f : α → δ → ε
g : β → γ → δ
a : α
b : β
c : γ
ha : a ∈ s
hb : b ∈ t
hc : c ∈ u
⊢ (fun a b c => f a (g b c)) a b c ∈ image2 f s (image2 g t u)
[PROOFSTEP]
refine' ⟨a, _, ha, ⟨b, c, hb, hc, rfl⟩, rfl⟩
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g✝ g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
f : α → β → γ
g : γ → δ
⊢ g '' image2 f s t = image2 (fun a b => g (f a b)) s t
[PROOFSTEP]
ext
[GOAL]
case h
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g✝ g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
f : α → β → γ
g : γ → δ
x✝ : δ
⊢ x✝ ∈ g '' image2 f s t ↔ x✝ ∈ image2 (fun a b => g (f a b)) s t
[PROOFSTEP]
constructor
[GOAL]
case h.mp
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g✝ g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
f : α → β → γ
g : γ → δ
x✝ : δ
⊢ x✝ ∈ g '' image2 f s t → x✝ ∈ image2 (fun a b => g (f a b)) s t
[PROOFSTEP]
rintro ⟨_, ⟨a, b, ha, hb, rfl⟩, rfl⟩
[GOAL]
case h.mp.intro.intro.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g✝ g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a✝ a' : α
b✝ b' : β
c c' : γ
d d' : δ
f : α → β → γ
g : γ → δ
a : α
b : β
ha : a ∈ s
hb : b ∈ t
⊢ g (f a b) ∈ image2 (fun a b => g (f a b)) s t
[PROOFSTEP]
refine' ⟨a, b, ha, hb, rfl⟩
[GOAL]
case h.mpr
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g✝ g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
f : α → β → γ
g : γ → δ
x✝ : δ
⊢ x✝ ∈ image2 (fun a b => g (f a b)) s t → x✝ ∈ g '' image2 f s t
[PROOFSTEP]
rintro ⟨a, b, ha, hb, rfl⟩
[GOAL]
case h.mpr.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g✝ g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a✝ a' : α
b✝ b' : β
c c' : γ
d d' : δ
f : α → β → γ
g : γ → δ
a : α
b : β
ha : a ∈ s
hb : b ∈ t
⊢ (fun a b => g (f a b)) a b ∈ g '' image2 f s t
[PROOFSTEP]
refine' ⟨_, ⟨a, b, ha, hb, rfl⟩, rfl⟩
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g✝ g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
f : γ → β → δ
g : α → γ
⊢ image2 f (g '' s) t = image2 (fun a b => f (g a) b) s t
[PROOFSTEP]
ext
[GOAL]
case h
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g✝ g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
f : γ → β → δ
g : α → γ
x✝ : δ
⊢ x✝ ∈ image2 f (g '' s) t ↔ x✝ ∈ image2 (fun a b => f (g a) b) s t
[PROOFSTEP]
constructor
[GOAL]
case h.mp
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g✝ g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
f : γ → β → δ
g : α → γ
x✝ : δ
⊢ x✝ ∈ image2 f (g '' s) t → x✝ ∈ image2 (fun a b => f (g a) b) s t
[PROOFSTEP]
rintro ⟨_, b, ⟨a, ha, rfl⟩, hb, rfl⟩
[GOAL]
case h.mp.intro.intro.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g✝ g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a✝ a' : α
b✝ b' : β
c c' : γ
d d' : δ
f : γ → β → δ
g : α → γ
b : β
a : α
ha : a ∈ s
hb : b ∈ t
⊢ f (g a) b ∈ image2 (fun a b => f (g a) b) s t
[PROOFSTEP]
refine' ⟨a, b, ha, hb, rfl⟩
[GOAL]
case h.mpr
