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第 16143 題:開覆蓋與子覆蓋

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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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R0031-16143 · q-20261014-advance-20261101-r03-open-cover-and-subcover-0068

原題與已知條件

完整有限拓撲、目標集合與原始cover family。操作=cover-minimal-subcover;資料={"n":5,"topology":[[],[0],[0,3],[0,3,4],[0,2,3,4],[0,1,2,3,4]],"target":[0,2,3,4],"cover":[[0,3],[0,2,3,4],[0,1,2,3,4]],"selected":[1]}。請依 [selected_indexes,valid_subcover,removal_rows,inclusion_minimal,boundary] 欄序回答。

  • G001 — 完整有限拓撲、目標集合與原始cover family。操作=cover-minimal-subcover;資料={"n":5,"topology":[[],[0],[0,3],[0,3,4],[0,2,3,4],[0,1,2,3,4]],"target":[0,2,3,4],"cover":[[0,3],[0,2,3,4],[0,1,2,3,4]],"selected":[1]}。請依 [selected_indexes,valid_subcover,removal_rows,inclusion_minimal,boundary] 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

same finite carrier Fin(5);complete original ordered topology=[[], [0], [0, 3], [0, 3, 4], [0, 2, 3, 4], [0, 1, 2, 3, 4]]

操作後

unique empty and whole opens=是;all ordered open pairs=36;first union closure failure=null;first intersection closure failure=null

條件:無

先核子集表示、空集與全集、全部兩開集的聯/交仍開。因拓撲族本身有限,任意聯集只含有限種不同開集,反覆二元聯封閉便涵蓋它;有限交亦由二元交與全集得到。未供度量,不引入距離。

步驟識別與依賴

規則:cover_qualified_complete_topology_no_silent_metric · 依賴:G001

S002 · implies

操作前

original cover family index=0;member=[0, 3];complete same topology=[[], [0], [0, 3], [0, 3, 4], [0, 2, 3, 4], [0, 1, 2, 3, 4]]

操作後

original member open=是

條件:無

逐原始索引核開性,相同集合可以在不同索引重複;不能去重改題,也不能因它沒被選入就略過其非開性。

步驟識別與依賴

規則:cover_every_original_index_open_including_unused_members · 依賴:G001, S001

S003 · implies

操作前

original cover family index=1;member=[0, 2, 3, 4];complete same topology=[[], [0], [0, 3], [0, 3, 4], [0, 2, 3, 4], [0, 1, 2, 3, 4]]

操作後

original member open=是

條件:無

逐原始索引核開性,相同集合可以在不同索引重複;不能去重改題,也不能因它沒被選入就略過其非開性。

步驟識別與依賴

規則:cover_every_original_index_open_including_unused_members · 依賴:G001, S002

S004 · implies

操作前

original cover family index=2;member=[0, 1, 2, 3, 4];complete same topology=[[], [0], [0, 3], [0, 3, 4], [0, 2, 3, 4], [0, 1, 2, 3, 4]]

操作後

original member open=是

條件:無

逐原始索引核開性,相同集合可以在不同索引重複;不能去重改題,也不能因它沒被選入就略過其非開性。

步驟識別與依賴

規則:cover_every_original_index_open_including_unused_members · 依賴:G001, S003

S005 · implies

操作前

same target=[0, 2, 3, 4];union of ALL original members=[0, 1, 2, 3, 4];nonopen original indices=[]

操作後

covers target=是;whole original open cover valid=是

條件:無

開性與覆蓋目標是獨立義務,聯集可超過目標;只要包含即可,不要求聯集等於目標。兩者同時成立才核可原cover。

步驟識別與依賴

規則:cover_openness_and_target_coverage_separate_conjunction · 依賴:G001, S004

S006 · implies

操作前

raw selected ORIGINAL indices=[1];normalized duplicate-free indices=[1];selected original sets=[[0, 2, 3, 4]]

操作後

selected union=[0, 2, 3, 4];selected all open=是;selected covers target=是;original family qualified=是;valid selected subcover=是

條件:無

只依原索引取成員,排序索引但拒重複;空選取在空目標可合格。此協定另要求整個原族先為有效開覆蓋,所以好子族不能抹去未選中壞原成員。

步驟識別與依賴

規則:cover_selected_original_indices_whole_family_premise_retained · 依賴:G001, S005

S007 · implies

操作前

remove original selected index=1;remaining selected indices=[];remaining union=[];same target=[0, 2, 3, 4]

操作後

removal coverage row=[1, [], 否]

條件:無

每次只刪這個已選成員,重算剩餘聯集是否仍覆蓋原目標;保留原索引與移除順序,不用全圖最小化替代本題的包含極小測試。

步驟識別與依賴

規則:cover_every_single_member_removal_target_test · 依賴:G001, S006

S008 · implies

操作前

valid selected subcover=是;all single-removal rows=[[1, [], 否]]

操作後

inclusion-minimal=是;inclusion_minimal_not_minimum_cardinality

條件:無

從有效subcover出發,任何單一刪除都失敗才包含極小;若真有較小包含子族,先刪一個不在其中的成員仍會覆蓋,故單刪測試足夠。但原族其他不可比較選取可能張數更少,不能據此一般宣稱最小張數。

步驟識別與依賴

規則:cover_inclusion_minimal_not_global_smallest_size · 依賴:G001, S007

逐步反向核對

  • 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

([1], 是, [[1, [], 否]], 是, inclusion_minimal_not_minimum_cardinality)

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: c07ae4e81dc5c904f12f9391ff864b2890f41020aefa53c6b653d0d1ef4079d2
  • candidate record SHA-256: 99a7d229af0fd30283723c61c225b33276e82cec9cf8b61e9a432f1bbda87b86
  • semantic review receipt SHA-256: 55bb21783e2125ecf1e67e42f83fd25bec0ccd493f911f4bb937a5e9d6f9369a
  • question-first witness SHA-256: 754ddf2a6039c5ef4aae78a538c6e9a1e9a58d4825aee194e869a27b8a4c95bb
  • Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED
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