# 第 20362 題：鴿籠原理

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本頁是已完成第二對話 AI 數理與中英語義覆核的教學詳解，只支持本題明示的模型與前提。沒有人工審查或新 Lean 證明，也不提升原題或 MKO 的 Canonical 真值狀態。

R0039-20362 · q-20261014-advance-20261107-r05-pigeonhole-principle-0037



## 原題與已知條件

完整有限集合大小與total map。操作=pigeon-generalized-load；資料={"mapping":[3,2,1,0,3,2,1],"codomain_count":4}。請依 exact_ordered_tuple_declared_by_interface 欄序回答。


- G001 — 完整有限集合大小與total map。操作=pigeon-generalized-load；資料={"mapping":[3,2,1,0,3,2,1],"codomain_count":4}。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。


- [mko-pigeonhole-principle](https://ocme.evemisslab.com/zh-Hant/mko/mko-pigeonhole-principle/)





## 逐步推導

S001 · implies操作前

source operation=pigeon-generalized-load;original snapshot and mathematics retained

操作後

explicit ordered source output fields=[loads, maximum_load, ceiling_lower_bound, bound_holds, certificate]

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。欄位標籤不是額外數學證據，No保持原題的聲稱範圍。

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 source-indexed total map=[3, 2, 1, 0, 3, 2, 1];source Fin(7);ACTUAL target Fin(4)

操作後

every source has ONE in-range image;all target labels0..3 retained even if unused;empty source allowed

條件：無

原source索引順序與target標籤保留，不以首次遇見次序重新編號桶。完整total map才可算全部fibre與碰撞；空domain也仍映入非空codomain。

步驟識別與依賴規則：pigeon_complete_total_map_not_sample_or_bin_relabeling · 依賴：G001, S001





S003 · calculation操作前

pigeon target0 complete fibre load := sum(1)

操作後

pigeon target0 complete fibre load = 1

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留索引、正負號、分母與證明適用條件。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S002





S004 · implies操作前

ACTUAL original target=0;ALL source fibre indices=[3]

操作後

complete load=1;unused targets remain with load0

條件：無

逐全部codomain槽列出fibre，空桶也保0；不只計用過的桶而改變平均分母。

步驟識別與依賴規則：pigeon_every_target_load_null_bins_retained · 依賴：G001, S003





S005 · calculation操作前

pigeon target1 complete fibre load := sum(1, 1)

操作後

pigeon target1 complete fibre load = 2

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留索引、正負號、分母與證明適用條件。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S004





S006 · implies操作前

ACTUAL original target=1;ALL source fibre indices=[2, 6]

操作後

complete load=2;unused targets remain with load0

條件：無

逐全部codomain槽列出fibre，空桶也保0；不只計用過的桶而改變平均分母。

步驟識別與依賴規則：pigeon_every_target_load_null_bins_retained · 依賴：G001, S005





S007 · calculation操作前

pigeon target2 complete fibre load := sum(1, 1)

操作後

pigeon target2 complete fibre load = 2

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留索引、正負號、分母與證明適用條件。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S006





S008 · implies操作前

ACTUAL original target=2;ALL source fibre indices=[1, 5]

操作後

complete load=2;unused targets remain with load0

條件：無

逐全部codomain槽列出fibre，空桶也保0；不只計用過的桶而改變平均分母。

步驟識別與依賴規則：pigeon_every_target_load_null_bins_retained · 依賴：G001, S007





S009 · calculation操作前

pigeon target3 complete fibre load := sum(1, 1)

操作後

pigeon target3 complete fibre load = 2

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留索引、正負號、分母與證明適用條件。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S008





S010 · implies操作前

ACTUAL original target=3;ALL source fibre indices=[0, 4]

操作後

complete load=2;unused targets remain with load0

條件：無

逐全部codomain槽列出fibre，空桶也保0；不只計用過的桶而改變平均分母。

步驟識別與依賴規則：pigeon_every_target_load_null_bins_retained · 依賴：G001, S009





S011 · calculation操作前

pigeon complete sum of all target loads := sum(1, 2, 2, 2)

操作後

pigeon complete sum of all target loads = 7

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留索引、正負號、分母與證明適用條件。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S010





S012 · calculation操作前

pigeon exact average load := div(7, 4)

操作後

pigeon exact average load = 7/4

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留索引、正負號、分母與證明適用條件。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S011





S013 · calculation操作前

pigeon exact ceiling lower bound := sum(1, 1)

操作後

pigeon exact ceiling lower bound = 2

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留索引、正負號、分母與證明適用條件。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S012





S014 · implies操作前

ALL original-order loads=[1, 2, 2, 2];sum=7;nonempty target count=4;exact average=7/4;division m=n*1+3

操作後

ceiling average=2;actual max load=2 attained at target1;maximum>=ceiling;not necessarily equality

條件：無

若每桶都小於ceil(m/n)，整數負載都≤ceil−1，總和<n·m/n=m，矛盾。m=0時全部負載0直接給max=ceil=0；不能把這個下界換成最大負載的等式。

步驟識別與依賴規則：pigeon_generalized_ceiling_full_load_argument · 依賴：G001, S013









## 逐步反向核對


- S014 · 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。
- S013 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 pigeon exact ceiling lower bound，不以小數近似替代。
- S012 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 pigeon exact average load，不以小數近似替代。
- S011 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 pigeon complete sum of all target loads，不以小數近似替代。
- S010 · 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。
- S009 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 pigeon target3 complete fibre load，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 pigeon target2 complete fibre load，不以小數近似替代。
- 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 — 以精確有理數重算 pigeon target1 complete fibre load，不以小數近似替代。
- 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 — 以精確有理數重算 pigeon target0 complete fibre load，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, 2, 2, 2], 2, 2, 是, generalized_pigeonhole_load_bound)

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: a3f22192f2212d4f94d1d1ee9be4591df81128e8f40191d8b35c5735e30e0bf5
- candidate record SHA-256: 04e6782f30f9b32b67878860300bfe2cd558ffef052534e981134b23d304b4e9
- semantic review receipt SHA-256: 6e11e35fafe32f16900ce9b522d01acb7b2ee6b463ab179392076cfbe1af8034
- question-first witness SHA-256: cc0fa361fc25151729e70264340d2eae94f179f6f2a2edfe80ba5704fbbd0682
- Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED

[同源完整 JSON](https://ocme.evemisslab.com/data/question-derivations/questions/q-20261014-advance-20261107-r05-pigeonhole-principle-0037.json)