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g✝ g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
f : γ → β → δ
g : α → γ
x✝ : δ
⊢ x✝ ∈ image2 (fun a b => f (g a) b) s t → x✝ ∈ image2 f (g '' s) t
[PROOFSTEP]
rintro ⟨a, b, ha, hb, rfl⟩
[GOAL]
case h.mpr.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g✝ g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a✝ a' : α
b✝ b' : β
c c' : γ
d d' : δ
f : γ → β → δ
g : α → γ
a : α
b : β
ha : a ∈ s
hb : b ∈ t
⊢ (fun a b => f (g a) b) a b ∈ image2 f (g '' s) t
[PROOFSTEP]
refine' ⟨_, b, ⟨a, ha, rfl⟩, hb, rfl⟩
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g✝ g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
f : α → γ → δ
g : β → γ
⊢ image2 f s (g '' t) = image2 (fun a b => f a (g b)) s t
[PROOFSTEP]
ext
[GOAL]
case h
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g✝ g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
f : α → γ → δ
g : β → γ
x✝ : δ
⊢ x✝ ∈ image2 f s (g '' t) ↔ x✝ ∈ image2 (fun a b => f a (g b)) s t
[PROOFSTEP]
constructor
[GOAL]
case h.mp
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g✝ g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
f : α → γ → δ
g : β → γ
x✝ : δ
⊢ x✝ ∈ image2 f s (g '' t) → x✝ ∈ image2 (fun a b => f a (g b)) s t
[PROOFSTEP]
rintro ⟨a, _, ha, ⟨b, hb, rfl⟩, rfl⟩
[GOAL]
case h.mp.intro.intro.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g✝ g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a✝ a' : α
b✝ b' : β
c c' : γ
d d' : δ
f : α → γ → δ
g : β → γ
a : α
ha : a ∈ s
b : β
hb : b ∈ t
⊢ f a (g b) ∈ image2 (fun a b => f a (g b)) s t
[PROOFSTEP]
refine' ⟨a, b, ha, hb, rfl⟩
[GOAL]
case h.mpr
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g✝ g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
f : α → γ → δ
g : β → γ
x✝ : δ
⊢ x✝ ∈ image2 (fun a b => f a (g b)) s t → x✝ ∈ image2 f s (g '' t)
[PROOFSTEP]
rintro ⟨a, b, ha, hb, rfl⟩
[GOAL]
case h.mpr.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g✝ g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a✝ a' : α
b✝ b' : β
c c' : γ
d d' : δ
f : α → γ → δ
g : β → γ
a : α
b : β
ha : a ∈ s
hb : b ∈ t
⊢ (fun a b => f a (g b)) a b ∈ image2 f s (g '' t)
[PROOFSTEP]
refine' ⟨a, _, ha, ⟨b, hb, rfl⟩, rfl⟩
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
h : Set.Nonempty t
⊢ image2 (fun x x_1 => x) s t = s
[PROOFSTEP]
simp [nonempty_def.mp h, ext_iff]
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
h : Set.Nonempty s
⊢ image2 (fun x y => y) s t = t
[PROOFSTEP]
simp [nonempty_def.mp h, ext_iff]
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f'✝ : α → β → γ
g✝ g'✝ : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
f : δ → γ → ε
g : α → β → δ
f' : α → ε' → ε
g' : β → γ → ε'
h_assoc : ∀ (a : α) (b : β) (c : γ), f (g a b) c = f' a (g' b c)
⊢ image2 f (image2 g s t) u = image2 f' s (image2 g' t u)
[PROOFSTEP]
simp only [image2_image2_left, image2_image2_right, h_assoc]
