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第 8218 題:兩個閉區間的交集門檻

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  1. 原題與已知條件
  2. 定義與適用範圍
  3. 逐步推導
  4. 逐步反向核對
  5. 結論
  6. 本題覆核與來源綁定

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R0015-08218 · q-20261012-advance-20261017-r04-order-relation-0043

原題與已知條件

R通常全序,原分母為正。閉區間I1=[(5)/(2), (11)/(2)],I2=[(8)/(2), (14)/(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=[(5)/(2), (11)/(2)],I2=[(8)/(2), (14)/(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。

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(5, 1)

操作後

lower bounds left 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, S001

S003 · calculation

操作前

lower bounds right cross := mul(4, 2)

操作後

lower bounds right cross = 8

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(5, 8)

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=[5/2, 4/1]

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, S004

S006 · calculation

操作前

upper bounds left cross := mul(11, 1)

操作後

upper bounds left cross = 11

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(7, 2)

操作後

upper bounds right cross = 14

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(11, 14)

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=[11/2, 7/1]

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, S008

S010 · calculation

操作前

intersection inner bounds left cross := mul(4, 2)

操作後

intersection inner bounds left cross = 8

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(11, 1)

操作後

intersection inner bounds right cross = 11

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(8, 11)

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=[4/1, 11/2]

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, S012

S014 · implies

操作前

intervals=[[5/2, 11/2], [4/1, 7/1]]

操作後

max lower=4/1;min upper=11/2;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

([5/2, 11/2], [4/1, 7/1], 4/1, 11/2, 是, [4/1, 11/2])

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: 5565d53892829a3a91aa4809196d7927b1c48a7fbeb28f5ff0486a3cb2e5f9b1
  • candidate record SHA-256: bd345f38a678a2b55e99d83c7bd2d1dba525d35a07ad6214465b8d654b63c754
  • semantic review receipt SHA-256: 6ecad9d909199221a07e923f87425e80b3bdec3eed46fe5910d04fca694cae18
  • question-first witness SHA-256: e8f00458977a09493b5f9f05ab9e6feec72debaf4c7d1c609d1fc95900a35a1b
  • Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED
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