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第 22371 題：軌道－穩定子定理

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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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R0043-22371 · q-20261014-advance-20261110-r01-orbit-stabilizer-theorem-0071

原題與已知條件

同一完整已認證有限群作用與同一指定point。操作=orbitstab-coset-fiber-bijection；資料={"group_table":[[0,1],[1,0]],"identity":0,"point_count":6,"action_table":[[0,1,2,3,4,5],[1,0,2,3,4,5]],"point":2,"orbit_point":2}。請依 exact_ordered_tuple_declared_by_interface 欄序回答。

  • G001 — 同一完整已認證有限群作用與同一指定point。操作=orbitstab-coset-fiber-bijection；資料={"group_table":[[0,1],[1,0]],"identity":0,"point_count":6,"action_table":[[0,1,2,3,4,5],[1,0,2,3,4,5]],"point":2,"orbit_point":2}。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=orbitstab-coset-fiber-bijection;original snapshot and mathematics retained

操作後

explicit ordered source output fields=[orbit_point, representative, fiber, left_coset, equal, certificate]

條件：無

原題歷史介面標記保留，直接列來源有序欄位，不需JavaScript；MVT由原mode選欄序，不補空欄或看答案形狀猜。tag與固定No保原聲稱範圍。

步驟識別與依賴

規則：source_ordered_interface_explicit_without_javascript · 依賴：G001

S002 · implies

操作前

ORIGINAL complete group-label carrier Fin(2);declared identity label=0;Cayley table row g,column h gives g*h=[[0, 1], [1, 0]]

操作後

ORIGINAL complete point carrier Fin(6);TOTAL action table row g,column x gives g*x=[[0, 1, 2, 3, 4, 5], [1, 0, 2, 3, 4, 5]];all entries in range,so structural closure/totality checked;GROUP AXIOMS not assumed from shape

條件：無

兩張表的column角色不同，一張h是群標籤，一張x是作用點。in-range完整表只保closed／total，群候選可不滿足公理，不能因叫group_table就先填True。

步驟識別與依賴

規則：groupaction_two_table_roles_complete_candidate_not_group_assumption · 依賴：G001, S001

S003 · implies

操作前

ORIGINAL closed Cayley table=[[0, 1], [1, 0]];ACTUAL declared group identity=0

操作後

ALL [g,e*g,g*e,both_equal_g] rows=[[0, 0, 0, 是], [1, 1, 1, 是]];two-sided group identity=是

條件：無

群表的e*g與g*e兩側都須等g；這裡不把作用點的e*x=x當群identity證書。

步驟識別與依賴

規則：groupaction_group_identity_both_sides_not_action_identity · 依賴：G001, S002

S004 · implies

操作前

ORIGINAL group pair(g,h)=[0, 0];check ALL k in Fin(2)

操作後

ordered [k,(g*h)*k,g*(h*k),equal] rows=[[0, 0, 0, 是], [1, 1, 1, 是]]

條件：無

逐完整原表算兩種括號，不假設群循環、交換或可以用整數加法代替乘法。

步驟識別與依賴

規則：groupaction_complete_group_associativity_not_cyclic_assumption · 依賴：G001, S003

S005 · implies

操作前

ORIGINAL group pair(g,h)=[0, 1];check ALL k in Fin(2)

操作後

ordered [k,(g*h)*k,g*(h*k),equal] rows=[[0, 1, 1, 是], [1, 0, 0, 是]]

條件：無

逐完整原表算兩種括號，不假設群循環、交換或可以用整數加法代替乘法。

步驟識別與依賴

規則：groupaction_complete_group_associativity_not_cyclic_assumption · 依賴：G001, S004

S006 · implies

操作前

ORIGINAL group pair(g,h)=[1, 0];check ALL k in Fin(2)

操作後

ordered [k,(g*h)*k,g*(h*k),equal] rows=[[0, 1, 1, 是], [1, 0, 0, 是]]

條件：無

逐完整原表算兩種括號，不假設群循環、交換或可以用整數加法代替乘法。

步驟識別與依賴

規則：groupaction_complete_group_associativity_not_cyclic_assumption · 依賴：G001, S005

S007 · implies

操作前

ORIGINAL group pair(g,h)=[1, 1];check ALL k in Fin(2)

操作後

ordered [k,(g*h)*k,g*(h*k),equal] rows=[[0, 0, 0, 是], [1, 1, 1, 是]]