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g✝ g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
g : β → α → γ
h_comm : ∀ (a : α) (b : β), f a b = g b a
⊢ image2 (fun a b => f b a) t s = image2 g t s
[PROOFSTEP]
simp_rw [h_comm]
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f'✝ : α → β → γ
g✝ g'✝ : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
f : α → δ → ε
g : β → γ → δ
f' : α → γ → δ'
g' : β → δ' → ε
h_left_comm : ∀ (a : α) (b : β) (c : γ), f a (g b c) = g' b (f' a c)
⊢ image2 f s (image2 g t u) = image2 g' t (image2 f' s u)
[PROOFSTEP]
rw [image2_swap f', image2_swap f]
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f'✝ : α → β → γ
g✝ g'✝ : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
f : α → δ → ε
g : β → γ → δ
f' : α → γ → δ'
g' : β → δ' → ε
h_left_comm : ∀ (a : α) (b : β) (c : γ), f a (g b c) = g' b (f' a c)
⊢ image2 (fun a b => f b a) (image2 g t u) s = image2 g' t (image2 (fun a b => f' b a) u s)
[PROOFSTEP]
exact image2_assoc fun _ _ _ => h_left_comm _ _ _
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f'✝ : α → β → γ
g✝ g'✝ : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
f : δ → γ → ε
g : α → β → δ
f' : α → γ → δ'
g' : δ' → β → ε
h_right_comm : ∀ (a : α) (b : β) (c : γ), f (g a b) c = g' (f' a c) b
⊢ image2 f (image2 g s t) u = image2 g' (image2 f' s u) t
[PROOFSTEP]
rw [image2_swap g, image2_swap g']
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f'✝ : α → β → γ
g✝ g'✝ : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
f : δ → γ → ε
g : α → β → δ
f' : α → γ → δ'
g' : δ' → β → ε
h_right_comm : ∀ (a : α) (b : β) (c : γ), f (g a b) c = g' (f' a c) b
⊢ image2 f (image2 (fun a b => g b a) t s) u = image2 (fun a b => g' b a) t (image2 f' s u)
[PROOFSTEP]
exact image2_assoc fun _ _ _ => h_right_comm _ _ _
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f'✝ : α → β → γ
g✝ g'✝ : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
f : ε → ζ → ν
g : α → β → ε
h : γ → δ → ζ
f' : ε' → ζ' → ν
g' : α → γ → ε'
h' : β → δ → ζ'
h_comm : ∀ (a : α) (b : β) (c : γ) (d : δ), f (g a b) (h c d) = f' (g' a c) (h' b d)
⊢ image2 f (image2 g s t) (image2 h u v) = image2 f' (image2 g' s u) (image2 h' t v)
[PROOFSTEP]
ext
[GOAL]
case h
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f'✝ : α → β → γ
g✝ g'✝ : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
f : ε → ζ → ν
g : α → β → ε
h : γ → δ → ζ
f' : ε' → ζ' → ν
g' : α → γ → ε'
h' : β → δ → ζ'
h_comm : ∀ (a : α) (b : β) (c : γ) (d : δ), f (g a b) (h c d) = f' (g' a c) (h' b d)
x✝ : ν
⊢ x✝ ∈ image2 f (image2 g s t) (image2 h u v) ↔ x✝ ∈ image2 f' (image2 g' s u) (image2 h' t v)
[PROOFSTEP]
constructor
[GOAL]
case h.mp
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f'✝ : α → β → γ
g✝ g'✝ : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
f : ε → ζ → ν
g : α → β → ε
h : γ → δ → ζ
f' : ε' → ζ' → ν
g' : α → γ → ε'
h' : β → δ → ζ'
h_comm : ∀ (a : α) (b : β) (c : γ) (d : δ), f (g a b) (h c d) = f' (g' a c) (h' b d)
