English
If s is open and y ≥ 0, then the indicator function of s with value y is lower semicontinuous.
Русский
Если s открыто, и y неотрицательно, то индикаторная функция s принимает значение y на s и является нижней полупрерывной.
LaTeX
$$$\operatorname{LowerSemicontinuous}(\mathbf{1}_{s} \cdot y) \quad (s\text{ open},\ y\ge 0)$$$
Lean4
theorem lowerSemicontinuous_indicator (hs : IsOpen s) (hy : 0 ≤ y) : LowerSemicontinuous (indicator s fun _x => y) :=
by
intro x z hz
by_cases h : x ∈ s <;> simp [h] at hz
· filter_upwards [hs.mem_nhds h]
simp +contextual [hz]
· refine Filter.Eventually.of_forall fun x' => ?_
by_cases h' : x' ∈ s <;> simp [h', hz.trans_le hy, hz]