條件：無

逐完整原表算兩種括號，不假設群循環、交換或可以用整數加法代替乘法。

步驟識別與依賴

規則：groupaction_complete_group_associativity_not_cyclic_assumption · 依賴：G001, S006

S008 · implies

操作前

ORIGINAL group element g=0;DECLARED identity=0;ALL [h,g*h,h*g,two_sided_inverse] rows=[[0, 0, 0, 是], [1, 1, 1, 否]]

操作後

first actual two-sided inverse witness=0;exists=是

條件：無

每個g要存在同一個h同時滿足左右inverse；候選表不合格時可找不到，照實保None而非憑標籤公式猜inverse。

步驟識別與依賴

規則：groupaction_each_element_actual_two_sided_inverse · 依賴：G001, S007

S009 · implies

操作前

ORIGINAL group element g=1;DECLARED identity=0;ALL [h,g*h,h*g,two_sided_inverse] rows=[[0, 1, 1, 否], [1, 0, 0, 是]]

操作後

first actual two-sided inverse witness=1;exists=是

條件：無

每個g要存在同一個h同時滿足左右inverse；候選表不合格時可找不到，照實保None而非憑標籤公式猜inverse。

步驟識別與依賴

規則：groupaction_each_element_actual_two_sided_inverse · 依賴：G001, S008

S010 · implies

操作前

structurally closed COMPLETE group candidate;two-sided identity=是;ALL-triple associativity=是;ALL-element inverses=是

操作後

group_valid=是 is the CONJUNCTION;False remains a reported candidate result,not a silent repair

條件：無

完整三項責任合取才是群資格。即使作用表看似排列，壞group table也不會因此變群；不自行換identity或修表。

步驟識別與依賴

規則：groupaction_group_axiom_conjunction_candidate_may_fail · 依賴：G001, S009

S011 · implies

操作前

ACTUAL declared identity label=0;ORIGINAL identity action row=[0, 1, 2, 3, 4, 5];complete point carrier Fin(6)

操作後

ALL ordered [point,identity_image,equality] rows=[[0, 0, 是], [1, 1, 是], [2, 2, 是], [3, 3, 是], [4, 4, 是], [5, 5, 是]];identity-action axiom=是

條件：無

逐作用點驗e*x=x，e是來源宣告的真標籤，不預設0；此axiom與群乘法表的雙邊identity責任分開。

步驟識別與依賴

規則：groupaction_every_point_identity_action_not_group_identity · 依賴：G001, S010

S012 · implies

操作前

ORIGINAL ordered group pair(g,h)=[0, 0];actual group product=0;action table roles unchanged

操作後

ALL ordered [point,(g*h)*point,g*(h*point),equal] rows=[[0, 0, 0, 是], [1, 1, 1, 是], [2, 2, 2, 是], [3, 3, 3, 是], [4, 4, 4, 是], [5, 5, 5, 是]];earliest failure retained,not overwritten

條件：無

左邊先查group product再作用，右邊先h作用再g作用，不交換g,h。逐全部點及全部有序group pair核，失敗witness保g,h,x的首LEX順序。

步驟識別與依賴

規則：groupaction_all_ordered_compatibility_triples_not_samples · 依賴：G001, S011

S013 · implies

操作前

ORIGINAL ordered group pair(g,h)=[0, 1];actual group product=1;action table roles unchanged

操作後

ALL ordered [point,(g*h)*point,g*(h*point),equal] rows=[[0, 1, 1, 是], [1, 0, 0, 是], [2, 2, 2, 是], [3, 3, 3, 是], [4, 4, 4, 是], [5, 5, 5, 是]];earliest failure retained,not overwritten

條件：無

左邊先查group product再作用，右邊先h作用再g作用，不交換g,h。逐全部點及全部有序group pair核，失敗witness保g,h,x的首LEX順序。

步驟識別與依賴

規則：groupaction_all_ordered_compatibility_triples_not_samples · 依賴：G001, S012

S014 · implies

操作前

ORIGINAL ordered group pair(g,h)=[1, 0];actual group product=1;action table roles unchanged

操作後

ALL ordered [point,(g*h)*point,g*(h*point),equal] rows=[[0, 1, 1, 是], [1, 0, 0, 是], [2, 2, 2, 是], [3, 3, 3, 是], [4, 4, 4, 是], [5, 5, 5, 是]];earliest failure retained,not overwritten

