查找相關知識與題目 →

第 35882 題:正機率支持上的零變異數判定

本頁導覽
  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

返回所在分頁 180

← 逐題詳解目錄 · 原題批次

R0070-35882 · q-20261004-advance-20261005-r07-variance-0082

原題與已知條件

非空有限 S={0, 1, 2, 3}、事件族 F=𝒫(S),總函數 X:S→R 的值表為 {(0, -4), (1, -4), (2, 4), (3, 1005)},各結果依列序 [0, 1, 2, 3] 的非負機率權重為 [1/14, 8/14, 5/14, 0/14],權重總和恰為一。依此機率分布,Var(X) 是否為零?只能要求正權重結果上的值相同。

  • G001 — 非空有限 S={0, 1, 2, 3}、事件族 F=𝒫(S),總函數 X:S→R 的值表為 {(0, -4), (1, -4), (2, 4), (3, 1005)},各結果依列序 [0, 1, 2, 3] 的非負機率權重為 [1/14, 8/14, 5/14, 0/14],權重總和恰為一。依此機率分布,Var(X) 是否為零?只能要求正權重結果上的值相同。

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-variance-zero-support, [F, S, denominator, operation, values, weights]]

操作後

derived = [variance, zero_variance, null]

條件:無

只使用此bank真正明示的欄位、operation/domain與型別;BASE容許保留額外metadata,不把LDL SAFE/集合上限或其他bank的去重規則搬來。

步驟識別與依賴

規則:R70_SOURCE_bank_specific_interface · 依賴:G001

S002 · calculation

操作前

Variance ORIGINAL nonnegative RAW weights sum := sum(1, 8, 5, 0)

操作後

Variance ORIGINAL nonnegative RAW weights sum = 14

條件:無

本步精確列出原操作數與運算;乘、減、除恰兩項。分數保持精確,衍生BigInt不重套raw SAFE,不用近似值湊答案。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S001

S003 · implies

操作前

source roles = [[0, 1, 2, 3], powerset(S), [-4, -4, 4, 1005], [1, 8, 5, 0], 14, null, null]

操作後

derived = [是]

條件:無

全raw值/權重即使零權重也先驗SAFE,S不重複且非空,F為完整powerset,權重非負和=q>0。值與權重沿原S槽位對齊,不獨立排序;c/k也先驗raw SAFE。

步驟識別與依賴

規則:Variance_WHOLE_normalized_model_ORIGINAL_slot_alignment · 依賴:G001, S002

S004 · calculation

操作前

Variance weight times transformed value i=0 := mul(1, -4)

操作後

Variance weight times transformed value i=0 = -4

條件:無

本步精確列出原操作數與運算;乘、減、除恰兩項。分數保持精確,衍生BigInt不重套raw SAFE,不用近似值湊答案。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S003

S005 · implies

操作前

source roles = [0, 0, -4, 1, null, null]

操作後

derived = [-4, 1/14]

條件:無

逐原槽做Y=X、X+c或kX,權重機率仍w/q;衍生值可超SAFE,不能重當raw輸入截斷。零權重槽仍保持來源但不貢獻。

步驟識別與依賴

規則:Variance_EACH_slot_transformation_preserves_probability · 依賴:G001, S004

S006 · calculation

操作前

Variance weight times transformed value i=1 := mul(8, -4)

操作後

Variance weight times transformed value i=1 = -32

條件:無

本步精確列出原操作數與運算;乘、減、除恰兩項。分數保持精確,衍生BigInt不重套raw SAFE,不用近似值湊答案。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S005

S007 · implies

操作前

source roles = [1, 1, -4, 8, null, null]

操作後

derived = [-4, 4/7]

條件:無

逐原槽做Y=X、X+c或kX,權重機率仍w/q;衍生值可超SAFE,不能重當raw輸入截斷。零權重槽仍保持來源但不貢獻。

步驟識別與依賴

規則:Variance_EACH_slot_transformation_preserves_probability · 依賴:G001, S006

S008 · calculation

操作前

Variance weight times transformed value i=2 := mul(5, 4)

操作後

Variance weight times transformed value i=2 = 20

條件:無

本步精確列出原操作數與運算;乘、減、除恰兩項。分數保持精確,衍生BigInt不重套raw SAFE,不用近似值湊答案。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S007

S009 · implies

操作前

source roles = [2, 2, 4, 5, null, null]

操作後

derived = [4, 5/14]