x✝ : ν
⊢ x✝ ∈ image2 f (image2 g s t) (image2 h u v) → x✝ ∈ image2 f' (image2 g' s u) (image2 h' t v)
[PROOFSTEP]
rintro ⟨_, _, ⟨a, b, ha, hb, rfl⟩, ⟨c, d, hc, hd, rfl⟩, rfl⟩
[GOAL]
case h.mp.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f'✝ : α → β → γ
g✝ g'✝ : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a✝ a' : α
b✝ b' : β
c✝ c' : γ
d✝ d' : δ
f : ε → ζ → ν
g : α → β → ε
h : γ → δ → ζ
f' : ε' → ζ' → ν
g' : α → γ → ε'
h' : β → δ → ζ'
h_comm : ∀ (a : α) (b : β) (c : γ) (d : δ), f (g a b) (h c d) = f' (g' a c) (h' b d)
a : α
b : β
ha : a ∈ s
hb : b ∈ t
c : γ
d : δ
hc : c ∈ u
hd : d ∈ v
⊢ f (g a b) (h c d) ∈ image2 f' (image2 g' s u) (image2 h' t v)
[PROOFSTEP]
exact ⟨_, _, ⟨a, c, ha, hc, rfl⟩, ⟨b, d, hb, hd, rfl⟩, (h_comm _ _ _ _).symm⟩
[GOAL]
case h.mpr
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f'✝ : α → β → γ
g✝ g'✝ : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
f : ε → ζ → ν
g : α → β → ε
h : γ → δ → ζ
f' : ε' → ζ' → ν
g' : α → γ → ε'
h' : β → δ → ζ'
h_comm : ∀ (a : α) (b : β) (c : γ) (d : δ), f (g a b) (h c d) = f' (g' a c) (h' b d)
x✝ : ν
⊢ x✝ ∈ image2 f' (image2 g' s u) (image2 h' t v) → x✝ ∈ image2 f (image2 g s t) (image2 h u v)
[PROOFSTEP]
rintro ⟨_, _, ⟨a, c, ha, hc, rfl⟩, ⟨b, d, hb, hd, rfl⟩, rfl⟩
[GOAL]
case h.mpr.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f'✝ : α → β → γ
g✝ g'✝ : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a✝ a' : α
b✝ b' : β
c✝ c' : γ
d✝ d' : δ
f : ε → ζ → ν
g : α → β → ε
h : γ → δ → ζ
f' : ε' → ζ' → ν
g' : α → γ → ε'
h' : β → δ → ζ'
h_comm : ∀ (a : α) (b : β) (c : γ) (d : δ), f (g a b) (h c d) = f' (g' a c) (h' b d)
a : α
c : γ
ha : a ∈ s
hc : c ∈ u
b : β
d : δ
hb : b ∈ t
hd : d ∈ v
⊢ f' (g' a c) (h' b d) ∈ image2 f (image2 g s t) (image2 h u v)
[PROOFSTEP]
exact ⟨_, _, ⟨a, b, ha, hb, rfl⟩, ⟨c, d, hc, hd, rfl⟩, h_comm _ _ _ _⟩
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f'✝ : α → β → γ
g✝ g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
g : γ → δ
f' : α' → β' → δ
g₁ : α → α'
g₂ : β → β'
h_distrib : ∀ (a : α) (b : β), g (f a b) = f' (g₁ a) (g₂ b)
⊢ g '' image2 f s t = image2 f' (g₁ '' s) (g₂ '' t)
[PROOFSTEP]
simp_rw [image_image2, image2_image_left, image2_image_right, h_distrib]
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f'✝ : α → β → γ
g✝ g'✝ : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
g : γ → δ
f' : α' → β → δ
g' : α → α'
h_distrib : ∀ (a : α) (b : β), g (f a b) = f' (g' a) b
⊢ image2 f' ((fun a => g' a) '' s) ((fun b => b) '' t) = image2 f' (g' '' s) t
[PROOFSTEP]
rw [image_id']
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f'✝ : α → β → γ
g✝ g'✝ : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
g : γ → δ
f' : α → β' → δ
g' : β → β'
h_distrib : ∀ (a : α) (b : β), g (f a b) = f' a (g' b)
⊢ image2 f' ((fun a => a) '' s) ((fun b => g' b) '' t) = image2 f' s (g' '' t)
[PROOFSTEP]
rw [image_id']
