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第 26939 題:級數比較判別法

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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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R0052-26939 · q-20261015-advance-20261117-r01-series-comparison-test-0064

原題與已知條件

非負項、eventual forall比較方向與reference series狀態責任。操作=series-eventual-tail;資料={"prefix_a":[14,15,16],"prefix_b":[1,2,3],"a_scale":14,"b_scale":15,"ratio":[4,11],"cutoff":3}。請依 exact_ordered_tuple_declared_by_interface 欄序回答。

  • G001 — 非負項、eventual forall比較方向與reference series狀態責任。操作=series-eventual-tail;資料={"prefix_a":[14,15,16],"prefix_b":[1,2,3],"a_scale":14,"b_scale":15,"ratio":[4,11],"cutoff":3}。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 roles = [series-eventual-tail]

操作後

derived = [[cutoff, prefix_a_sum, prefix_b_sum, tail_a_sum, tail_b_sum, total_a, convergent, certificate]]

條件:無

直接列出此操作及mode的完整來源欄序,不需JavaScript;布林、字串與null角色保持區別,不補欄或以答案形狀猜介面。

步驟識別與依賴

規則:source_ordered_fields_without_JS · 依賴:G001

S002 · implies

操作前

source roles = [14, 15, 4/11]

操作後

derived = [EVERY tail term is A*r^k and B*r^k for k>=0, r^0=1 including r=0, 是]

條件:無

整條tail律是給定前提,k由0開始;0<=A<=B與r>=0給逐項比較,0<=r<1才可用geometric和。r=0的首項仍有r^0=1。

步驟識別與依賴

規則:Series_WHOLE_geometric_tail_premises_not_finite_samples · 依賴:G001, S001

S003 · calculation

操作前

Series prefixA ORIGINAL running sum0 := sum(0, 14)

操作後

Series prefixA ORIGINAL running sum0 = 14

條件:無

以原始角色精確代值並保留符號運算;不用浮點近似,也不因額外教學運算縮小原題域。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S002

S004 · calculation

操作前

Series prefixA ORIGINAL running sum1 := sum(14, 15)

操作後

Series prefixA ORIGINAL running sum1 = 29

條件:無

以原始角色精確代值並保留符號運算;不用浮點近似,也不因額外教學運算縮小原題域。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S003

S005 · calculation

操作前

Series prefixA ORIGINAL running sum2 := sum(29, 16)

操作後

Series prefixA ORIGINAL running sum2 = 45

條件:無

以原始角色精確代值並保留符號運算;不用浮點近似,也不因額外教學運算縮小原題域。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S004

S006 · calculation

操作前

Series prefixB ORIGINAL running sum0 := sum(0, 1)

操作後

Series prefixB ORIGINAL running sum0 = 1

條件:無

以原始角色精確代值並保留符號運算;不用浮點近似,也不因額外教學運算縮小原題域。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S005

S007 · calculation

操作前

Series prefixB ORIGINAL running sum1 := sum(1, 2)

操作後

Series prefixB ORIGINAL running sum1 = 3

條件:無

以原始角色精確代值並保留符號運算;不用浮點近似,也不因額外教學運算縮小原題域。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S006

S008 · calculation

操作前

Series prefixB ORIGINAL running sum2 := sum(3, 3)

操作後

Series prefixB ORIGINAL running sum2 = 6

條件:無

以原始角色精確代值並保留符號運算;不用浮點近似,也不因額外教學運算縮小原題域。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S007

S009 · implies

操作前

source roles = [3, [14, 15, 16], [1, 2, 3]]

操作後

derived = [45, 6, tail exponent n-cutoff starts at0]

條件:無

cutoff是prefix項數;兩prefix各自非負但不要求逐項或總和互相比較,tail在n=cutoff從指數0開始。空prefix合法。

步驟識別與依賴

規則:Series_arbitrary_nonnegative_prefix_count_NOT_global_order · 依賴:G001, S008

S010 · calculation

操作前

Series ORIGINAL one minus ratio := sub(1, 4/11)

操作後

Series ORIGINAL one minus ratio = 7/11

條件:無

以原始角色精確代值並保留符號運算;不用浮點近似,也不因額外教學運算縮小原題域。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S009