條件:無

逐原槽做Y=X、X+c或kX,權重機率仍w/q;衍生值可超SAFE,不能重當raw輸入截斷。零權重槽仍保持來源但不貢獻。

步驟識別與依賴

規則:Variance_EACH_slot_transformation_preserves_probability · 依賴:G001, S008

S010 · calculation

操作前

Variance weight times transformed value i=3 := mul(0, 1005)

操作後

Variance weight times transformed value i=3 = 0

條件:無

本步精確列出原操作數與運算;乘、減、除恰兩項。分數保持精確,衍生BigInt不重套raw SAFE,不用近似值湊答案。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S009

S011 · implies

操作前

source roles = [3, 3, 1005, 0, null, null]

操作後

derived = [1005, 0]

條件:無

逐原槽做Y=X、X+c或kX,權重機率仍w/q;衍生值可超SAFE,不能重當raw輸入截斷。零權重槽仍保持來源但不貢獻。

步驟識別與依賴

規則:Variance_EACH_slot_transformation_preserves_probability · 依賴:G001, S010

S012 · calculation

操作前

Variance mean numerator sum wY := sum(-4, -32, 20, 0)

操作後

Variance mean numerator sum wY = -16

條件:無

本步精確列出原操作數與運算;乘、減、除恰兩項。分數保持精確,衍生BigInt不重套raw SAFE,不用近似值湊答案。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S011

S013 · calculation

操作前

Variance exact expectation M over q := div(-16, 14)

操作後

Variance exact expectation M over q = -8/7

條件:無

本步精確列出原操作數與運算;乘、減、除恰兩項。分數保持精確,衍生BigInt不重套raw SAFE,不用近似值湊答案。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S012

S014 · calculation

操作前

Variance i=0 Y times q := mul(-4, 14)

操作後

Variance i=0 Y times q = -56

條件:無

本步精確列出原操作數與運算;乘、減、除恰兩項。分數保持精確,衍生BigInt不重套raw SAFE,不用近似值湊答案。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S013

S015 · calculation

操作前

Variance i=0 centered integer numerator := sub(-56, -16)

操作後

Variance i=0 centered integer numerator = -40

條件:無

本步精確列出原操作數與運算;乘、減、除恰兩項。分數保持精確,衍生BigInt不重套raw SAFE,不用近似值湊答案。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S014

S016 · calculation

操作前

Variance i=0 centered numerator squared := mul(-40, -40)

操作後

Variance i=0 centered numerator squared = 1600

條件:無

本步精確列出原操作數與運算;乘、減、除恰兩項。分數保持精確,衍生BigInt不重套raw SAFE,不用近似值湊答案。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S015

S017 · calculation

操作前

Variance i=0 weight times squared numerator := mul(1, 1600)

操作後

Variance i=0 weight times squared numerator = 1600

條件:無

本步精確列出原操作數與運算;乘、減、除恰兩項。分數保持精確,衍生BigInt不重套raw SAFE,不用近似值湊答案。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S016

S018 · calculation

操作前

Variance i=1 Y times q := mul(-4, 14)

操作後

Variance i=1 Y times q = -56

條件:無

本步精確列出原操作數與運算;乘、減、除恰兩項。分數保持精確,衍生BigInt不重套raw SAFE,不用近似值湊答案。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S017

S019 · calculation

操作前

Variance i=1 centered integer numerator := sub(-56, -16)

操作後

Variance i=1 centered integer numerator = -40

條件:無

本步精確列出原操作數與運算;乘、減、除恰兩項。分數保持精確,衍生BigInt不重套raw SAFE,不用近似值湊答案。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S018

S020 · calculation

操作前

Variance i=1 centered numerator squared := mul(-40, -40)

操作後

Variance i=1 centered numerator squared = 1600

條件:無

本步精確列出原操作數與運算;乘、減、除恰兩項。分數保持精確,衍生BigInt不重套raw SAFE,不用近似值湊答案。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S019

S021 · calculation

操作前

Variance i=1 weight times squared numerator := mul(8, 1600)

操作後

Variance i=1 weight times squared numerator = 12800

條件:無

本步精確列出原操作數與運算;乘、減、除恰兩項。分數保持精確,衍生BigInt不重套raw SAFE,不用近似值湊答案。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S020

S022 · calculation

操作前

Variance i=2 Y times q := mul(4, 14)

操作後

Variance i=2 Y times q = 56

條件:無

本步精確列出原操作數與運算;乘、減、除恰兩項。分數保持精確,衍生BigInt不重套raw SAFE,不用近似值湊答案。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S021

S023 · calculation

操作前

Variance i=2 centered integer numerator := sub(56, -16)