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g✝ g'✝ : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
f : α → δ → ε
g : β → γ → δ
f₁ : α → β → β'
f₂ : α → γ → γ'
g' : β' → γ' → ε
h_distrib : ∀ (a : α) (b : β) (c : γ), f a (g b c) = g' (f₁ a b) (f₂ a c)
⊢ image2 f s (image2 g t u) ⊆ image2 g' (image2 f₁ s t) (image2 f₂ s u)
[PROOFSTEP]
rintro _ ⟨a, _, ha, ⟨b, c, hb, hc, rfl⟩, rfl⟩
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g✝ g'✝ : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a✝ a' : α
b✝ b' : β
c✝ c' : γ
d d' : δ
f : α → δ → ε
g : β → γ → δ
f₁ : α → β → β'
f₂ : α → γ → γ'
g' : β' → γ' → ε
h_distrib : ∀ (a : α) (b : β) (c : γ), f a (g b c) = g' (f₁ a b) (f₂ a c)
a : α
ha : a ∈ s
b : β
c : γ
hb : b ∈ t
hc : c ∈ u
⊢ f a (g b c) ∈ image2 g' (image2 f₁ s t) (image2 f₂ s u)
[PROOFSTEP]
rw [h_distrib]
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g✝ g'✝ : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a✝ a' : α
b✝ b' : β
c✝ c' : γ
d d' : δ
f : α → δ → ε
g : β → γ → δ
f₁ : α → β → β'
f₂ : α → γ → γ'
g' : β' → γ' → ε
h_distrib : ∀ (a : α) (b : β) (c : γ), f a (g b c) = g' (f₁ a b) (f₂ a c)
a : α
ha : a ∈ s
b : β
c : γ
hb : b ∈ t
hc : c ∈ u
⊢ g' (f₁ a b) (f₂ a c) ∈ image2 g' (image2 f₁ s t) (image2 f₂ s u)
[PROOFSTEP]
exact mem_image2_of_mem (mem_image2_of_mem ha hb) (mem_image2_of_mem ha hc)
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g✝ g'✝ : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
f : δ → γ → ε
g : α → β → δ
f₁ : α → γ → α'
f₂ : β → γ → β'
g' : α' → β' → ε
h_distrib : ∀ (a : α) (b : β) (c : γ), f (g a b) c = g' (f₁ a c) (f₂ b c)
⊢ image2 f (image2 g s t) u ⊆ image2 g' (image2 f₁ s u) (image2 f₂ t u)
[PROOFSTEP]
rintro _ ⟨_, c, ⟨a, b, ha, hb, rfl⟩, hc, rfl⟩
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g✝ g'✝ : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a✝ a' : α
b✝ b' : β
c✝ c' : γ
d d' : δ
f : δ → γ → ε
g : α → β → δ
f₁ : α → γ → α'
f₂ : β → γ → β'
g' : α' → β' → ε
h_distrib : ∀ (a : α) (b : β) (c : γ), f (g a b) c = g' (f₁ a c) (f₂ b c)
c : γ
a : α
b : β
ha : a ∈ s
hb : b ∈ t
hc : c ∈ u
⊢ f (g a b) c ∈ image2 g' (image2 f₁ s u) (image2 f₂ t u)
[PROOFSTEP]
rw [h_distrib]
[GOAL]
case intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro.intro
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g✝ g'✝ : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a✝ a' : α
b✝ b' : β
c✝ c' : γ
d d' : δ
f : δ → γ → ε
g : α → β → δ
f₁ : α → γ → α'
f₂ : β → γ → β'
g' : α' → β' → ε
h_distrib : ∀ (a : α) (b : β) (c : γ), f (g a b) c = g' (f₁ a c) (f₂ b c)
c : γ
a : α
b : β
ha : a ∈ s
hb : b ∈ t
hc : c ∈ u
⊢ g' (f₁ a c) (f₂ b c) ∈ image2 g' (image2 f₁ s u) (image2 f₂ t u)
[PROOFSTEP]
exact mem_image2_of_mem (mem_image2_of_mem ha hc) (mem_image2_of_mem hb hc)
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f'✝ : α → β → γ
g✝ g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
g : γ → δ
f' : β' → α' → δ
g₁ : β → β'
g₂ : α → α'
