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第 32935 題:二元線性系統的解集合分類

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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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R0064-32935 · q-20261003-advance-20261004-r06-system-linear-equations-0035

原題與已知條件

實數論域中兩個限制 (1)x+(3)y=5 與 (2)x+(6)y=10 必須同時成立。此系統是無解、唯一解還是無限多解?容許零係數列。

  • G001 — 實數論域中兩個限制 (1)x+(3)y=5 與 (2)x+(6)y=10 必須同時成立。此系統是無解、唯一解還是無限多解?容許零係數列。

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 = [qf-linear-system-solution-class, solution_class, reals, []]

操作後

derived = [[SOURCE_solution_class_STRING]]

條件:無

legacy核來源精確欄位及operation/domain;BASE整數保metadata但不當oracle。先分NUMBER、字串、fractionpair或vector等式,不強套同一格式;原中英/AST/status不變。

步驟識別與依賴

規則:R64_SOURCE_exact_legacy_interface_BASE_metadata_AND_output_roles · 依賴:G001

S002 · implies

操作前

source roles = [[[1, 3, 5], [2, 6, 10]]]

操作後

derived = [[coefficient_x, coefficient_y, right_side]]

條件:無

原兩row各[a,b,c]代表ax+by=c,第三欄是rhs,不是矩陣係數。全部6個raw都SAFE先驗,D題未用rhs也不能略過;原row次序不改。

步驟識別與依賴

規則:System_RAW_exact2_augmented_rows3_ALL_SAFEincl_unused_rhs · 依賴:G001, S001

S003 · calculation

操作前

System ORIGINAL a times e main product := mul(1, 6)

操作後

System ORIGINAL a times e main product = 6

條件:無

保留原操作數與次序作精確整數/有理運算。RAW界依bank;衍生量不重套SAFE,不用浮點近似,不把BASE整數另加legacy界。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S002

S004 · calculation

操作前

System ORIGINAL b times d other product := mul(3, 2)

操作後

System ORIGINAL b times d other product = 6

條件:無

保留原操作數與次序作精確整數/有理運算。RAW界依bank;衍生量不重套SAFE,不用浮點近似,不把BASE整數另加legacy界。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S003

S005 · calculation

操作前

System ORIGINAL signed determinant ae minus bd := sub(6, 6)

操作後

System ORIGINAL signed determinant ae minus bd = 0

條件:無

保留原操作數與次序作精確整數/有理運算。RAW界依bank;衍生量不重套SAFE,不用浮點近似,不把BASE整數另加legacy界。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S004

S006 · implies

操作前

source roles = [[[1, 3, 5], [2, 6, 10]]]

操作後

derived = [6, 6, 0]

條件:無

D=ae−bd只取兩row前兩欄,保原row順序與符號;rhs不算入,row交換會改D符號,不用semantic排序代替原資料。

步驟識別與依賴

規則:System_DETERMINANT_coefficients_ONLY_raw_order_sign · 依賴:G001, S005

S007 · implies

操作前

source roles = [[[1, 3, 5], [2, 6, 10]], 0]

操作後

derived = [[]]

條件:無

D0先找0x+0y=非0的矛盾row;這種row不可能成立,不可因其他det minors也0就誤判相容,且不除D。

步驟識別與依賴

規則:System_DZERO_zero_row_contradiction_guard_BEFORE_rank_or_minors · 依賴:G001, S006

S008 · calculation

操作前

System rank1 ORIGINAL a times f augmented minor := mul(1, 10)

操作後

System rank1 ORIGINAL a times f augmented minor = 10

條件:無

保留原操作數與次序作精確整數/有理運算。RAW界依bank;衍生量不重套SAFE,不用浮點近似,不把BASE整數另加legacy界。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S007

S009 · calculation

操作前

System rank1 ORIGINAL c times d augmented minor := mul(5, 2)

