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第 21428 題:實數列Bolzano-Weierstrass定理

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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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R0041-21428 · q-20261014-advance-20261109-r02-bolzano-weierstrass-theorem-real-0053

原題與已知條件

whole-sequence bounded certificate與symbolic strictly increasing infinite index。操作=bw-oscillatory-tail;資料={"limit":[3,4],"coefficient":3,"shift":4,"parity":0,"epsilon":[1,12]}。請依 exact_ordered_tuple_declared_by_interface 欄序回答。

  • G001 — whole-sequence bounded certificate與symbolic strictly increasing infinite index。操作=bw-oscillatory-tail;資料={"limit":[3,4],"coefficient":3,"shift":4,"parity":0,"epsilon":[1,12]}。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=bw-oscillatory-tail;original snapshot and mathematics retained

操作後

explicit ordered source output fields=[parity, index_rule, limit, epsilon, J, value_at_k_J, 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 a_n=3/4+(-1)^n*(3)/(n+4) for EVERY n>=0;parity=0

操作後

k(j)=2j+0 for ALL j>=0;k(j+1)-k(j)=2>0;selected sign=1;whole sequence bounded by |L|+c/shift

條件:無

奇偶索引是定義在全部自然數的嚴格遞增映射;取到的符號固定,誤差是c/(2j+parity+shift)。整數列有界但是否單調不是此子數列證書的前提。

步驟識別與依賴

規則:bw_parity_whole_law_and_infinite_strict_index · 依賴:G001, S001

S003 · calculation

操作前

bw c over epsilon := div(3, 1/12)

操作後

bw 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, S002

S004 · calculation

操作前

bw index multiple := mul(2, 17)

操作後

bw index multiple = 34

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

bw actual source index := sum(0, 34)

操作後

bw actual source index = 34

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

bw witness denominator := sum(34, 4)

操作後

bw witness denominator = 38

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

bw witness distance := div(3, 38)

操作後

bw witness distance = 3/38

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

bw predecessor distance := div(3, 36)

操作後

bw 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, S007

S009 · implies

操作前

bw:c=3,shift=4,epsilon=1/12;index(q)=2q+0;c/epsilon=36;floor=36

操作後

least nonnegative witness=17;actual source index=34;distance=3/38<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, S008

S010 · implies

操作前

bw:positive c=3,epsilon=1/12,shift=4,stride=2,offset=0;least witness=17

操作後

for EVERY integer q>=17,denominator=2q+0+4>=witness denominator>0,so 0<distance<=(3/38)<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, S009

S011 · calculation

操作前

bw at selected k(J) denominator := sum(34, 4)

操作後

bw at selected k(J) denominator = 38

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, S010

S012 · calculation

操作前

bw at selected k(J) unsigned tail := div(3, 38)

操作後

bw at selected k(J) unsigned tail = 3/38

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

bw at selected k(J) signed value := sum(3/4, 3/38)

操作後

bw at selected k(J) signed value = 63/76

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

逐步反向核對

  • S013 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 bw at selected k(J) signed value,不以小數近似替代。
  • S012 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 bw at selected k(J) unsigned tail,不以小數近似替代。
  • S011 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 bw at selected k(J) denominator,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 — 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 — 以精確有理數重算 bw predecessor distance,不以小數近似替代。
  • S007 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 bw witness distance,不以小數近似替代。
  • S006 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 bw witness denominator,不以小數近似替代。
  • S005 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 bw actual source index,不以小數近似替代。
  • S004 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 bw index multiple,不以小數近似替代。
  • S003 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 bw c over epsilon,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

(0, k(j)=2j+0, 3/4, 1/12, 17, 63/76, 是, forall_j_ge_J_symbolic_subsequence_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: 252086248f046988758fffbbf9eb76e927fb27127b8df9ba68eb342bc16ebd98
  • candidate record SHA-256: 5bc57471d83d4fca7312a8922b93330a0b8a7dba35d94ca297dab219df80ca62
  • semantic review receipt SHA-256: 8f134403487694af4c70d2e00ec84bab542043ef4b3c54517c04f3c409c0262a
  • question-first witness SHA-256: ad772845088ed8e99f87f90d4264b05ea97be35775305a02011af5ee35f0f4ce
  • Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED
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