h_antidistrib : ∀ (a : α) (b : β), g (f a b) = f' (g₁ b) (g₂ a)
⊢ g '' image2 f s t = image2 f' (g₁ '' t) (g₂ '' s)
[PROOFSTEP]
rw [image2_swap f]
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f'✝ : α → β → γ
g✝ g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
g : γ → δ
f' : β' → α' → δ
g₁ : β → β'
g₂ : α → α'
h_antidistrib : ∀ (a : α) (b : β), g (f a b) = f' (g₁ b) (g₂ a)
⊢ g '' image2 (fun a b => f b a) t s = image2 f' (g₁ '' t) (g₂ '' s)
[PROOFSTEP]
exact image_image2_distrib fun _ _ => h_antidistrib _ _
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f'✝ : α → β → γ
g✝ g'✝ : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
g : γ → δ
f' : β' → α → δ
g' : β → β'
h_antidistrib : ∀ (a : α) (b : β), g (f a b) = f' (g' b) a
⊢ image2 f' ((fun b => g' b) '' t) ((fun a => a) '' s) = image2 f' (g' '' t) s
[PROOFSTEP]
rw [image_id']
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f'✝ : α → β → γ
g✝ g'✝ : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
g : γ → δ
f' : β → α' → δ
g' : α → α'
h_antidistrib : ∀ (a : α) (b : β), g (f a b) = f' b (g' a)
⊢ image2 f' ((fun b => b) '' t) ((fun a => g' a) '' s) = image2 f' t (g' '' s)
[PROOFSTEP]
rw [image_id']
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t✝ t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a✝ a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
f : α → β → β
a : α
h : ∀ (b : β), f a b = b
t : Set β
⊢ image2 f {a} t = t
[PROOFSTEP]
rw [image2_singleton_left, show f a = id from funext h, image_id]
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s✝ s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b✝ b' : β
c c' : γ
d d' : δ
f : α → β → α
b : β
h : ∀ (a : α), f a b = a
s : Set α
⊢ image2 f s {b} = s
[PROOFSTEP]
rw [image2_singleton_right, funext h, image_id']
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
⊢ image2 f (s ∩ s') (t ∪ t') ⊆ image2 f s t ∪ image2 f s' t'
[PROOFSTEP]
rw [image2_union_right]
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
⊢ image2 f (s ∩ s') t ∪ image2 f (s ∩ s') t' ⊆ image2 f s t ∪ image2 f s' t'
[PROOFSTEP]
exact union_subset_union (image2_subset_right <| inter_subset_left _ _) (image2_subset_right <| inter_subset_right _ _)
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
⊢ image2 f (s ∪ s') (t ∩ t') ⊆ image2 f s t ∪ image2 f s' t'
[PROOFSTEP]
rw [image2_union_left]
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s s' : Set α
t t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
⊢ image2 f s (t ∩ t') ∪ image2 f s' (t ∩ t') ⊆ image2 f s t ∪ image2 f s' t'
[PROOFSTEP]
exact union_subset_union (image2_subset_left <| inter_subset_left _ _) (image2_subset_left <| inter_subset_right _ _)
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s✝ s' : Set α
t✝ t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
f : α → α → β
s t : Set α
hf : ∀ (a b : α), f a b = f b a
⊢ image2 f (s ∩ t) (s ∪ t) ⊆ image2 f s t
[PROOFSTEP]