操作後

Variance i=2 centered integer numerator = 72

條件:無

本步精確列出原操作數與運算;乘、減、除恰兩項。分數保持精確,衍生BigInt不重套raw SAFE,不用近似值湊答案。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S022

S024 · calculation

操作前

Variance i=2 centered numerator squared := mul(72, 72)

操作後

Variance i=2 centered numerator squared = 5184

條件:無

本步精確列出原操作數與運算;乘、減、除恰兩項。分數保持精確,衍生BigInt不重套raw SAFE,不用近似值湊答案。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S023

S025 · calculation

操作前

Variance i=2 weight times squared numerator := mul(5, 5184)

操作後

Variance i=2 weight times squared numerator = 25920

條件:無

本步精確列出原操作數與運算;乘、減、除恰兩項。分數保持精確,衍生BigInt不重套raw SAFE,不用近似值湊答案。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S024

S026 · calculation

操作前

Variance i=3 Y times q := mul(1005, 14)

操作後

Variance i=3 Y times q = 14070

條件:無

本步精確列出原操作數與運算;乘、減、除恰兩項。分數保持精確,衍生BigInt不重套raw SAFE,不用近似值湊答案。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S025

S027 · calculation

操作前

Variance i=3 centered integer numerator := sub(14070, -16)

操作後

Variance i=3 centered integer numerator = 14086

條件:無

本步精確列出原操作數與運算;乘、減、除恰兩項。分數保持精確,衍生BigInt不重套raw SAFE,不用近似值湊答案。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S026

S028 · calculation

操作前

Variance i=3 centered numerator squared := mul(14086, 14086)

操作後

Variance i=3 centered numerator squared = 198415396

條件:無

本步精確列出原操作數與運算;乘、減、除恰兩項。分數保持精確,衍生BigInt不重套raw SAFE,不用近似值湊答案。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S027

S029 · calculation

操作前

Variance i=3 weight times squared numerator := mul(0, 198415396)

操作後

Variance i=3 weight times squared numerator = 0

條件:無

本步精確列出原操作數與運算;乘、減、除恰兩項。分數保持精確,衍生BigInt不重套raw SAFE,不用近似值湊答案。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S028

S030 · calculation

操作前

Variance sum ALL weighted squared numerators := sum(1600, 12800, 25920, 0)

操作後

Variance sum ALL weighted squared numerators = 40320

條件:無

本步精確列出原操作數與運算;乘、減、除恰兩項。分數保持精確,衍生BigInt不重套raw SAFE,不用近似值湊答案。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S029

S031 · calculation

操作前

Variance denominator q squared := mul(14, 14)

操作後

Variance denominator q squared = 196

條件:無

本步精確列出原操作數與運算;乘、減、除恰兩項。分數保持精確,衍生BigInt不重套raw SAFE,不用近似值湊答案。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S030

S032 · calculation

操作前

Variance denominator q cubed binary second factor := mul(196, 14)

操作後

Variance denominator q cubed binary second factor = 2744

條件:無

本步精確列出原操作數與運算;乘、減、除恰兩項。分數保持精確,衍生BigInt不重套raw SAFE,不用近似值湊答案。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S031

S033 · calculation

操作前

Variance probability population centered sum over q cubed := div(40320, 2744)

操作後

Variance probability population centered sum over q cubed = 720/49

條件:無

本步精確列出原操作數與運算;乘、減、除恰兩項。分數保持精確,衍生BigInt不重套raw SAFE,不用近似值湊答案。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S032

S034 · implies

操作前

source roles = [[-4, -4, 4, 1005], [1, 8, 5, 0], 14, -8/7, 40320, 2744]

操作後

derived = [720/49, [-4, 4], 否]

條件:無

E[Y]=M/q,Var=Σ(w/q)(Y−M/q)²=C/q³,每項非負;總和0恰每個正權重槽Y等於平均,也就是正權重support常值。零權重可異值,非n−1樣本變異數。

步驟識別與依賴

規則:Variance_CENTERED_definition_and_positive_support_zero_equivalence · 依賴:G001, S033

S035 · implies

操作前

source roles = [zero_variance, null, null]

操作後

derived = [720/49]

