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第 11964 題:凸最佳化問題

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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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R0022-11964 · q-20261013-advance-20261025-r03-convex-optimization-problem-0089

原題與已知條件

凸目標資格與凸可行域資格分開。操作=convexopt-pairwise-feasible-comparison;資料={"coefficients":[1,1,3],"interval":[-15,16],"left":[1,1],"right":[3,1]}。請依 [coefficients,interval,left,left_feasible,left_value,right,right_feasible,right_value,relation,scope] 欄序回答。

  • G001 — 凸目標資格與凸可行域資格分開。操作=convexopt-pairwise-feasible-comparison;資料={"coefficients":[1,1,3],"interval":[-15,16],"left":[1,1],"right":[3,1]}。請依 [coefficients,interval,left,left_feasible,left_value,right,right_feasible,right_value,relation,scope] 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

declared interval record=[-15, 16]

操作後

ordered_nonempty=是;nondegenerate=是

條件:無

此非空區間協定用lower≤upper,非退化證書另需lower<upper。反向紀錄只是資格不合,不是把抽象空集判成非凸;單點區間本身仍凸。

步驟識別與依賴

規則:interval_certificate_qualification_not_empty_set_nonconvexity · 依賴:G001

S002 · implies

操作前

univariate quadratic coefficients=[1, 1, 3];order=[a,b,c]

操作後

f(t)=(1)*t^2+(1)*t+(3)

條件:無

這裡按二次、一次、常數降冪排列,不是邊界限制多項式的常數在前次序;零首項保留。

步驟識別與依賴

規則:quadratic_descending_coefficient_order · 依賴:G001, S001

S003 · calculation

操作前

left candidate lower slack := sub(1, -15)

操作後

left candidate lower slack = 16

條件:無

依本步指定的原始角色與已算中間量精確運算;保留正負號、分母及係數次序。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S002

S004 · calculation

操作前

left candidate upper slack := sub(16, 1)

操作後

left candidate upper slack = 15

條件:無

依本步指定的原始角色與已算中間量精確運算;保留正負號、分母及係數次序。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S003

S005 · implies

操作前

left candidate:interval=[-15, 16];point=1;slacks=[16, 15]

操作後

feasible=是

條件:無

兩個含等號界都需成立;反向紀錄不給合格可行點。多項式仍可能在域外有值,但值不替代資格。

步驟識別與依賴

規則:inclusive_point_feasibility_separate_evaluation · 依賴:G001, S004

S006 · calculation

操作前

right candidate lower slack := sub(3, -15)

操作後

right candidate lower slack = 18

條件:無

依本步指定的原始角色與已算中間量精確運算;保留正負號、分母及係數次序。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S005

S007 · calculation

操作前

right candidate upper slack := sub(16, 3)

操作後

right candidate upper slack = 13

條件:無

依本步指定的原始角色與已算中間量精確運算;保留正負號、分母及係數次序。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S006

S008 · implies

操作前

right candidate:interval=[-15, 16];point=3;slacks=[18, 13]

操作後

feasible=是

條件:無

兩個含等號界都需成立;反向紀錄不給合格可行點。多項式仍可能在域外有值,但值不替代資格。

步驟識別與依賴

規則:inclusive_point_feasibility_separate_evaluation · 依賴:G001, S007

S009 · calculation

操作前

left objective point squared := mul(1, 1)

操作後

left objective point squared = 1

條件:無

依本步指定的原始角色與已算中間量精確運算;保留正負號、分母及係數次序。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S008

S010 · calculation

操作前

left objective quadratic term := mul(1, 1)

操作後

left objective quadratic term = 1

條件:無

依本步指定的原始角色與已算中間量精確運算;保留正負號、分母及係數次序。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S009

S011 · calculation

操作前

left objective linear term := mul(1, 1)

操作後

left objective linear term = 1

條件:無

依本步指定的原始角色與已算中間量精確運算;保留正負號、分母及係數次序。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S010

S012 · calculation

操作前

left objective polynomial value := sum(1, 1, 3)

操作後

left objective polynomial value = 5

條件:無

依本步指定的原始角色與已算中間量精確運算;保留正負號、分母及係數次序。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S011

S013 · calculation

操作前

right objective point squared := mul(3, 3)

操作後

right objective point squared = 9

條件:無

依本步指定的原始角色與已算中間量精確運算;保留正負號、分母及係數次序。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S012

S014 · calculation

操作前

right objective quadratic term := mul(1, 9)

操作後

right objective quadratic term = 9

條件:無

依本步指定的原始角色與已算中間量精確運算;保留正負號、分母及係數次序。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S013

S015 · calculation

操作前

right objective linear term := mul(1, 3)

操作後

right objective linear term = 3

條件:無

依本步指定的原始角色與已算中間量精確運算;保留正負號、分母及係數次序。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S014

S016 · calculation

操作前

right objective polynomial value := sum(9, 3, 3)

操作後

right objective polynomial value = 15

條件:無

依本步指定的原始角色與已算中間量精確運算;保留正負號、分母及係數次序。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S015

S017 · calculation

操作前

two candidate value difference := sub(5, 15)

操作後

two candidate value difference = -10

條件:無

依本步指定的原始角色與已算中間量精確運算;保留正負號、分母及係數次序。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S016

S018 · implies

操作前

left feasible=是;right feasible=是;left value=5;right value=15;difference=-10

操作後

eligible pair relation=left_lower;scope=pairwise_only_no_global_optimum_claim

條件:無

先核兩者都可行才比較值;任一不合域即不可比較。即使其中一點較小,也只勝過另一候選,沒有量化所有可行點,不能稱全域最優。

步驟識別與依賴

規則:two_eligible_points_not_global_optimum · 依賴:G001, S017

逐步反向核對

  • S018 · 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。
  • S017 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 two candidate value difference,不以小數近似替代。
  • S016 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 right objective polynomial value,不以小數近似替代。
  • S015 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 right objective linear term,不以小數近似替代。
  • S014 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 right objective quadratic term,不以小數近似替代。
  • S013 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 right objective point squared,不以小數近似替代。
  • S012 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 left objective polynomial value,不以小數近似替代。
  • S011 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 left objective linear term,不以小數近似替代。
  • S010 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 left objective quadratic term,不以小數近似替代。
  • S009 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 left objective point squared,不以小數近似替代。
  • 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 — 以精確有理數重算 right candidate upper slack,不以小數近似替代。
  • S006 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 right candidate lower slack,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 left candidate upper slack,不以小數近似替代。
  • S003 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 left candidate lower slack,不以小數近似替代。
  • 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, 1, 3], [-15, 16], 1, 是, 5, 3, 是, 15, left_lower, pairwise_only_no_global_optimum_claim)

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: ba397318dd5406b5b13ecdf888b83788749115db99af8ee99bb19d762ccada46
  • candidate record SHA-256: 0fff3ce822fe2f9b716476294c714d9025ce2dfd4a3269afe335a205a4cc52bd
  • semantic review receipt SHA-256: 94ec4350cf8b5e5c6c7701d536126eef20acb3a213e873ace4f5346d256b8fac
  • question-first witness SHA-256: 0beba165ffd367a7c96de3aa58344d572d01434cd2ef772fbb00342c1f50b01b
  • Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED
同源完整 JSON