# 第 21048 題：單調有界數列收斂定理

[返回所在分頁 106](https://ocme.evemisslab.com/zh-Hant/questions/page/106/)

[← 逐題詳解目錄](https://ocme.evemisslab.com/zh-Hant/questions/) · [原題批次](https://ocme.evemisslab.com/zh-Hant/practice/batch-20261014-advance-20261108-r02-monotone-sequence-convergence-theorem-foundations/#q-20261014-advance-20261108-r02-monotone-sequence-convergence-theorem-0073)

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。

R0041-21048 · q-20261014-advance-20261108-r02-monotone-sequence-convergence-theorem-0073



## 原題與已知條件

實數列的symbolic全稱單調與相應有界證書。操作=monoseq-epsilon-witness；資料={"direction":"increasing","limit":[23,24],"coefficient":23,"shift":2,"epsilon":[1,32]}。請依 exact_ordered_tuple_declared_by_interface 欄序回答。


- G001 — 實數列的symbolic全稱單調與相應有界證書。操作=monoseq-epsilon-witness；資料={"direction":"increasing","limit":[23,24],"coefficient":23,"shift":2,"epsilon":[1,32]}。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-monotone-sequence-convergence-theorem](https://ocme.evemisslab.com/zh-Hant/mko/mko-monotone-sequence-convergence-theorem/)





## 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=23/24,c=23>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)*(23)/((n+2)*(n+1+2));positive denominator;all a_n strictly below L=23/24

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=23/24,c=23,shift=2

操作後

for ANY epsilon>0 choose natural N with N+2>23/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(23, 1/32)

操作後

monoseq c over epsilon = 736

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, 735)

操作後

monoseq index multiple = 735

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, 735)

操作後

monoseq actual source index = 735

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(735, 2)

操作後

monoseq witness denominator = 737

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(23, 737)

操作後

monoseq witness distance = 23/737

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(23, 736)

操作後

monoseq predecessor distance = 1/32

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=23,shift=2,epsilon=1/32;index(q)=1q+0;c/epsilon=736;floor=736

操作後

least nonnegative witness=735;actual source index=735;distance=23/737<epsilon;predecessor distance=1/32;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=23,epsilon=1/32,shift=2,stride=1,offset=0;least witness=735

操作後

for EVERY integer q>=735,denominator=1q+0+2>=witness denominator>0,so 0<distance<=(23/737)<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(735, 2)

操作後

monoseq at witness N denominator = 737

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(23, 737)

操作後

monoseq at witness N unsigned tail = 23/737

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(23/24, 23/737)

操作後

monoseq at witness N signed value = 16399/17688

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









## 逐步反向核對


- S014 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 monoseq at witness N signed value，不以小數近似替代。
- S013 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 monoseq at witness N unsigned tail，不以小數近似替代。
- S012 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 monoseq at witness N denominator，不以小數近似替代。
- S011 · 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。
- 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 monoseq predecessor distance，不以小數近似替代。
- S008 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 monoseq witness distance，不以小數近似替代。
- S007 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 monoseq witness denominator，不以小數近似替代。
- S006 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 monoseq actual source index，不以小數近似替代。
- S005 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 monoseq index multiple，不以小數近似替代。
- S004 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 monoseq c over epsilon，不以小數近似替代。
- 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

(increasing, 23/24, 1/32, 735, 16399/17688, 是, forall_n_ge_N_by_monotone_symbolic_tail)

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: 9fd2eee9d310ba144101bd92bf095a7eab417228f931d25c81e4854e41e16a81
- candidate record SHA-256: 4e517a226e90bfece8d96a15c38ea0abf494038de857b0b3be4de4cf3d3c9b84
- semantic review receipt SHA-256: 8f134403487694af4c70d2e00ec84bab542043ef4b3c54517c04f3c409c0262a
- question-first witness SHA-256: ad772845088ed8e99f87f90d4264b05ea97be35775305a02011af5ee35f0f4ce
- Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED

[同源完整 JSON](https://ocme.evemisslab.com/data/question-derivations/questions/q-20261014-advance-20261108-r02-monotone-sequence-convergence-theorem-0073.json)




