三條自然數列的全稱編碼

本頁導覽
  1. 目標與範圍
  2. 已知條件與符號
  3. 規則與來源
  4. 逐步主鏈
  5. 局部子步與引理
  6. 逐步反向審查
  7. 錯誤控制與反例
  8. 結論與限制
  9. 驗證及來源綁定

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derivation-mko-at-most-countable-set-01 · ocme-new142-reader-adoption-20261021

目標與範圍

N₀×{0,1,2}以c(n,j)=3n+j單射到N₀,故至多可數。

有限集合證書加上全稱整數仿射編碼;不提出不可數性結論。

已知條件與符號

  • calc
  • G1 — N₀={n∈Z:n≥0};X=N₀×{0,1,2};c(n,j)=3n+j。
  • N_0 — 含0的自然數
  • c — 仿射整數編碼
  • j — 三條列索引

規則與來源

  • calc · prerequisite — 假設整數帶餘除法、非負整數與單射定義;至多可數以存在到N₀的單射定義。
  • mko_definition · cited — 本輪以完整有限集合證書或整數仿射編碼的全稱單射證書處理。某個編碼失敗只否證該witness,不證集合不可數。 · mko-at-most-countable-set

逐步主鏈

S01 · implies

操作前

(n,j)\in X

操作後

n\ge0,\quad j\in\{0,1,2\}\Rightarrow3n+j\in N_0

條件:無

規則:calc · 依賴:G1

葉節點依據:calc

編碼是整數且非負,所以codomain宣告正確。

S02 · implies

操作前

c(n,j)=c(m,k)

操作後

3(n-m)=k-j

條件:無

規則:calc · 依賴:G1, S01

葉節點依據:calc

對任意兩輸入假設像相同,移項得3的倍數等於小差。

S03 · implies

操作前

j,k\in\{0,1,2\}

操作後

-2\le k-j\le2,\quad3\mid(k-j)\Rightarrow k-j=0

條件:無

規則:calc · 依賴:G1, S02

葉節點依據:calc

範圍內唯一3的倍數是0,因此j=k。

S04 · implies

操作前

3(n-m)=0,\quad j=k

操作後

n=m,\quad(n,j)=(m,k)

條件:無

規則:calc · 依賴:G1, S02, S03

葉節點依據:calc

整數中3非零,消去3得到n=m,故c全稱單射。

S05 · implies

操作前

c:X\hookrightarrow N_0

操作後

X\text{ is at most countable}

條件:無

規則:calc · 依賴:G1, S01, S04

葉節點依據:calc

這個全稱單射直接滿足至多可數定義,不依有限測試。

S06 · implies

操作前

r\in N_0

操作後

r=3q+j,\quad q\in N_0,\quad j\in\{0,1,2\}

條件:無

規則:calc · 依賴:G1, S04

葉節點依據:calc

非負整數帶餘除法亦給每個r的前像,因此此特定c其實是雙射。

S07 · implies

操作前

Y=\{a,b,c\},\quad e(a)=0,e(b)=1,e(c)=2

操作後

e:Y\hookrightarrow N_0,\quad |Y|=3

條件:無

規則:calc · 依賴:G1

葉節點依據:calc

完整三元素映射的像互異,給有限集合的至多可數證書。

S08 · implies

操作前

b(n,j)=3n

操作後

b(0,0)=b(0,1)=0,\quad c(0,0)=0\ne1=c(0,1)

條件:無

規則:calc · 依賴:G1, S05

葉節點依據:calc

另一編碼b碰撞,只否證b這個witness;已證的c仍認證同一X。

局部子步與引理

本稿無局部子步。

逐步反向審查

  • S08 · premise_audit · G1, S05 — 一個壞編碼不能推出X不可數,因已有完整反證性良好編碼。
  • S07 · premise_audit · G1 — Y至多可數但不是可數無限,因此兩個術語不能混同。
  • S06 · premise_audit · G1, S04 — 額外滿射證書才允許稱X可數無限;前一步單射本身只證至多可數。
  • S05 · premise_audit · G1, S01, S04 — 不需要先證滿射;至多可數也容許有限集合。
  • S04 · premise_audit · G1, S02, S03 — 相等像已推出輸入兩座標都相等,不只第一座標。
  • S03 · premise_audit · G1, S02 — 兩端界−2與2都必須納入;沒有±3所以結論成立。
  • S02 · premise_audit · G1, S01 — 這裡沒有抽樣n或m,是全稱碰撞分析。
  • S01 · premise_audit · G1 — 若允許n負數便不一定進入N₀;參數域不可省。

錯誤控制與反例

參數域

c的證明固定n≥0及0≤j≤2;允許j=3會和下一條列碰撞。

見證與集合

編碼失敗只否證該函數;不可直接標集合不可數。

  • b(n,j)=3n是單射。 → reject — (0,0)與(0,1)都送到0。
  • b失敗表示X不可數。 → reject — c(n,j)=3n+j已全稱證單射。
  • 有限Y至多可數,因此Y可數無限。 → reject — Y只有三個元素,不與無限N₀雙射。

結論與限制

N₀×{0,1,2}以c(n,j)=3n+j單射到N₀,故至多可數。

    驗證及來源綁定

    1 個本稿宣告算術檢查;只支持所列算式。

    • source commit: b1b2f1dcf8c50d67a93fe52d95f8eef7b3abba9f
    • adopted source SHA-256: bcd07b59b5e83e1216ba1fb8c780353d2a97cf3c8fd58ec701dee7656e7f25d5
    • original source SHA-256: bcd07b59b5e83e1216ba1fb8c780353d2a97cf3c8fd58ec701dee7656e7f25d5
    • Lean: NOT_RUN · independent AI: SCOPED_LEAD_AND_BILINGUAL_CONTEXT_REVIEW

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