R0053-27304 · q-20261015-advance-20261118-r07-pumping-lemma-regular-languages-0054
逐步推導
S001 · implies
操作前
source roles = [pump-anbn-all-splits]
操作後
derived = [[p, adversary_word, all_legal_split_rows, split_count, triangular_count, every_split_defeated, pump_down_scope]]
條件:無
此頁直接列完整來源欄序與mode特定角色,不靠JavaScript或由答案外形猜介面;No、undefined、infinity各保原意。
步驟識別與依賴
規則:source_ordered_fields_without_JS · 依賴:G001
S002 · implies
操作前
source roles = [4]
操作後
derived = [a^4b^4, 8, ALL x>=0,y>=1,x+y<=p]
條件:無
假設regular可取得p;adversary選a^p b^p,長2p>=p。任意合法split的xy都在前p個a中,故y只有a且長度正;不是先挑一個方便的split。
步驟識別與依賴
規則:Pumping_adversary_word_and_ALL_legal_split_domain · 依賴:G001, S001
S003 · calculation
操作前
Pumping ORIGINAL remaining a after i0 split0,1 := sub(4, 1)
操作後
Pumping ORIGINAL remaining a after i0 split0,1 = 3
條件:無
逐原始角色與已證中間量精確代值;不以近似值、索引位址或自洽但換過的操作數取代來源。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S002
S004 · implies
操作前
source roles = [4, 0, 1]
操作後
derived = [3, 7, [0, 1, 3, a^3b^4, 否], 是]
條件:無
第三欄p-x-y只計z中的剩餘a,完整|z|尚加p個b。i=0刪掉正長y,a數p-y<p而b數仍p,所以這個合法split的pump-down不在語言。
步驟識別與依賴
規則:Pumping_EVERY_legal_split_i0_refutation_remainingA_NOT_fullZ · 依賴:G001, S003
S005 · calculation
操作前
Pumping ORIGINAL remaining a after i0 split0,2 := sub(4, 2)
操作後
Pumping ORIGINAL remaining a after i0 split0,2 = 2
條件:無
逐原始角色與已證中間量精確代值;不以近似值、索引位址或自洽但換過的操作數取代來源。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S004
S006 · implies
操作前
source roles = [4, 0, 2]
操作後
derived = [2, 6, [0, 2, 2, a^2b^4, 否], 是]
條件:無
第三欄p-x-y只計z中的剩餘a,完整|z|尚加p個b。i=0刪掉正長y,a數p-y<p而b數仍p,所以這個合法split的pump-down不在語言。
步驟識別與依賴
規則:Pumping_EVERY_legal_split_i0_refutation_remainingA_NOT_fullZ · 依賴:G001, S005
S007 · calculation
操作前
Pumping ORIGINAL remaining a after i0 split0,3 := sub(4, 3)
操作後
Pumping ORIGINAL remaining a after i0 split0,3 = 1
條件:無
逐原始角色與已證中間量精確代值;不以近似值、索引位址或自洽但換過的操作數取代來源。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S006
S008 · implies
操作前
source roles = [4, 0, 3]
操作後
derived = [1, 5, [0, 3, 1, a^1b^4, 否], 是]
條件:無
第三欄p-x-y只計z中的剩餘a,完整|z|尚加p個b。i=0刪掉正長y,a數p-y<p而b數仍p,所以這個合法split的pump-down不在語言。
步驟識別與依賴
規則:Pumping_EVERY_legal_split_i0_refutation_remainingA_NOT_fullZ · 依賴:G001, S007
S009 · calculation
操作前
Pumping ORIGINAL remaining a after i0 split0,4 := sub(4, 4)
操作後
Pumping ORIGINAL remaining a after i0 split0,4 = 0
條件:無
逐原始角色與已證中間量精確代值;不以近似值、索引位址或自洽但換過的操作數取代來源。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S008
S010 · implies
操作前
source roles = [4, 0, 4]
操作後
derived = [0, 4, [0, 4, 0, a^0b^4, 否], 是]
條件:無
第三欄p-x-y只計z中的剩餘a,完整|z|尚加p個b。i=0刪掉正長y,a數p-y<p而b數仍p,所以這個合法split的pump-down不在語言。
步驟識別與依賴
規則:Pumping_EVERY_legal_split_i0_refutation_remainingA_NOT_fullZ · 依賴:G001, S009
S011 · calculation
操作前
Pumping ORIGINAL remaining a after i0 split1,1 := sub(4, 1)
操作後
Pumping ORIGINAL remaining a after i0 split1,1 = 3
條件:無
逐原始角色與已證中間量精確代值;不以近似值、索引位址或自洽但換過的操作數取代來源。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S010
S012 · implies
操作前
source roles = [4, 1, 1]
操作後
derived = [2, 6, [1, 1, 2, a^3b^4, 否], 是]
條件:無
第三欄p-x-y只計z中的剩餘a,完整|z|尚加p個b。i=0刪掉正長y,a數p-y<p而b數仍p,所以這個合法split的pump-down不在語言。
步驟識別與依賴
規則:Pumping_EVERY_legal_split_i0_refutation_remainingA_NOT_fullZ · 依賴:G001, S011
S013 · calculation
操作前
Pumping ORIGINAL remaining a after i0 split1,2 := sub(4, 2)
操作後
Pumping ORIGINAL remaining a after i0 split1,2 = 2
條件:無
逐原始角色與已證中間量精確代值;不以近似值、索引位址或自洽但換過的操作數取代來源。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S012
S014 · implies
操作前
source roles = [4, 1, 2]
操作後
derived = [1, 5, [1, 2, 1, a^2b^4, 否], 是]