S011 · calculation

操作前

Series ORIGINAL geometric tailA := div(14, 7/11)

操作後

Series ORIGINAL geometric tailA = 22

條件:無

以原始角色精確代值並保留符號運算;不用浮點近似,也不因額外教學運算縮小原題域。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S010

S012 · calculation

操作前

Series ORIGINAL geometric tailB := div(15, 7/11)

操作後

Series ORIGINAL geometric tailB = 165/7

條件:無

以原始角色精確代值並保留符號運算;不用浮點近似,也不因額外教學運算縮小原題域。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S011

S013 · implies

操作前

source roles = [14, 15, 4/11, 7/11]

操作後

derived = [22, 165/7, 是]

條件:無

有限和S_N=A(1-r^N)/(1-r),乘(1-r)可逐項相消;r^N→0給tail和A/(1-r),B同理。非負a的部分和遞增且由已收斂b的和控制,故收斂;不是以有限項近似代替∀n。

步驟識別與依賴

規則:Series_GENERAL_geometric_partial_sum_limit_and_upper_comparison · 依賴:G001, S012

S014 · calculation

操作前

Series ORIGINAL totalA prefix plus tail := sum(45, 22)

操作後

Series ORIGINAL totalA prefix plus tail = 67

條件:無

以原始角色精確代值並保留符號運算;不用浮點近似,也不因額外教學運算縮小原題域。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S013

S015 · implies

操作前

source roles = [3, 45, 6, 22, 165/7]

操作後

derived = [67, 是]

條件:無

從足夠大N起,總部分和=固定prefix和+tail部分和;加固定有限數保極限,故A收斂。只比較tail,不宣稱兩個全級數總和有序,也不替未輸出的totalB加來源數值限制。

步驟識別與依賴

規則:Series_finite_prefix_preserves_tail_convergence_NOT_total_order · 依賴:G001, S014

逐步反向核對

  • S015 · premise_and_result_audit — 反查原題的完整資料、型別、欄序與本步條件;有限核對不升格為無限定理的形式證明。
  • S014 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Series ORIGINAL totalA prefix plus tail,不以小數近似替代。
  • S013 · premise_and_result_audit — 反查原題的完整資料、型別、欄序與本步條件;有限核對不升格為無限定理的形式證明。
  • S012 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Series ORIGINAL geometric tailB,不以小數近似替代。
  • S011 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Series ORIGINAL geometric tailA,不以小數近似替代。
  • S010 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Series ORIGINAL one minus ratio,不以小數近似替代。
  • S009 · premise_and_result_audit — 反查原題的完整資料、型別、欄序與本步條件;有限核對不升格為無限定理的形式證明。
  • S008 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Series prefixB ORIGINAL running sum2,不以小數近似替代。
  • S007 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Series prefixB ORIGINAL running sum1,不以小數近似替代。
  • S006 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Series prefixB ORIGINAL running sum0,不以小數近似替代。
  • S005 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Series prefixA ORIGINAL running sum2,不以小數近似替代。
  • S004 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Series prefixA ORIGINAL running sum1,不以小數近似替代。
  • S003 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Series prefixA ORIGINAL running sum0,不以小數近似替代。
  • S002 · premise_and_result_audit — 反查原題的完整資料、型別、欄序與本步條件;有限核對不升格為無限定理的形式證明。
  • S001 · premise_and_result_audit — 反查原題的完整資料、型別、欄序與本步條件;有限核對不升格為無限定理的形式證明。

結論

(3, 45, 6, 22, 165/7, 67, 是, finite_prefix_does_not_change_tail_convergence)

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: 6875d6df65d6e911299e1a8a1a26c021465fc9cc27f6ac4fd687bcba6cea4675
  • candidate record SHA-256: 414cee0d71e5655c2e4462e65117f8411eeb10ef925912364946fb96f4ca377c
  • semantic review receipt SHA-256: 729b25cbf6bf5cb1d07a21a511ae216ec5fdd54a4a7aa2f7c21156b81ff37252
  • question-first witness SHA-256: d1ab788770eaad04f986986e65afb0d55791e8a8c0d747e9a2b499f79fe78df2
  • Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED
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