根据帕里克定理,如果是上下文无关的,则集合将是半线性的,也就是说,它将是有限个集合的并集。形式,对于某些。大号L中号= { (一,b ):一≤ γ b } M={(a,b):a≤γb}小号= Ü 0 + Ñ Ü 1 + ⋯ + Ñ ù ℓ S=u0+Nu1+⋯+Nuℓù 我 = (一个我,b 我)ui=(ai,bi)
显然,并且此外的每个,因为否则为足够大。因此(因为是有理数的)。这意味着中的每个满足。ü 0 ∈ 中号u0∈MÜ 我 ∈ 中号ui∈M我> 0 i>0ü 0 + Ñ Ü 我 ∉ 中号u0+Nui∉MÑ N克(小号):= 最大值(一个0 / b 0,... ,一个ℓ / b ℓ)< γ g(S):=max(a0/b0,…,aℓ/bℓ)<γ克(小号)g(S)(一,b )∈ 小号(a,b)∈S一个/ b ≤ 克(小号)a/b≤g(S)
现在假设是并集,并定义。前述表明,联合中的每个都满足,并且由于。中号M小号(1 ),... ,小号(米)S(1),…,S(m)克= 最大值(克(小号(1 )),... ,克(小号(米)))< γ g=max(g(S(1)),…,g(S(m)))<γ(一,b )(a,b)一个/ b ≤ 克< γ a/b≤g<γSUP { 一个/ b :(一,b )∈ 中号} = γsup{a/b:(a,b)∈M}=γ
当是有理数时,证明失败,并且实际上是半线性的:
实际上,通过构造,右边的任何一对满足(因为)。相反,假设。当和,从减去。最终(因为表示γ γ中号M{ (一,b ):一≤ 小号吨 b}=小号- 1 ⋃一个=0(一,⌈吨小号一个⌉)+Ñ(小号,吨)+Ñ(0,1)。{(a,b):a≤stb}=⋃a=0s−1(a,⌈tsa⌉)+N(s,t)+N(0,1).
(一,b)(a,b)一个≤小号t ba≤stbs=s吨吨s=stt一个≤小号吨 ba≤stb一个≥小号a≥sb≥吨b≥t(小号,吨)(s,t)(一,b)(a,b)一个<小号a<sb<吨b<t一个≤小号吨 b<小号a≤stb<s)。由于,所以必然。因此,我们可以从减去直到达到。一个≤小号吨 ba≤stbb≥⌈吨š一个⌉b≥⌈tsa⌉(0,1)(0,1)(一,b)(a,b)(一,⌈吨Š一个⌉)(a,⌈tsa⌉)