條件:無
第三欄p-x-y只計z中的剩餘a,完整|z|尚加p個b。i=0刪掉正長y,a數p-y<p而b數仍p,所以這個合法split的pump-down不在語言。
步驟識別與依賴
規則:Pumping_EVERY_legal_split_i0_refutation_remainingA_NOT_fullZ · 依賴:G001, S013
S015 · calculation
操作前
Pumping ORIGINAL remaining a after i0 split1,3 := sub(4, 3)
操作後
Pumping ORIGINAL remaining a after i0 split1,3 = 1
條件:無
逐原始角色與已證中間量精確代值;不以近似值、索引位址或自洽但換過的操作數取代來源。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S014
S016 · implies
操作前
source roles = [4, 1, 3]
操作後
derived = [0, 4, [1, 3, 0, a^1b^4, 否], 是]
條件:無
第三欄p-x-y只計z中的剩餘a,完整|z|尚加p個b。i=0刪掉正長y,a數p-y<p而b數仍p,所以這個合法split的pump-down不在語言。
步驟識別與依賴
規則:Pumping_EVERY_legal_split_i0_refutation_remainingA_NOT_fullZ · 依賴:G001, S015
S017 · calculation
操作前
Pumping ORIGINAL remaining a after i0 split2,1 := sub(4, 1)
操作後
Pumping ORIGINAL remaining a after i0 split2,1 = 3
條件:無
逐原始角色與已證中間量精確代值;不以近似值、索引位址或自洽但換過的操作數取代來源。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S016
S018 · implies
操作前
source roles = [4, 2, 1]
操作後
derived = [1, 5, [2, 1, 1, a^3b^4, 否], 是]
條件:無
第三欄p-x-y只計z中的剩餘a,完整|z|尚加p個b。i=0刪掉正長y,a數p-y<p而b數仍p,所以這個合法split的pump-down不在語言。
步驟識別與依賴
規則:Pumping_EVERY_legal_split_i0_refutation_remainingA_NOT_fullZ · 依賴:G001, S017
S019 · calculation
操作前
Pumping ORIGINAL remaining a after i0 split2,2 := sub(4, 2)
操作後
Pumping ORIGINAL remaining a after i0 split2,2 = 2
條件:無
逐原始角色與已證中間量精確代值;不以近似值、索引位址或自洽但換過的操作數取代來源。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S018
S020 · implies
操作前
source roles = [4, 2, 2]
操作後
derived = [0, 4, [2, 2, 0, a^2b^4, 否], 是]
條件:無
第三欄p-x-y只計z中的剩餘a,完整|z|尚加p個b。i=0刪掉正長y,a數p-y<p而b數仍p,所以這個合法split的pump-down不在語言。
步驟識別與依賴
規則:Pumping_EVERY_legal_split_i0_refutation_remainingA_NOT_fullZ · 依賴:G001, S019
S021 · calculation
操作前
Pumping ORIGINAL remaining a after i0 split3,1 := sub(4, 1)
操作後
Pumping ORIGINAL remaining a after i0 split3,1 = 3
條件:無
逐原始角色與已證中間量精確代值;不以近似值、索引位址或自洽但換過的操作數取代來源。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S020
S022 · implies
操作前
source roles = [4, 3, 1]
操作後
derived = [0, 4, [3, 1, 0, a^3b^4, 否], 是]
條件:無
第三欄p-x-y只計z中的剩餘a,完整|z|尚加p個b。i=0刪掉正長y,a數p-y<p而b數仍p,所以這個合法split的pump-down不在語言。
步驟識別與依賴
規則:Pumping_EVERY_legal_split_i0_refutation_remainingA_NOT_fullZ · 依賴:G001, S021
S023 · calculation
操作前
Pumping ORIGINAL triangular numerator := mul(4, 5)
操作後
Pumping ORIGINAL triangular numerator = 20
條件:無
逐原始角色與已證中間量精確代值;不以近似值、索引位址或自洽但換過的操作數取代來源。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S022
S024 · calculation
操作前
Pumping ORIGINAL triangular all-splits count := div(20, 2)
操作後
Pumping ORIGINAL triangular all-splits count = 10
條件:無
逐原始角色與已證中間量精確代值;不以近似值、索引位址或自洽但換過的操作數取代來源。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S023
S025 · implies
操作前
source roles = [4, [[0, 1, 3, a^3b^4, 否], [0, 2, 2, a^2b^4, 否], [0, 3, 1, a^1b^4, 否], [0, 4, 0, a^0b^4, 否], [1, 1, 2, a^3b^4, 否], [1, 2, 1, a^2b^4, 否], [1, 3, 0, a^1b^4, 否], [2, 1, 1, a^3b^4, 否], [2, 2, 0, a^2b^4, 否], [3, 1, 0, a^3b^4, 否]]]
操作後
derived = [10, 10, 是]
條件:無
每個x有p-x個y,總數p+(p-1)+...+1=p(p+1)/2,表未遺漏任何合法split。一般論證對任意proposed p重複相同理由,故forall split exists i0反駁pumping結論;不把僅一個固定p表冒充全部證明。
步驟識別與依賴
規則:Pumping_ALL_splits_and_GENERAL_every_proposed_p_contradiction · 依賴:G001, S024
結論
(4, a^4b^4, [[0, 1, 3, a^3b^4, 否], [0, 2, 2, a^2b^4, 否], [0, 3, 1, a^1b^4, 否], [0, 4, 0, a^0b^4, 否], [1, 1, 2, a^3b^4, 否], [1, 2, 1, a^2b^4, 否], [1, 3, 0, a^1b^4, 否], [2, 1, 1, a^3b^4, 否], [2, 2, 0, a^2b^4, 否], [3, 1, 0, a^3b^4, 否]], 10, 10, 是, every_legal_split_is_defeated_by_i=0)
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。