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第 9431 題：有限拓撲連續性

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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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R0017-09431 · q-20261013-advance-20261019-r03-topological-continuity-0031

原題與已知條件

完整有限拓撲與總映射。操作=continuity-full-audit；資料={"n":4,"m":4,"opens_x":[[],[1],[1,2],[0,1,2],[0,1,2,3]],"opens_y":[[],[1],[0,1],[0,1,2],[0,1,2,3]],"images":[1,2,0,3]}。請依 [images,all_target_open_preimage_rows,continuous] 欄序回答。

  • G001 — 完整有限拓撲與總映射。操作=continuity-full-audit；資料={"n":4,"m":4,"opens_x":[[],[1],[1,2],[0,1,2],[0,1,2,3]],"opens_y":[[],[1],[0,1],[0,1,2],[0,1,2,3]],"images":[1,2,0,3]}。請依 [images,all_target_open_preimage_rows,continuous] 欄序回答。

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

space=X;n=4;raw family=[[], [1], [1, 2], [0, 1, 2], [0, 1, 2, 3]]

操作後

universe=[0, 1, 2, 3];canonical opens=[[], [1], [1, 2], [0, 1, 2], [0, 1, 2, 3]]

條件：無

每個候選先合型為同一Fin(n)的子集，去重元素及重複子集，再以二進位mask排序；開集族與底集合是不同層資料。

步驟識別與依賴

規則：finite_topology_normalize_relative_universe · 依賴：G001

S002 · implies

操作前

space=X;empty=是;full=是;union closed=是;intersection closed=是

操作後

topology=是;first union failure=無;first intersection failure=無

條件：無

四條件同時成立才是拓撲。底集合有限，所以不同開集也只有有限多個；任意聯集可約成有限不同成員的聯集，由二元閉合與空聯集得到。空交集需全集，無成員時二元條件真也不能略過空集／全集。

步驟識別與依賴

規則：finite_topology_axioms_joint_gate · 依賴：G001, S001

S003 · implies

操作前

space=Y;n=4;raw family=[[], [1], [0, 1], [0, 1, 2], [0, 1, 2, 3]]

操作後

universe=[0, 1, 2, 3];canonical opens=[[], [1], [0, 1], [0, 1, 2], [0, 1, 2, 3]]

條件：無

每個候選先合型為同一Fin(n)的子集，去重元素及重複子集，再以二進位mask排序；開集族與底集合是不同層資料。

步驟識別與依賴

規則：finite_topology_normalize_relative_universe · 依賴：G001, S002

S004 · implies

操作前

space=Y;empty=是;full=是;union closed=是;intersection closed=是

操作後

topology=是;first union failure=無;first intersection failure=無

條件：無

四條件同時成立才是拓撲。底集合有限，所以不同開集也只有有限多個；任意聯集可約成有限不同成員的聯集，由二元閉合與空聯集得到。空交集需全集，無成員時二元條件真也不能略過空集／全集。

步驟識別與依賴

規則：finite_topology_axioms_joint_gate · 依賴：G001, S003

S005 · implies

操作前

f:Fin(4)->Fin(4);whole images=[1, 2, 0, 3]

操作後

all original image entries typed;source labels retained

條件：無

即使本題只問一個空集逆像，也先核整張總表每格合型；保留原來源索引，不依查詢需求丟棄非法格。

步驟識別與依賴

規則：whole_topological_total_map_guard · 依賴：G001, S004

S006 · implies

操作前

map=f;images=[1, 2, 0, 3];target open=[]

操作後

full preimage=[];source open=是

條件：無

逐一收集所有f(x)在U的原來源標籤，再查此完整集合是否在來源開集族；集合逆像不是反函數，不要求映射單射或滿射。

步驟識別與依賴

規則：complete_open_preimage_row · 依賴：G001, S005

S007 · implies

操作前

map=f;images=[1, 2, 0, 3];target open=[1]

操作後

full preimage=[0];source open=否

條件：無

逐一收集所有f(x)在U的原來源標籤，再查此完整集合是否在來源開集族；集合逆像不是反函數，不要求映射單射或滿射。

步驟識別與依賴

規則：complete_open_preimage_row · 依賴：G001, S006

S008 · implies

操作前

map=f;images=[1, 2, 0, 3];target open=[0, 1]

操作後

full preimage=[0, 2];source open=否

條件：無

逐一收集所有f(x)在U的原來源標籤，再查此完整集合是否在來源開集族；集合逆像不是反函數，不要求映射單射或滿射。

步驟識別與依賴

規則：complete_open_preimage_row · 依賴：G001, S007

S009 · implies

操作前

map=f;images=[1, 2, 0, 3];target open=[0, 1, 2]

操作後

full preimage=[0, 1, 2];source open=是

條件：無

逐一收集所有f(x)在U的原來源標籤，再查此完整集合是否在來源開集族；集合逆像不是反函數，不要求映射單射或滿射。

步驟識別與依賴

規則：complete_open_preimage_row · 依賴：G001, S008

S010 · implies

操作前

map=f;images=[1, 2, 0, 3];target open=[0, 1, 2, 3]

操作後

full preimage=[0, 1, 2, 3];source open=是

條件：無

逐一收集所有f(x)在U的原來源標籤，再查此完整集合是否在來源開集族；集合逆像不是反函數，不要求映射單射或滿射。

步驟識別與依賴

規則：complete_open_preimage_row · 依賴：G001, S009

S011 · implies

操作前

map=f;all target opens=[[], [1], [0, 1], [0, 1, 2], [0, 1, 2, 3]];all preimage rows=[[[], [], 是], [[1], [0], 否], [[0, 1], [0, 2], 否], [[0, 1, 2], [0, 1, 2], 是], [[0, 1, 2, 3], [0, 1, 2, 3], 是]]

操作後

continuous=否

條件：無

連續性要求每個目標開集的逆像都開；任一失敗即可否定，全數通過依完整有限拓撲資料才可肯定，不以單一成功列或點抽查代替。

步驟識別與依賴

規則：continuity_all_target_opens · 依賴：G001, S010

逐步反向核對

  • S011 · 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。
  • S010 · 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。
  • 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 — 回到原始資料與本步條件核對，不把單向推論誤稱等價。
  • S007 · 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。
  • S006 · 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。
  • 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 — 回到原始資料與本步條件核對，不把單向推論誤稱等價。
  • S003 · 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。
  • S002 · 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。
  • 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

([1, 2, 0, 3], [[[], [], 是], [[1], [0], 否], [[0, 1], [0, 2], 否], [[0, 1, 2], [0, 1, 2], 是], [[0, 1, 2, 3], [0, 1, 2, 3], 是]], 否)

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: bcf2f64c4cb029ebac77629b11254a7789c4a117d0518cfeb1d007f135ade695
  • candidate record SHA-256: 306eb69f437c6ae5a03cdc08e021a1817ef9dd3c5ea534f7c84e675039e897c0
  • semantic review receipt SHA-256: abad28564830bb9b6ef069ca5a1aa128ce7b1a67a5cb8fe6d868a06db73bcfb8
  • question-first witness SHA-256: 43126988479968837abe086263dac1b24c37463ad80e00d2e280a7b8e9036a04
  • Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED
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