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第 17337 題:連通拓撲空間

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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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R0033-17337 · q-20261014-advance-20261103-r05-connected-topological-space-0087

原題與已知條件

完整有限拓撲與全部clopen/separation候選;which僅指定獨立的空或單點參考慣例;n與topology描述實際待判定空間,不聲稱實際載體就是參考空間。操作=connected-empty-singleton-boundary;資料={"n":5,"topology":[[],[0],[0,2],[0,2,4],[0,2,3,4],[0,1,2,3,4]],"which":"singleton"}。請依 [reference_kind,actual_carrier_size,actual_connected,reference_convention] 欄序回答。

  • G001 — 完整有限拓撲與全部clopen/separation候選;which僅指定獨立的空或單點參考慣例;n與topology描述實際待判定空間,不聲稱實際載體就是參考空間。操作=connected-empty-singleton-boundary;資料={"n":5,"topology":[[],[0],[0,2],[0,2,4],[0,2,3,4],[0,1,2,3,4]],"which":"singleton"}。請依 [reference_kind,actual_carrier_size,actual_connected,reference_convention] 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

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

操作後

unique empty/whole opens present;empty carrier allowed;first union failure=null;first intersection failure=null

條件:無

n可為0;那時空集與全集是同一個開集,不要求兩個不同集合。逐原子集與全部二元聯/交核拓撲;有限族給任意聯封閉。實際空間由這份資料固定,不由reference label改寫。

步驟識別與依賴

規則:connected_actual_complete_topology_including_empty_carrier · 依賴:G001

S002 · implies

操作前

original open index=0;open=[];ACTUAL same-carrier complement=[0, 1, 2, 3, 4]

操作後

complement open=是;nonempty proper subset=否;nontrivial clopen obstruction=否

條件:無

原集合已開,再核補集開才是clopen;且必非空非全集才給分離。按拓撲原序列全體,不能由一個失敗候選推全域connected。

步驟識別與依賴

規則:connected_every_actual_open_complement_not_selected_samples · 依賴:G001, S001

S003 · implies

操作前

original open index=1;open=[0];ACTUAL same-carrier complement=[1, 2, 3, 4]

操作後

complement open=否;nonempty proper subset=是;nontrivial clopen obstruction=否

條件:無

原集合已開,再核補集開才是clopen;且必非空非全集才給分離。按拓撲原序列全體,不能由一個失敗候選推全域connected。

步驟識別與依賴

規則:connected_every_actual_open_complement_not_selected_samples · 依賴:G001, S002

S004 · implies

操作前

original open index=2;open=[0, 2];ACTUAL same-carrier complement=[1, 3, 4]

操作後

complement open=否;nonempty proper subset=是;nontrivial clopen obstruction=否

條件:無

原集合已開,再核補集開才是clopen;且必非空非全集才給分離。按拓撲原序列全體,不能由一個失敗候選推全域connected。

步驟識別與依賴

規則:connected_every_actual_open_complement_not_selected_samples · 依賴:G001, S003

S005 · implies

操作前

original open index=3;open=[0, 2, 4];ACTUAL same-carrier complement=[1, 3]

操作後

complement open=否;nonempty proper subset=是;nontrivial clopen obstruction=否

條件:無

原集合已開,再核補集開才是clopen;且必非空非全集才給分離。按拓撲原序列全體,不能由一個失敗候選推全域connected。

步驟識別與依賴

規則:connected_every_actual_open_complement_not_selected_samples · 依賴:G001, S004

S006 · implies

操作前

original open index=4;open=[0, 2, 3, 4];ACTUAL same-carrier complement=[1]

操作後

complement open=否;nonempty proper subset=是;nontrivial clopen obstruction=否

條件:無

原集合已開,再核補集開才是clopen;且必非空非全集才給分離。按拓撲原序列全體,不能由一個失敗候選推全域connected。

步驟識別與依賴

規則:connected_every_actual_open_complement_not_selected_samples · 依賴:G001, S005

S007 · implies

操作前

original open index=5;open=[0, 1, 2, 3, 4];ACTUAL same-carrier complement=[]

操作後

complement open=是;nonempty proper subset=否;nontrivial clopen obstruction=否

條件:無

原集合已開,再核補集開才是clopen;且必非空非全集才給分離。按拓撲原序列全體,不能由一個失敗候選推全域connected。

步驟識別與依賴

規則:connected_every_actual_open_complement_not_selected_samples · 依賴:G001, S006

S008 · implies

操作前

ALL actual clopen sets=[[], [0, 1, 2, 3, 4]];ALL nontrivial clopen sets=[]

操作後

a nontrivial clopen S gives separation(S,X minus S);a separation by disjoint nonempty opens gives such a clopen S;actual connected iff no such set

條件:無

正向補集開且兩邊非空,互斥並聯為全集;反向分離兩開集互為補集,故其中一個是非平凡clopen。完整有限拓撲已逐項檢完,才可排除全部分離;不是未給圖的graph connectivity。

步驟識別與依賴

規則:connected_clopen_separation_equivalence_full_finite_exhaustion · 依賴:G001, S007

S009 · implies

操作前

INDEPENDENT reference_kind=singleton;ACTUAL carrier size=5;ACTUAL complete-topology connected=是

操作後

reference_convention=singleton_connected;reference label does NOT assert actual carrier is the reference space

條件:無

which只挑一個獨立的空/單點參考慣例,不能要求實際n變0或1,也不能靠該真慣例把實際空間判connected。actual_connected只由全體實際拓撲算;空空間採無分離的vacuous慣例,不宣稱非空Lean ConnectedSpace。

步驟識別與依賴

規則:connected_reference_convention_never_rewrites_actual_space · 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

(singleton, 5, 是, singleton_connected)

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: e9db191b4ae0ca89b95ac6bdd9fe366a8f0d6473f194b165ebd6dce0504faa0e
  • candidate record SHA-256: 9c9852fee16f1da4696d33cb256eff8d431d5095ee50db681c6dcb09b459812e
  • semantic review receipt SHA-256: 4a0957a15bb33fbe5f663e37a8babf46ab5a291eb5d1dfa3bf9045204cd43ec3
  • question-first witness SHA-256: 22a8506bcfa34c503216083d1a8e813d61aad22dbc81589c0d41089c528a7f93
  • Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED
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