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第 12151 題:Cauchy序列

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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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R0023-12151 · q-20261013-advance-20261026-r03-cauchy-sequence-0051

原題與已知條件

保留forall epsilon exists N forall m,n>=N。操作=cauchy-reciprocal-epsilon-witness;資料={"shift":1,"epsilon":[1,3]}。請依 [shift,epsilon,N,bound,witness,cauchy_for_epsilon] 欄序回答。

  • G001 — 保留forall epsilon exists N forall m,n>=N。操作=cauchy-reciprocal-epsilon-witness;資料={"shift":1,"epsilon":[1,3]}。請依 [shift,epsilon,N,bound,witness,cauchy_for_epsilon] 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 · calculation

操作前

epsilon reciprocal threshold := div(3, 1)

操作後

epsilon reciprocal threshold = 3

條件:無

依指定原始角色及已算中間量精確運算,不替換模型、重排配對或以近似數判斷。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001

S002 · implies

操作前

positive epsilon=1/3;reciprocal threshold=3

操作後

floor threshold=3;3*1<=3<(3+1)*1

條件:無

1/(N+shift)<a/b等價於N+shift>b/a,因a及分母皆正;先取精確下整數以處理嚴格邊界。

步驟識別與依賴

規則:exact_integer_threshold_floor · 依賴:G001, S001

S003 · calculation

操作前

unclamped reciprocal cutoff := sum(3, -1, 1)

操作後

unclamped reciprocal cutoff = 3

條件:無

依指定原始角色及已算中間量精確運算,不替換模型、重排配對或以近似數判斷。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S002

S004 · calculation

操作前

reciprocal tail bound denominator := sum(3, 1)

操作後

reciprocal tail bound denominator = 4

條件:無

依指定原始角色及已算中間量精確運算,不替換模型、重排配對或以近似數判斷。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S003

S005 · calculation

操作前

reciprocal tail bound := div(1, 4)

操作後

reciprocal tail bound = 1/4

條件:無

依指定原始角色及已算中間量精確運算,不替換模型、重排配對或以近似數判斷。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S004

S006 · calculation

操作前

previous cutoff denominator := sum(2, 1)

操作後

previous cutoff denominator = 3

條件:無

依指定原始角色及已算中間量精確運算,不替換模型、重排配對或以近似數判斷。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S005

S007 · calculation

操作前

previous cutoff bound := div(1, 3)

操作後

previous cutoff bound = 1/3

條件:無

依指定原始角色及已算中間量精確運算,不替換模型、重排配對或以近似數判斷。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S006

S008 · implies

操作前

N=3;bound=1/4;previous bound=1/3;epsilon=1/3

操作後

current bound is strict;previous cutoff fails;N is least nonnegative

條件:無

正倒數隨索引遞減,前一門檻仍≥epsilon,故所有更小非負索引都失敗;保留等號失敗情況。

步驟識別與依賴

規則:reciprocal_least_cutoff_strict_boundary · 依賴:G001, S007

S009 · implies

操作前

explicit x_n=1/(n+1);N=3;bound=1/4<epsilon=1/3

操作後

all m,n>=N:both terms in[0,bound],so distance<=bound<epsilon

條件:無

任意兩個尾項都介於0與界之間,故距離至多該界。門檻公式對任意正epsilon可構造;輸出欄只證本次選定epsilon的明示模型。

步驟識別與依賴

規則:reciprocal_all_tail_pairs_not_samples · 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 — 以精確有理數重算 previous cutoff bound,不以小數近似替代。
  • S006 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 previous cutoff denominator,不以小數近似替代。
  • S005 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 reciprocal tail bound,不以小數近似替代。
  • S004 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 reciprocal tail bound denominator,不以小數近似替代。
  • S003 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 unclamped reciprocal cutoff,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 — 以精確有理數重算 epsilon reciprocal threshold,不以小數近似替代。

結論

(1, 1/3, 3, 1/4, m,n>=N implies distance<=1/(N+shift)<epsilon, 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: a7047641e2beb3509ffc632a488dab68ab1817034bf4ee75e5765281fea2ab5a
  • candidate record SHA-256: b4b4cd45be65965ddf205314a6f53a4bed8729c2e0e028cb10b3421bb8bb8071
  • semantic review receipt SHA-256: f783e81f44ff0faa13dbf948657e9187244a59a809ebdf96f22cca24966649ff
  • question-first witness SHA-256: 49a50ed0550be55124d6562260c2ccf4fa6d3f316d7ad9d0d32174400e362e18
  • Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED
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