操作後

System rank1 ORIGINAL c times d augmented minor = 10

條件:無

保留原操作數與次序作精確整數/有理運算。RAW界依bank;衍生量不重套SAFE,不用浮點近似,不把BASE整數另加legacy界。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S008

S010 · calculation

操作前

System rank1 ORIGINAL augmented x minor := sub(10, 10)

操作後

System rank1 ORIGINAL augmented x minor = 0

條件:無

保留原操作數與次序作精確整數/有理運算。RAW界依bank;衍生量不重套SAFE,不用浮點近似,不把BASE整數另加legacy界。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S009

S011 · calculation

操作前

System rank1 ORIGINAL b times f augmented minor := mul(3, 10)

操作後

System rank1 ORIGINAL b times f augmented minor = 30

條件:無

保留原操作數與次序作精確整數/有理運算。RAW界依bank;衍生量不重套SAFE,不用浮點近似,不把BASE整數另加legacy界。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S010

S012 · calculation

操作前

System rank1 ORIGINAL c times e augmented minor := mul(5, 6)

操作後

System rank1 ORIGINAL c times e augmented minor = 30

條件:無

保留原操作數與次序作精確整數/有理運算。RAW界依bank;衍生量不重套SAFE,不用浮點近似,不把BASE整數另加legacy界。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S011

S013 · calculation

操作前

System rank1 ORIGINAL augmented y minor := sub(30, 30)

操作後

System rank1 ORIGINAL augmented y minor = 0

條件:無

保留原操作數與次序作精確整數/有理運算。RAW界依bank;衍生量不重套SAFE,不用浮點近似,不把BASE整數另加legacy界。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S012

S014 · implies

操作前

source roles = [[[1, 3, 5], [2, 6, 10]]]

操作後

derived = [0, 0, 是]

條件:無

已排rank0及矛盾零row後,D0的係數rank1;兩個augmented minors都0才相容,任一非0是消去後常數矛盾。不把一個minor0當充分。

步驟識別與依賴

規則:System_RANKONE_BOTH_augmented_minors_consistency · 依賴:G001, S013

S015 · calculation

操作前

System free parameter ORIGINAL rhs over x pivot := div(5, 1)

操作後

System free parameter ORIGINAL rhs over x pivot = 5

條件:無

保留原操作數與次序作精確整數/有理運算。RAW界依bank;衍生量不重套SAFE,不用浮點近似,不把BASE整數另加legacy界。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S014

S016 · calculation

操作前

System free parameter ORIGINAL negative y coefficient := sub(0, 3)

操作後

System free parameter ORIGINAL negative y coefficient = -3

條件:無

保留原操作數與次序作精確整數/有理運算。RAW界依bank;衍生量不重套SAFE,不用浮點近似,不把BASE整數另加legacy界。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S015

S017 · calculation

操作前

System free parameter ORIGINAL x slope in free y := div(-3, 1)

操作後

System free parameter ORIGINAL x slope in free y = -3

條件:無

保留原操作數與次序作精確整數/有理運算。RAW界依bank;衍生量不重套SAFE,不用浮點近似,不把BASE整數另加legacy界。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S016

S018 · calculation

操作前

System free parameter reverse OTHER x coefficient times constant := mul(2, 5)

操作後

System free parameter reverse OTHER x coefficient times constant = 10

條件:無

保留原操作數與次序作精確整數/有理運算。RAW界依bank;衍生量不重套SAFE,不用浮點近似,不把BASE整數另加legacy界。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S017

S019 · calculation

操作前

System free parameter reverse OTHER x coefficient times slope := mul(2, -3)

操作後

System free parameter reverse OTHER x coefficient times slope = -6

條件:無

保留原操作數與次序作精確整數/有理運算。RAW界依bank;衍生量不重套SAFE,不用浮點近似,不把BASE整數另加legacy界。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S018

S020 · calculation

操作前

System free parameter reverse OTHER add y coefficient := sum(-6, 6)

