R0041-21028 · q-20261014-advance-20261108-r02-monotone-sequence-convergence-theorem-0053
逐步推導
S001 · implies
操作前
source operation=monoseq-epsilon-witness;original snapshot and mathematics retained
操作後
explicit ordered source output fields=[direction, limit, epsilon, N, value_at_N, strict_tail_certificate, certificate]
條件:無
原題歷史介面標記保留;此處直接列有序輸出欄位,不依賴JavaScript。欄位或tag不是額外數學證據,固定No保留原聲稱範圍。
步驟識別與依賴
規則:source_ordered_interface_explicit_without_javascript · 依賴:G001
S002 · implies
操作前
ORIGINAL direction=increasing,L=3/4,c=3>0,shift=2>=1;WHOLE a_n=L+(-1)c/(n+shift) for ALL n>=0
操作後
for EVERY n>=0,a_(n+1)-a_n=(1)*(3)/((n+2)*(n+1+2));positive denominator;all a_n strictly below L=3/4
條件:無
逐次差由同分母相減得到;c正、分母正固定其符號,故遞增時L是上界,遞減時L是下界。這是全部n的公式,允許L為負且不把頭三項當證明。
步驟識別與依賴
規則:monoseq_whole_symbolic_monotonicity_and_matching_bound · 依賴:G001, S001
S003 · implies
操作前
WHOLE increasing law with ORIGINAL L=3/4,c=3,shift=2
操作後
for ANY epsilon>0 choose natural N with N+2>3/epsilon;ALL n>=N have |a_n-L|<epsilon;L is supremum but NOT attained because c/(n+shift)>0
條件:無
由Archimedean性選出N後控制所有後項;任何比L更小的上界(或更大的下界)會被足夠近L的項打破,故L是sup/inf。一般單調定理亦由sup−epsilon不是上界取得一項,再以單調性夾住尾部;遞減情況對偶。
步驟識別與依賴
規則:monoseq_sup_inf_limit_proof_and_nonattainment · 依賴:G001, S002
S004 · calculation
操作前
monoseq c over epsilon := div(3, 1/12)
操作後
monoseq c over epsilon = 36
條件:無
依原題角色與已核中間量精確代值,保留原順序、正負號及量詞條件。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S003
S005 · calculation
操作前
monoseq index multiple := mul(1, 35)
操作後
monoseq index multiple = 35
條件:無
依原題角色與已核中間量精確代值,保留原順序、正負號及量詞條件。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S004
S006 · calculation
操作前
monoseq actual source index := sum(0, 35)
操作後
monoseq actual source index = 35
條件:無
依原題角色與已核中間量精確代值,保留原順序、正負號及量詞條件。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S005
S007 · calculation
操作前
monoseq witness denominator := sum(35, 2)
操作後
monoseq witness denominator = 37
條件:無
依原題角色與已核中間量精確代值,保留原順序、正負號及量詞條件。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S006
S008 · calculation
操作前
monoseq witness distance := div(3, 37)
操作後
monoseq witness distance = 3/37
條件:無
依原題角色與已核中間量精確代值,保留原順序、正負號及量詞條件。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S007
S009 · calculation
操作前
monoseq predecessor distance := div(3, 36)
操作後
monoseq predecessor distance = 1/12
條件:無
依原題角色與已核中間量精確代值,保留原順序、正負號及量詞條件。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S008
S010 · implies
操作前
monoseq:c=3,shift=2,epsilon=1/12;index(q)=1q+0;c/epsilon=36;floor=36
操作後
least nonnegative witness=35;actual source index=35;distance=3/37<epsilon;predecessor distance=1/12;no predecessor evaluated when witness0
條件:無
嚴格小於等價分母大於c/epsilon,整數分母需至少floor(c/epsilon)+1,再按stride向上取整且截到0。N>0才驗前一項仍≥epsilon;相等尚未通過。
步驟識別與依賴
規則:tail_strict_least_index_not_equality_or_negative_predecessor · 依賴:G001, S009
S011 · implies
操作前
monoseq:positive c=3,epsilon=1/12,shift=2,stride=1,offset=0;least witness=35
操作後
for EVERY integer q>=35,denominator=1q+0+2>=witness denominator>0,so 0<distance<=(3/37)<epsilon
條件:無
這一步是所有後續索引的代數不等式,不是只看一個數值猜收斂。分母正且遞增,固定正分子使誤差遞減;前一項檢查只證最小性。
步驟識別與依賴
規則:tail_all_later_quantified_from_positive_denominator_growth · 依賴:G001, S010
S012 · calculation
操作前
monoseq at witness N denominator := sum(35, 2)
操作後
monoseq at witness N denominator = 37
條件:無
依原題角色與已核中間量精確代值,保留原順序、正負號及量詞條件。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S011
S013 · calculation
操作前
monoseq at witness N unsigned tail := div(3, 37)
操作後
monoseq at witness N unsigned tail = 3/37
條件:無
依原題角色與已核中間量精確代值,保留原順序、正負號及量詞條件。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S012
S014 · calculation
操作前
monoseq at witness N signed value := sub(3/4, 3/37)
操作後
monoseq at witness N signed value = 99/148
條件:無
依原題角色與已核中間量精確代值,保留原順序、正負號及量詞條件。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S013