條件：無

左邊先查group product再作用，右邊先h作用再g作用，不交換g,h。逐全部點及全部有序group pair核，失敗witness保g,h,x的首LEX順序。

步驟識別與依賴

規則：groupaction_all_ordered_compatibility_triples_not_samples · 依賴：G001, S013

S015 · implies

操作前

ORIGINAL ordered group pair(g,h)=[1, 1];actual group product=0;action table roles unchanged

操作後

ALL ordered [point,(g*h)*point,g*(h*point),equal] rows=[[0, 0, 0, 是], [1, 1, 1, 是], [2, 2, 2, 是], [3, 3, 3, 是], [4, 4, 4, 是], [5, 5, 5, 是]];earliest failure retained,not overwritten

條件：無

左邊先查group product再作用，右邊先h作用再g作用，不交換g,h。逐全部點及全部有序group pair核，失敗witness保g,h,x的首LEX順序。

步驟識別與依賴

規則：groupaction_all_ordered_compatibility_triples_not_samples · 依賴：G001, S014

S016 · calculation

操作前

group action ordered group-pair count := mul(2, 2)

操作後

group action ordered group-pair count = 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, S015

S017 · calculation

操作前

group action complete triple-domain count := mul(4, 6)

操作後

group action complete triple-domain count = 24

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, S016

S018 · implies

操作前

COMPLETE triple domain order^2*point_count=24;this derivation ACTUALLY checked all24 triples

操作後

compatibility=是;FIRST source-order failure[g,h,x,left,right]=null;null means NO failure anywhere

條件：無

triple_count是完整量詞域大小，不是把原型在第一錯誤處停止的迭代數冒充測量。本推導確實列了每對g,h的全部點，所以null給全域通過，首失敗則保確切資料與順序。

步驟識別與依賴

規則：groupaction_full_domain_count_first_failure_not_early_stop_measurement · 依賴：G001, S017

S019 · implies

操作前

ORIGINAL group-row label=0;ORIGINAL point-indexed action row=[0, 1, 2, 3, 4, 5]

操作後

sorted image MULTISET=[0, 1, 2, 3, 4, 5];equals full point carrier=是;original row NOT reordered

條件：無

排序只核image多重集是否完整無重複，原row按點索引的資料不改。單獨每列是permutation仍不足完整action，須原group及兩個action axiom。

步驟識別與依賴

規則：groupaction_every_row_permutation_actual_images_not_validity_converse · 依賴：G001, S018

S020 · implies

操作前

ORIGINAL group-row label=1;ORIGINAL point-indexed action row=[1, 0, 2, 3, 4, 5]

操作後

sorted image MULTISET=[0, 1, 2, 3, 4, 5];equals full point carrier=是;original row NOT reordered

條件：無

排序只核image多重集是否完整無重複，原row按點索引的資料不改。單獨每列是permutation仍不足完整action，須原group及兩個action axiom。

步驟識別與依賴

規則：groupaction_every_row_permutation_actual_images_not_validity_converse · 依賴：G001, S019

S021 · implies

操作前

CURRENT qualified group/action T=[[0, 1], [1, 0]],identity=0,inverse list=[0, 1];ORIGINAL SAME point=2

操作後

ALL [g,g*point]=[[0, 2], [1, 2]];full orbit=[2];SAME-point stabilizer=[0, 1];ALL [target,fiber] rows=[[2, [0, 1]]];action map onto orbit,NOT necessarily whole carrier

條件：無

先驗真群與兩個作用公理，再由同一point枚舉全部g。不同point的stabilizer或proper sample不能替換；不需作用free、faithful或transitive。

步驟識別與依賴

規則：orbitstab_qualified_SAME_action_point_full_fibers · 依賴：G001, S020

S022 · implies

操作前

ACTUAL SAME-point stabilizer=[0, 1];identity=0

操作後

ALL [g,h,product]=[[0, 0, 0], [0, 1, 1], [1, 0, 1], [1, 1, 0]];ALL [g,inverse]=[[0, 0], [1, 1]];identity/product/inverse stay in SAME stabilizer

條件：無

e固定point，兩個fixer的乘積仍固定，逆元作用回去亦固定；完整表逐member核，所以左陪集是這個真subgroup的陪集，不是任意相同大小列表。

步驟識別與依賴

規則：orbitstab_SAME_point_stabilizer_actual_subgroup · 依賴：G001, S021

S023 · calculation

操作前

Orbit-stabilizer fiber target2 complete size := sum(1, 1)