操作後

System free parameter reverse OTHER add y coefficient = 0

條件:無

保留原操作數與次序作精確整數/有理運算。RAW界依bank;衍生量不重套SAFE,不用浮點近似,不把BASE整數另加legacy界。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S019

S021 · implies

操作前

source roles = [[[1, 3, 5], [2, 6, 10]], 0]

操作後

derived = [[x = 5/1 + (-3/1)*t, y = t], 10/1, 0/1, t arbitrary in R]

條件:無

選實際非零係數作pivot,明列一個自由實參數t。代入另一row的常數正好rhs、t係數0,所以整個family都解;自由坐標取不同t產生無限多不同解。

步驟識別與依賴

規則:System_RANKONE_explicit_free_REAL_parameter_and_ALL_row_identity · 依賴:G001, S020

逐步反向核對

  • S021 · premise_and_result_audit — 以原始資料、欄位角色、型別、論域及本步前提反向代回核對;不表示結論能唯一還原前提。來源綁定候選、獨立審查、形式證明與發布分開。
  • S020 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 System free parameter reverse OTHER add y coefficient,不以小數近似替代。
  • S019 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 System free parameter reverse OTHER x coefficient times slope,不以小數近似替代。
  • S018 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 System free parameter reverse OTHER x coefficient times constant,不以小數近似替代。
  • S017 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 System free parameter ORIGINAL x slope in free y,不以小數近似替代。
  • S016 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 System free parameter ORIGINAL negative y coefficient,不以小數近似替代。
  • S015 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 System free parameter ORIGINAL rhs over x pivot,不以小數近似替代。
  • S014 · premise_and_result_audit — 以原始資料、欄位角色、型別、論域及本步前提反向代回核對;不表示結論能唯一還原前提。來源綁定候選、獨立審查、形式證明與發布分開。
  • S013 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 System rank1 ORIGINAL augmented y minor,不以小數近似替代。
  • S012 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 System rank1 ORIGINAL c times e augmented minor,不以小數近似替代。
  • S011 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 System rank1 ORIGINAL b times f augmented minor,不以小數近似替代。
  • S010 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 System rank1 ORIGINAL augmented x minor,不以小數近似替代。
  • S009 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 System rank1 ORIGINAL c times d augmented minor,不以小數近似替代。
  • S008 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 System rank1 ORIGINAL a times f augmented minor,不以小數近似替代。
  • S007 · premise_and_result_audit — 以原始資料、欄位角色、型別、論域及本步前提反向代回核對;不表示結論能唯一還原前提。來源綁定候選、獨立審查、形式證明與發布分開。
  • S006 · premise_and_result_audit — 以原始資料、欄位角色、型別、論域及本步前提反向代回核對;不表示結論能唯一還原前提。來源綁定候選、獨立審查、形式證明與發布分開。
  • S005 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 System ORIGINAL signed determinant ae minus bd,不以小數近似替代。
  • S004 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 System ORIGINAL b times d other product,不以小數近似替代。
  • S003 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 System ORIGINAL a times e main product,不以小數近似替代。
  • S002 · premise_and_result_audit — 以原始資料、欄位角色、型別、論域及本步前提反向代回核對;不表示結論能唯一還原前提。來源綁定候選、獨立審查、形式證明與發布分開。
  • S001 · premise_and_result_audit — 以原始資料、欄位角色、型別、論域及本步前提反向代回核對;不表示結論能唯一還原前提。來源綁定候選、獨立審查、形式證明與發布分開。

結論

無限多解

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: c5f7ae5f5b01ddced995fc16876fc41477275998ba645a9a8e2223ff58e671ea
  • candidate record SHA-256: b7f42db3cc415f6cefa72298e3193cd4abe967b840594ed92714bb4c14d34271
  • semantic review receipt SHA-256: 8b9ea3ddfab468e9e3f0a0fc0f7682987d5e030be0d7c8860fd85df19cbe183b
  • question-first witness SHA-256: 066bfeab8fc279706861faade71b9a18a61a25235fc48700092f0488d2a6da6a
  • Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED
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