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第 11142 題:凸集合證書與反例

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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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R0021-11142 · q-20261013-advance-20261024-r07-convex-set-0092

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-finite-midpoint-counterexample;資料={"points":[[0,0],[34,0],[0,34]],"left":[34,0],"right":[0,34]}。請依 [points,left,right,midpoint,midpoint_present,nonconvex_witness] 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-finite-midpoint-counterexample;資料={"points":[[0,0],[34,0],[0,34]],"left":[34,0],"right":[0,34]}。請依 [points,left,right,midpoint,midpoint_present,nonconvex_witness] 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

ordered finite point set=[[0, 0], [34, 0], [0, 34]];left=[34, 0];right=[0, 34]

操作後

both endpoints belong;choose lambda=1/2

條件:無

反例需兩端點本來都屬集合;固定合法lambda=1/2算精確中點,不靠圖形目測。

步驟識別與依賴

規則:midpoint_member_premises · 依賴:G001

S002 · calculation

操作前

midpoint coordinate0 numerator := sum(34, 0)

操作後

midpoint coordinate0 numerator = 34

條件:無

按本步已指定的角色逐項精確運算;保留符號、分母與原始配對。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S001

S003 · calculation

操作前

midpoint coordinate0 := div(34, 2)

操作後

midpoint coordinate0 = 17

條件:無

按本步已指定的角色逐項精確運算;保留符號、分母與原始配對。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S002

S004 · calculation

操作前

midpoint coordinate1 numerator := sum(0, 34)

操作後

midpoint coordinate1 numerator = 34

條件:無

按本步已指定的角色逐項精確運算;保留符號、分母與原始配對。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S003

S005 · calculation

操作前

midpoint coordinate1 := div(34, 2)

操作後

midpoint coordinate1 = 17

條件:無

按本步已指定的角色逐項精確運算;保留符號、分母與原始配對。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S004

S006 · implies

操作前

candidate point index=0;point=[0, 0];midpoint=[17, 17]

操作後

all coordinates equal=否

條件:無

逐一比集合所有點,全部座標同值才算同一點,不能只比一個座標。

步驟識別與依賴

規則:midpoint_complete_set_comparison · 依賴:G001, S005

S007 · implies

操作前

candidate point index=1;point=[34, 0];midpoint=[17, 17]

操作後

all coordinates equal=否

條件:無

逐一比集合所有點,全部座標同值才算同一點,不能只比一個座標。

步驟識別與依賴

規則:midpoint_complete_set_comparison · 依賴:G001, S006

S008 · implies

操作前

candidate point index=2;point=[0, 34];midpoint=[17, 17]

操作後

all coordinates equal=否

條件:無

逐一比集合所有點,全部座標同值才算同一點,不能只比一個座標。

步驟識別與依賴

規則:midpoint_complete_set_comparison · 依賴:G001, S007

S009 · implies

操作前

all point comparisons=[否, 否, 否]

操作後

midpoint present=否;this nonconvex witness=是

條件:無

中點缺席給一個精確反例即可否定凸性;中點存在只表示這次反例失敗,不證集合凸。

步驟識別與依賴

規則:midpoint_failed_counterexample_not_convexity · 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 — 以精確有理數重算 midpoint coordinate1,不以小數近似替代。
  • S004 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 midpoint coordinate1 numerator,不以小數近似替代。
  • S003 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 midpoint coordinate0,不以小數近似替代。
  • S002 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 midpoint coordinate0 numerator,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

([[0, 0], [34, 0], [0, 34]], [34, 0], [0, 34], [17, 17], 否, 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: dd7b03d78b4ef02ecb4e9875c4e6bad42c75f9b740da632dd5d87a167ee369ce
  • candidate record SHA-256: 10c410eea7de6a4a9926db1ac1398a3a2ecc9ae358b3dddae7e5be956338877a
  • semantic review receipt SHA-256: 47d23d3735987d68e27733b051bdfa80a3616d44fb223b82bf2e6c8e46d49258
  • question-first witness SHA-256: a857db558000724020d2d5e815cb6bc3e2c9e2933df295bf33eb478d3c695139
  • Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED
同源完整 JSON