# 第 11125 題：凸集合證書與反例

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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。

R0021-11125 · q-20261013-advance-20261024-r07-convex-set-0050



## 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-box-certificate；資料={"bounds":[-26,27,-25,28]}。請依 [bounds,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-box-certificate；資料={"bounds":[-26,27,-25,28]}。請依 [bounds,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。


- [mko-convex-set](https://ocme.evemisslab.com/zh-Hant/mko/mko-convex-set/)





## 逐步推導

S001 · implies操作前

box coordinate0:closed bounds=[-26,27];arbitrary x,y in these bounds;arbitrary 0<=lambda<=1

操作後

lambda>=0;1-lambda>=0;x--26>=0;y--26>=0;27-x>=0;27-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=[-26,27]

操作後

z--26=lambda*(x--26)+(1-lambda)*(y--26)>=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=[-26,27]

操作後

27-z=lambda*(27-x)+(1-lambda)*(27-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

box coordinate0:both symbolic slack identities hold for every chosen x,y,lambda

操作後

all x,y in [-26,27] and all lambda in [0,1] give z in [-26,27]

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





S005 · implies操作前

box coordinate1:closed bounds=[-25,28];arbitrary x,y in these bounds;arbitrary 0<=lambda<=1

操作後

lambda>=0;1-lambda>=0;x--25>=0;y--25>=0;28-x>=0;28-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, S004





S006 · implies操作前

z=lambda*x+(1-lambda)*y;lambda+(1-lambda)=1;bounds=[-25,28]

操作後

z--25=lambda*(x--25)+(1-lambda)*(y--25)>=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, S005





S007 · implies操作前

z=lambda*x+(1-lambda)*y;lambda+(1-lambda)=1;bounds=[-25,28]

操作後

28-z=lambda*(28-x)+(1-lambda)*(28-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, S006





S008 · implies操作前

box coordinate1:both symbolic slack identities hold for every chosen x,y,lambda

操作後

all x,y in [-25,28] and all lambda in [0,1] give z in [-25,28]

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, S007





S009 · implies操作前

box bounds=[-26, 27, -25, 28];both coordinate interval certificates hold with the same arbitrary lambda

操作後

both coordinates remain in their intervals;whole closed box convex=是

條件：無

對相同任意lambda逐座標套區間證書，兩條件同時成立即仍在方盒；零寬度不例外。

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









## 逐步反向核對


- 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

([-26, 27, -25, 28], coordinatewise interval certificate for every 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: 0f7be61e2c22317a4075561dc822c87d881a50db
- original question SHA-256: e2cd3a560442b88e092dd134a7a1a5744736dad80966f1ed665cb1878361507c
- candidate record SHA-256: 5d43ca1b742af5c1a1c9b92d02fa7e4c8c17bdc1cb5bf60e6acf61dc1465afe7
- semantic review receipt SHA-256: 47d23d3735987d68e27733b051bdfa80a3616d44fb223b82bf2e6c8e46d49258
- question-first witness SHA-256: a857db558000724020d2d5e815cb6bc3e2c9e2933df295bf33eb478d3c695139
- Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED

[同源完整 JSON](https://ocme.evemisslab.com/data/question-derivations/questions/q-20261013-advance-20261024-r07-convex-set-0050.json)