操作後

Orbit-stabilizer fiber target2 complete size = 2

條件：無

依原始角色、次序與已核中間量精確代值；不改source binding或用浮點近似。

步驟識別與依賴

規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S022

S024 · implies

操作前

ORIGINAL orbit target=2;LEAST group-index representative g0=0;SAME stabilizer=[0, 1];full fiber=[0, 1]

操作後

ALL [h,g0*h,(g0*h)*point]=[[0, 0, 2], [1, 1, 2]];ALL [g,g0_inverse*g,g0*(g0_inverse*g)]=[[0, 0, 0], [1, 1, 1]];LEFT coset sorted=[0, 1] equals fiber;fiber size=2

條件：無

h↦g0*h把同point的Stab送進fiber，反向g↦g0逆*g由作用相容落回Stab；兩個合成皆identity，故雙射。不可改右陪集，非交換群也用相同乘法方向。

步驟識別與依賴

規則：orbitstab_ACTUAL_left_coset_fiber_two_inverse_maps · 依賴：G001, S023

S025 · calculation

操作前

Orbit-stabilizer complete orbit count := sum(1)

操作後

Orbit-stabilizer complete orbit count = 1

條件：無

依原始角色、次序與已核中間量精確代值；不改source binding或用浮點近似。

步驟識別與依賴

規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S024

S026 · calculation

操作前

Orbit-stabilizer SAME-point stabilizer count := sum(1, 1)

操作後

Orbit-stabilizer SAME-point stabilizer count = 2

條件：無

依原始角色、次序與已核中間量精確代值；不改source binding或用浮點近似。

步驟識別與依賴

規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S025

S027 · calculation

操作前

Orbit-stabilizer SAME-bound orbit times stabilizer sizes := mul(1, 2)

操作後

Orbit-stabilizer SAME-bound orbit times stabilizer sizes = 2

條件：無

依原始角色、次序與已核中間量精確代值；不改source binding或用浮點近似。

步驟識別與依賴

規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S026

S028 · implies

操作前

ALL original group elements partitioned by actual action-map image;fibers=[[2, [0, 1]]]

操作後

each fiber bijective with SAME stabilizer of size2;orbit size=1;group order=2=1*2=2

條件：無

每個g有唯一像，因此fibers互不交且覆蓋全G；每個fiber的雙射才給同大小。這是完整計數理由，不是偶然乘積相等；不從orbit滿射推到整個point carrier滿射。

步驟識別與依賴

規則：orbitstab_partition_group_into_equal_size_fibers_count · 依賴：G001, S027

逐步反向核對

  • S028 · 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。
  • S027 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Orbit-stabilizer SAME-bound orbit times stabilizer sizes，不以小數近似替代。
  • S026 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Orbit-stabilizer SAME-point stabilizer count，不以小數近似替代。
  • S025 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Orbit-stabilizer complete orbit count，不以小數近似替代。
  • S024 · 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。
  • S023 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Orbit-stabilizer fiber target2 complete size，不以小數近似替代。
  • S022 · 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。
  • S021 · 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。
  • S020 · 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。
  • S019 · 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。
  • S018 · 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。
  • S017 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 group action complete triple-domain count，不以小數近似替代。
  • S016 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 group action ordered group-pair count，不以小數近似替代。
  • S015 · 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。
  • 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 — 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 — 回到原始資料與本步條件核對，不把單向推論誤稱等價。
  • 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 — 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 — 回到原始資料與本步條件核對，不把單向推論誤稱等價。
  • 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 — 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 — 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 — 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

(2, 0, [0, 1], [0, 1], 是, fiber_equals_left_coset_of_same_point_stabilizer)

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: 1e0e36d86b0d9433115470e5039463cd4f9ef99f54d7e972a3f81893a8f32bab
  • candidate record SHA-256: 5ea60dcda5d55363b6391b4736636edd58e5a186fe0c7995eba627cdc3a66de7
  • semantic review receipt SHA-256: 49cf6ec60211c92d1c0c302663af4d44479635dc8181fb61a20c3374288e21c5
  • question-first witness SHA-256: 10fd25b4643e5ff12753daceaa61f9f2499bf381f65ef96e9d21185c7c0d0c5e
  • Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED
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