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第 11194 題:凸集合證書與反例
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- 原題與已知條件
- 定義與適用範圍
- 逐步推導
- 逐步反向核對
- 結論
- 本題覆核與來源綁定
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R0021-11194 · q-20261013-advance-20261024-r07-convex-set-0019
原題與已知條件
量化所有端點與所有lambda in [0,1]的凸性語義。操作=convexset-interval-certificate;資料={"lower":-20,"upper":21}。請依 [lower,upper,universal_scope,convex] 欄序回答。
G001 — 量化所有端點與所有lambda in [0,1]的凸性語義。操作=convexset-interval-certificate;資料={"lower":-20,"upper":21}。請依 [lower,upper,universal_scope,convex] 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
interval:closed bounds=[-20,21];arbitrary x,y in these bounds;arbitrary 0<=lambda<=1
操作後
lambda>=0;1-lambda>=0;x--20>=0;y--20>=0;21-x>=0;21-y>=0
條件:無
任取兩個區間成員與任意容許lambda,四個端點差都非負;上下界相等也合法。
步驟識別與依賴
規則:universal_interval_arbitrary_members · 依賴:G001
S002 · implies
操作前
z=lambda*x+(1-lambda)*y;lambda+(1-lambda)=1;bounds=[-20,21]
操作後
z--20=lambda*(x--20)+(1-lambda)*(y--20)>=0
條件:無
用權重和為1展開z減下界,成為兩個非負乘積之和;不是抽樣代值。
步驟識別與依賴
規則:universal_interval_lower_identity · 依賴:G001, S001
S003 · implies
操作前
z=lambda*x+(1-lambda)*y;lambda+(1-lambda)=1;bounds=[-20,21]
操作後
21-z=lambda*(21-x)+(1-lambda)*(21-y)>=0
條件:無
同理上界減z也是非負和,因此同時有下界≤z≤上界。
步驟識別與依賴
規則:universal_interval_upper_identity · 依賴:G001, S002
S004 · implies
操作前
interval:both symbolic slack identities hold for every chosen x,y,lambda
操作後
all x,y in [-20,21] and all lambda in [0,1] give z in [-20,21]
條件:無
任選的端點與lambda未加特殊限制,故可釋放所有量詞,得到整個閉區間凸性。
步驟識別與依賴
規則:universal_interval_quantifier_discharge · 依賴:G001, S003
逐步反向核對
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
(-20, 21, all x,y in interval and all lambda in [0,1], 是)
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: 0f7be61e2c22317a4075561dc822c87d881a50dboriginal question SHA-256: 53f0551703df6e5994190a8a63c824e5fec797bdd47722ec238548fe04235338candidate record SHA-256: 0ef4a1d993e62ac5b1e42e4e2b5fa9ee233e24e21f0dc95d482fb259d24d70c5semantic review receipt SHA-256: 47d23d3735987d68e27733b051bdfa80a3616d44fb223b82bf2e6c8e46d49258question-first witness SHA-256: a857db558000724020d2d5e815cb6bc3e2c9e2933df295bf33eb478d3c695139Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED
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