Изменения

:Если <tex>d=0</tex> или <tex>m=0</tex>, то <tex>V</tex> может проверить указанное выше условие сам и вернуть соответствующий результат. Иначе запросим у <tex>P</tex> такое простое число <tex>p</tex>, что <tex>3dm \leqslant p \leqslant 6dm</tex> (такое <tex>p</tex> существует в силу постулата Бертрана<ref>[http://ru.wikipedia.org/wiki/Постулат_Бертрана постулата Wikipedia {{---}} Постулат Бертрана])</ref>. Проверим <tex>p</tex> на простоту и на принадлежность заданному промежутку. Как мы [[Класс P#Примеры задач и языков из P|знаем]], <tex>\mathrm{Primes} \in \mathrm{P}</tex>, следовательно на эти операции у <tex>V</tex> уйдёт полиномиальное от размера входа время.

Докажем теперь, что построенный таким образом интерактивны протокол — {{---}} корректный. Для этого нужно доказать следующие утверждения:# Построенный <tex>V</tex> {{--- }} [[Вероятностные_вычисления._Вероятностная_машина_Тьюринга|вероятностная машина Тьюринга]], совершающая не более полинома от длины входа действий.

::;'''Шаг 0''':::Так как количество наборов, удовлетворяющих <tex>\varphi</tex>, не равно <tex>k</tex>, то <tex>P</tex> не может послать правильное <tex>A_0</tex>, поскольку в этом случае не выполнится условие <tex>A_0(0) + A_0(1) = k</tex>. Поэтому он посылает не <tex>A_0</tex>, а некое <tex>\tilde{A}_0</tex>.:<tex>\ldots</tex>:;'''Шаг i''':::Заметим, что если на каком-то шаге <tex>A_{i-1}(r_i) = \tilde{A}_{i-1}(r_i)</tex>, то начиная со следующего шага <tex>P</tex> может посылать правильные <tex>A_j</tex> и в итоге <tex>V</tex> вернёт '''true'''.:::Для некоторого случайно выбранного <tex>r_i</tex> вероятность того, что <tex>A_{i-1}(r_i) = \tilde{A}_{i-1}(r_i)</tex>, не превосходит <tex>\dfrac{d}{p}</tex>, так как <tex>r_i</tex> — корень полинома <tex>(A_{i-1} - \tilde{A}_{i-1})(r_i)</tex>, имеющего степень не больше <tex>d</tex>, а, по основной теореме алгебры<ref>[https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D1%81%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%82%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D0%B0%D0%BB%D0%B3%D0%B5%D0%B1%D1%80%D1%8B основной теореме Wikipedia {{---}} Основная теорема алгебры]</ref>, полином имеет ровно <tex> d </tex> корней, и <tex> r_i \in \lbrace 0, \ldots, p -1 \rbrace</tex>.:<tex>\ldots</tex>:;'''Шаг m''':::Так как на последнем шаге <tex>V</tex> сверяет полученное от <tex>P</tex> значение с непосредственно вычисленным, слово будет допущено только в том случае, когда <tex>P</tex> смог прислать верное значение, что в свою очередь возможно лишь если на одном из предыдущих шагов был верно угадан корень полинома. :::Вычислим вероятность того, что хотя бы раз корень был угадан.:::<tex>\mathbb{P}(V_{P}(\langle \varphi, k \rangle)=1) = 1 - \left( 1 - \dfrac{d}{p} \right)^m \leqslant 1 - \left(1 - \dfrac{d}{3dm}\right)^m = 1 - \left(1 - \dfrac{1}{3m}\right)^m </tex>.:::Заметим, что функция <tex> y(m) = 1 - \left( 1 - \dfrac{1}{3m} \right)^{m}</tex> убывает при <tex> m \geqslant \dfrac{1}{3} </tex>. А так как <tex> m \geqslant 1 </tex> и <tex> y(1) = \dfrac{1}{3} </tex>, в итоге получаем, что <tex>\mathbb{P}(V_{P}(\langle \varphi, k \rangle)=1) \leqslant \dfrac{1}{3} </tex>.

Очевидно, что <tex>\varphi \in \mathrm{TAUT} \Leftrightarrow \forall x = (x_1, \ldots, x_k) \varphi(x) = 1 \Leftrightarrow \exists 2^{k} </tex> удовлетворяющих наборов <tex> x </tex> для <tex> \varphi(x) \Leftrightarrow \langle \varphi, 2^k \rangle \in \mathrm{\#SAT}</tex>.