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第 20586 題:上確界與下確界

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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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R0040-20586 · q-20261014-advance-20261107-r02-supremum-and-infimum-0036

原題與已知條件

非空且相應有界的實值集合或明示有界開區間。操作=supinf-upper-bound-leastness;資料={"values":[[11,12],[-12,13],[23,14]],"candidate":[23,14]}。請依 exact_ordered_tuple_declared_by_interface 欄序回答。

  • G001 — 非空且相應有界的實值集合或明示有界開區間。操作=supinf-upper-bound-leastness;資料={"values":[[11,12],[-12,13],[23,14]],"candidate":[23,14]}。請依 exact_ordered_tuple_declared_by_interface 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

source operation=supinf-upper-bound-leastness;original snapshot and mathematics retained

操作後

explicit ordered source output fields=[candidate, is_upper_bound, supremum, equals_supremum, boundary]

條件:無

原題快照保留歷史介面標記;本頁直接列來源欄位順序,不需JavaScript或外部表。標籤不自動是數學證據,No保持來源的聲稱範圍。

步驟識別與依賴

規則:source_ordered_interface_explicit_without_javascript · 依賴:G001

S002 · implies

操作前

ORIGINAL complete ordered nonempty finite real-value list=[11/12, -12/13, 23/14]

操作後

initialize upper/lower extremum candidates at ORIGINAL first value;duplicates retained and do not change set bounds

條件:無

這是完整有限集合的給定列表,不是未知集合的有限取樣。重複值可出現但不改sup/inf,輸出仍按原順序保留,不先排序資料。

步驟識別與依賴

規則:supinf_complete_nonempty_finite_set_not_samples_or_sorting · 依賴:G001, S001

S003 · calculation

操作前

supinf original value1 minus previous maximum := sub(-12/13, 11/12)

操作後

supinf original value1 minus previous maximum = -287/156

條件:無

依原始角色及已核中間量精確代值,保留原索引、集合位置、方向、正負號與適用條件。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S002

S004 · calculation

操作前

supinf original value1 minus previous minimum := sub(-12/13, 11/12)

操作後

supinf original value1 minus previous minimum = -287/156

條件:無

依原始角色及已核中間量精確代值,保留原索引、集合位置、方向、正負號與適用條件。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S003

S005 · implies

操作前

ORIGINAL next index=1;value=-12/13;previous extremum values=[11/12, 11/12];differences=[-287/156, -287/156]

操作後

prefix maximum=11/12 attained at original index0;prefix minimum=-12/13 attained at original index1

條件:無

逐全部原值比較保prefix最大/最小不變式,只在嚴格變大/變小時改witness;沒有漏掉的原值。

步驟識別與依賴

規則:supinf_every_value_extremum_prefix_invariant · 依賴:G001, S004

S006 · calculation

操作前

supinf original value2 minus previous maximum := sub(23/14, 11/12)

操作後

supinf original value2 minus previous maximum = 61/84

條件:無

依原始角色及已核中間量精確代值,保留原索引、集合位置、方向、正負號與適用條件。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S005

S007 · calculation

操作前

supinf original value2 minus previous minimum := sub(23/14, -12/13)

操作後

supinf original value2 minus previous minimum = 467/182

條件:無

依原始角色及已核中間量精確代值,保留原索引、集合位置、方向、正負號與適用條件。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S006

S008 · implies

操作前

ORIGINAL next index=2;value=23/14;previous extremum values=[11/12, -12/13];differences=[61/84, 467/182]

操作後

prefix maximum=23/14 attained at original index2;prefix minimum=-12/13 attained at original index1

條件:無

逐全部原值比較保prefix最大/最小不變式,只在嚴格變大/變小時改witness;沒有漏掉的原值。

步驟識別與依賴

規則:supinf_every_value_extremum_prefix_invariant · 依賴:G001, S007

S009 · implies

操作前

ALL original values processed;actual maximum witness=[2, 23/14];actual minimum witness=[1, -12/13]

操作後

EVERY listed value between-12/13 and23/14;ANY upper bound must>=actual maximum in the set;ANY lower bound must<=actual minimum;sup=23/14,inf=-12/13,BOTH attained

條件:無

最大點本身屬集合,故任何上界都不能比它小;最小點亦迫任何下界不能更大。這同時證bound與leastness/greatestness,有限非空才有此取到性,不外推一般有界集合。

步驟識別與依賴

規則:supinf_bounds_and_least_greatest_by_actual_attaining_points · 依賴:G001, S008

S010 · calculation

操作前

supinf candidate bound test original value0 := sub(23/14, 11/12)

操作後

supinf candidate bound test original value0 = 61/84

條件:無

依原始角色及已核中間量精確代值,保留原索引、集合位置、方向、正負號與適用條件。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S009

S011 · calculation

操作前

supinf candidate bound test original value1 := sub(23/14, -12/13)

操作後

supinf candidate bound test original value1 = 467/182

條件:無

依原始角色及已核中間量精確代值,保留原索引、集合位置、方向、正負號與適用條件。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S010

S012 · calculation

操作前

supinf candidate bound test original value2 := sub(23/14, 23/14)

操作後

supinf candidate bound test original value2 = 0

條件:無

依原始角色及已核中間量精確代值,保留原索引、集合位置、方向、正負號與適用條件。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S011

S013 · implies

操作前

ORIGINAL candidate=23/14;upper-bound flags for EVERY original value=[是, 是, 是];separate actual extremum=23/14

操作後

candidate is bound=是;candidate equals SUP=是;a loose bound and a failed candidate are not the extremum

條件:無

候選bound要逐值全稱核;等於已證sup/inf才是相應最緊界。失敗只否決此candidate,不表示集合無界;鬆界通過也不等於最小上界/最大下界。

步驟識別與依賴

規則:supinf_candidate_bound_and_least_greatest_separate_flags · 依賴:G001, S012

逐步反向核對

  • S013 · 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。
  • S012 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 supinf candidate bound test original value2,不以小數近似替代。
  • S011 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 supinf candidate bound test original value1,不以小數近似替代。
  • S010 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 supinf candidate bound test original value0,不以小數近似替代。
  • 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 supinf original value2 minus previous minimum,不以小數近似替代。
  • S006 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 supinf original value2 minus previous maximum,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 supinf original value1 minus previous minimum,不以小數近似替代。
  • S003 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 supinf original value1 minus previous maximum,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

(23/14, 是, 23/14, 是, upper_bound_and_leastness_are_separate)

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: 4d56d6884553d322524f5e4686cea7c5df7880948511964ab46d35099b6275c5
  • candidate record SHA-256: 5c9a1040759396656e1b450cfd2c3e074cddab68347a717bf9cbb2ce053118cf
  • semantic review receipt SHA-256: c6483ed1229af9183fe5c704a2627b1558ad9a31bfbb0d2ee2d5c1a1c299ab4d
  • question-first witness SHA-256: e81f9a560d630fcb23441146f008c4feca7aceab3ebe4de2cf1997c061375ef7
  • Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED
同源完整 JSON