rw [inter_comm]
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s✝ s' : Set α
t✝ t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
f : α → α → β
s t : Set α
hf : ∀ (a b : α), f a b = f b a
⊢ image2 f (t ∩ s) (s ∪ t) ⊆ image2 f s t
[PROOFSTEP]
exact image2_inter_union_subset_union.trans (union_subset (image2_comm hf).subset Subset.rfl)
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s✝ s' : Set α
t✝ t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
f : α → α → β
s t : Set α
hf : ∀ (a b : α), f a b = f b a
⊢ image2 f (s ∪ t) (s ∩ t) ⊆ image2 f s t
[PROOFSTEP]
rw [image2_comm hf]
[GOAL]
α : Type u_1
α' : Type u_2
β : Type u_3
β' : Type u_4
γ : Type u_5
γ' : Type u_6
δ : Type u_7
δ' : Type u_8
ε : Type u_9
ε' : Type u_10
ζ : Type u_11
ζ' : Type u_12
ν : Type u_13
f✝ f' : α → β → γ
g g' : α → β → γ → δ
s✝ s' : Set α
t✝ t' : Set β
u u' : Set γ
v : Set δ
a a' : α
b b' : β
c c' : γ
d d' : δ
f : α → α → β
s t : Set α
hf : ∀ (a b : α), f a b = f b a
⊢ image2 (fun b a => f b a) (s ∩ t) (s ∪ t) ⊆ image2 f s t
[PROOFSTEP]
exact image2_inter_union_subset hf


[GOAL]
M : Type u → Type v
inst✝² : Monad M
ω α β : Type u
inst✝¹ : Monoid ω
inst✝ : LawfulMonad M
⊢ ∀ {α : Type u} (x : WriterT ω M α), id <$> x = x
[PROOFSTEP]
intros
[GOAL]
M : Type u → Type v
inst✝² : Monad M
ω α β : Type u
inst✝¹ : Monoid ω
inst✝ : LawfulMonad M
α✝ : Type u
x✝ : WriterT ω M α✝
⊢ id <$> x✝ = x✝
[PROOFSTEP]
simp [Functor.map, WriterT.mk]
[GOAL]
M : Type u → Type v
inst✝² : Monad M
ω α β : Type u
inst✝¹ : Monoid ω
inst✝ : LawfulMonad M
⊢ ∀ {α β : Type u} (x : α) (f : α → WriterT ω M β), pure x >>= f = f x
[PROOFSTEP]
intros
[GOAL]
M : Type u → Type v
inst✝² : Monad M
ω α β : Type u
inst✝¹ : Monoid ω
inst✝ : LawfulMonad M
α✝ β✝ : Type u
x✝ : α✝
f✝ : α✝ → WriterT ω M β✝
⊢ pure x✝ >>= f✝ = f✝ x✝
[PROOFSTEP]
simp [Bind.bind, Pure.pure, WriterT.mk]
[GOAL]
M : Type u → Type v
inst✝² : Monad M
ω α β : Type u
inst✝¹ : Monoid ω
inst✝ : LawfulMonad M
⊢ ∀ {α β γ : Type u} (x : WriterT ω M α) (f : α → WriterT ω M β) (g : β → WriterT ω M γ),
    x >>= f >>= g = x >>= fun x => f x >>= g
[PROOFSTEP]
intros
[GOAL]
M : Type u → Type v
inst✝² : Monad M
ω α β : Type u
inst✝¹ : Monoid ω
inst✝ : LawfulMonad M
α✝ β✝ γ✝ : Type u
x✝ : WriterT ω M α✝
f✝ : α✝ → WriterT ω M β✝
g✝ : β✝ → WriterT ω M γ✝
⊢ x✝ >>= f✝ >>= g✝ = x✝ >>= fun x => f✝ x >>= g✝
[PROOFSTEP]
simp [Bind.bind, mul_assoc, WriterT.mk, ← bind_pure_comp]
[GOAL]
M : Type u → Type v
inst✝² : Monad M
ω α β : Type u
inst✝¹ : Monoid ω
inst✝ : LawfulMonad M
⊢ ∀ {α β : Type u} (f : α → β) (x : WriterT ω M α),
    (do
        let y ← x
        pure (f y)) =
      f <$> x
[PROOFSTEP]
intros
[GOAL]
M : Type u → Type v
inst✝² : Monad M
ω α β : Type u
inst✝¹ : Monoid ω
inst✝ : LawfulMonad M
α✝ β✝ : Type u
f✝ : α✝ → β✝
x✝ : WriterT ω M α✝
⊢ (do
      let y ← x✝
      pure (f✝ y)) =
    f✝ <$> x✝
[PROOFSTEP]
simp [Bind.bind, Functor.map, Pure.pure, WriterT.mk, bind_pure_comp]