# 第 8209 題：兩個閉區間的交集門檻

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本頁是已完成第二對話 AI 數理與中英語義覆核的教學詳解，只支持本題明示的模型與前提。沒有人工審查或新 Lean 證明，也不提升原題或 MKO 的 Canonical 真值狀態。

R0015-08209 · q-20261012-advance-20261017-r04-order-relation-0034



## 原題與已知條件

R通常全序，原分母為正。閉區間I1=[(-4)/(2), (2)/(2)]，I2=[(-1)/(2), (5)/(2)]。答 (I1兩界, I2兩界, 最大下界, 最小上界, 交集非空資格, 交集兩界或空集)。


- G001 — R通常全序，原分母為正。閉區間I1=[(-4)/(2), (2)/(2)]，I2=[(-1)/(2), (5)/(2)]。答 (I1兩界, I2兩界, 最大下界, 最小上界, 交集非空資格, 交集兩界或空集)。





## 定義與適用範圍

沿用原題明示的論域、假設與來源 MKO 定義。本題已完成第二對話數理與中英語義覆核，並由原始參數逐題獨立重算模型、答案與每個算術步驟；原題仍為 candidate。


- [mko-order-relation](https://ocme.evemisslab.com/zh-Hant/mko/mko-order-relation/)





## 逐步推導

S001 · implies操作前

usual total order on R;all original denominators positive

操作後

closed endpoints included;negative scaling reverses;zero collapses

條件：無

此題是通常實數全序的精確有理切片，不外推複數或任意偏序；原分母必正，不能先正規化負分母來略過原規格。

步驟識別與依賴規則：real_rational_order_scope · 依賴：G001





S002 · calculation操作前

lower bounds left cross := mul(-2, 2)

操作後

lower bounds left cross = -4

條件：無

按本步指定順序精確代入原數據，分母非零才允許除法。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S001





S003 · calculation操作前

lower bounds right cross := mul(-1, 1)

操作後

lower bounds right cross = -1

條件：無

按本步指定順序精確代入原數據，分母非零才允許除法。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S002





S004 · calculation操作前

lower bounds cross residual := sub(-4, -1)

操作後

lower bounds cross residual = -3

條件：無

按本步指定順序精確代入原數據，分母非零才允許除法。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S003





S005 · implies操作前

lower bounds:fractions=[-2/1, -1/2]

操作後

cross residual=-3;comparison=<

條件：無

既約分母皆正，交乘差的符號與兩數大小一致；保留等號，同值排序另外依原索引打破平手。

步驟識別與依賴規則：rational_positive_denominator_comparison · 依賴：G001, S004





S006 · calculation操作前

upper bounds left cross := mul(1, 2)

操作後

upper bounds left cross = 2

條件：無

按本步指定順序精確代入原數據，分母非零才允許除法。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S005





S007 · calculation操作前

upper bounds right cross := mul(5, 1)

操作後

upper bounds right cross = 5

條件：無

按本步指定順序精確代入原數據，分母非零才允許除法。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S006





S008 · calculation操作前

upper bounds cross residual := sub(2, 5)

操作後

upper bounds cross residual = -3

條件：無

按本步指定順序精確代入原數據，分母非零才允許除法。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S007





S009 · implies操作前

upper bounds:fractions=[1/1, 5/2]

操作後

cross residual=-3;comparison=<

條件：無

既約分母皆正，交乘差的符號與兩數大小一致；保留等號，同值排序另外依原索引打破平手。

步驟識別與依賴規則：rational_positive_denominator_comparison · 依賴：G001, S008





S010 · calculation操作前

intersection inner bounds left cross := mul(-1, 1)

操作後

intersection inner bounds left cross = -1

條件：無

按本步指定順序精確代入原數據，分母非零才允許除法。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S009





S011 · calculation操作前

intersection inner bounds right cross := mul(1, 2)

操作後

intersection inner bounds right cross = 2

條件：無

按本步指定順序精確代入原數據，分母非零才允許除法。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S010





S012 · calculation操作前

intersection inner bounds cross residual := sub(-1, 2)

操作後

intersection inner bounds cross residual = -3

條件：無

按本步指定順序精確代入原數據，分母非零才允許除法。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S011





S013 · implies操作前

intersection inner bounds:fractions=[-1/2, 1/1]

操作後

cross residual=-3;comparison=<

條件：無

既約分母皆正，交乘差的符號與兩數大小一致；保留等號，同值排序另外依原索引打破平手。

步驟識別與依賴規則：rational_positive_denominator_comparison · 依賴：G001, S012





S014 · implies操作前

intervals=[[-2/1, 1/1], [-1/2, 5/2]]

操作後

max lower=-1/2;min upper=1/1;nonempty=是

條件：無

同時滿足兩個下界等於取較大下界，同時滿足兩個上界等於取較小上界；兩內界相等仍含那一點。

步驟識別與依賴規則：closed_interval_intersection_guard · 依賴：G001, S013









## 逐步反向核對


- S014 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對，不把單向推論誤稱等價。
- S013 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對，不把單向推論誤稱等價。
- S012 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 intersection inner bounds cross residual，不以小數近似替代。
- S011 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 intersection inner bounds right cross，不以小數近似替代。
- S010 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 intersection inner bounds left cross，不以小數近似替代。
- S009 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對，不把單向推論誤稱等價。
- S008 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 upper bounds cross residual，不以小數近似替代。
- S007 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 upper bounds right cross，不以小數近似替代。
- S006 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 upper bounds left cross，不以小數近似替代。
- S005 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對，不把單向推論誤稱等價。
- S004 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 lower bounds cross residual，不以小數近似替代。
- S003 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 lower bounds right cross，不以小數近似替代。
- S002 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 lower bounds left cross，不以小數近似替代。
- S001 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對，不把單向推論誤稱等價。





## 結論

([-2/1, 1/1], [-1/2, 5/2], -1/2, 1/1, 是, [-1/2, 1/1])

依上列完整代值及條件核對得到原題答案；原題編號、格式與狀態保持不變。





## 本題覆核與來源綁定

覆核日期：2026-10-26

原題、答案、步驟表達式、數值 AST 與既有歷史保持原樣；原來的候選狀態屬於來源歷史，不覆寫為形式化證明。

來源雜湊與覆核憑證
- input commit: 0f7be61e2c22317a4075561dc822c87d881a50db
- original question SHA-256: f48e65d360c859d92cbb670e5132f5a6170e800764d3740f0b0476b09561a88e
- candidate record SHA-256: de39868d5790b80c7dd01aab20e4c0253002d7d680ea08daeaeef668a7327339
- semantic review receipt SHA-256: 6ecad9d909199221a07e923f87425e80b3bdec3eed46fe5910d04fca694cae18
- question-first witness SHA-256: e8f00458977a09493b5f9f05ab9e6feec72debaf4c7d1c609d1fc95900a35a1b
- Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED

[同源完整 JSON](https://ocme.evemisslab.com/data/question-derivations/questions/q-20261012-advance-20261017-r04-order-relation-0034.json)