條件:無

平移時平均也加c,中心差不變;縮放時平均乘k,中心差乘k故變異數乘k²(k負或0皆可)。此處已以實際Y全量重算,不用定律遮掉未驗c/k。

步驟識別與依賴

規則:Variance_SHIFT_SCALE_law_with_conditions · 依賴:G001, S034

逐步反向核對

  • S035 · premise_and_result_audit — 反查本題原始操作數、角色與必要條件;重建下一步,不把單向推論倒當等價。數值/有限表核對不是任意命題的形式證明。原題、中英來源、MKO、AST、狀態與歷史均保留。
  • S034 · premise_and_result_audit — 反查本題原始操作數、角色與必要條件;重建下一步,不把單向推論倒當等價。數值/有限表核對不是任意命題的形式證明。原題、中英來源、MKO、AST、狀態與歷史均保留。
  • S033 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Variance probability population centered sum over q cubed,不以小數近似替代。
  • S032 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Variance denominator q cubed binary second factor,不以小數近似替代。
  • S031 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Variance denominator q squared,不以小數近似替代。
  • S030 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Variance sum ALL weighted squared numerators,不以小數近似替代。
  • S029 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Variance i=3 weight times squared numerator,不以小數近似替代。
  • S028 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Variance i=3 centered numerator squared,不以小數近似替代。
  • S027 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Variance i=3 centered integer numerator,不以小數近似替代。
  • S026 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Variance i=3 Y times q,不以小數近似替代。
  • S025 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Variance i=2 weight times squared numerator,不以小數近似替代。
  • S024 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Variance i=2 centered numerator squared,不以小數近似替代。
  • S023 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Variance i=2 centered integer numerator,不以小數近似替代。
  • S022 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Variance i=2 Y times q,不以小數近似替代。
  • S021 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Variance i=1 weight times squared numerator,不以小數近似替代。
  • S020 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Variance i=1 centered numerator squared,不以小數近似替代。
  • S019 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Variance i=1 centered integer numerator,不以小數近似替代。
  • S018 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Variance i=1 Y times q,不以小數近似替代。
  • S017 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Variance i=0 weight times squared numerator,不以小數近似替代。
  • S016 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Variance i=0 centered numerator squared,不以小數近似替代。
  • S015 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Variance i=0 centered integer numerator,不以小數近似替代。
  • S014 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Variance i=0 Y times q,不以小數近似替代。
  • S013 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Variance exact expectation M over q,不以小數近似替代。
  • S012 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Variance mean numerator sum wY,不以小數近似替代。
  • S011 · premise_and_result_audit — 反查本題原始操作數、角色與必要條件;重建下一步,不把單向推論倒當等價。數值/有限表核對不是任意命題的形式證明。原題、中英來源、MKO、AST、狀態與歷史均保留。
  • S010 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Variance weight times transformed value i=3,不以小數近似替代。
  • S009 · premise_and_result_audit — 反查本題原始操作數、角色與必要條件;重建下一步,不把單向推論倒當等價。數值/有限表核對不是任意命題的形式證明。原題、中英來源、MKO、AST、狀態與歷史均保留。
  • S008 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Variance weight times transformed value i=2,不以小數近似替代。
  • S007 · premise_and_result_audit — 反查本題原始操作數、角色與必要條件;重建下一步,不把單向推論倒當等價。數值/有限表核對不是任意命題的形式證明。原題、中英來源、MKO、AST、狀態與歷史均保留。
  • S006 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Variance weight times transformed value i=1,不以小數近似替代。
  • S005 · premise_and_result_audit — 反查本題原始操作數、角色與必要條件;重建下一步,不把單向推論倒當等價。數值/有限表核對不是任意命題的形式證明。原題、中英來源、MKO、AST、狀態與歷史均保留。
  • S004 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Variance weight times transformed value i=0,不以小數近似替代。
  • S003 · premise_and_result_audit — 反查本題原始操作數、角色與必要條件;重建下一步,不把單向推論倒當等價。數值/有限表核對不是任意命題的形式證明。原題、中英來源、MKO、AST、狀態與歷史均保留。
  • S002 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Variance ORIGINAL nonnegative RAW weights sum,不以小數近似替代。
  • S001 · premise_and_result_audit — 反查本題原始操作數、角色與必要條件;重建下一步,不把單向推論倒當等價。數值/有限表核對不是任意命題的形式證明。原題、中英來源、MKO、AST、狀態與歷史均保留。

結論

否

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: 15a7e7b840342f1e562340ed4c5bd18270fdc4438fbc375c934ec2f2eb81e0fa
  • candidate record SHA-256: ceb76b188b830212f1049b27b82a95086563ad7326db007781b59ba77f9a947f
  • semantic review receipt SHA-256: 9820ac6529139bd53d516c8bfdfdd41184b0cd52dad69fa433344010db37af80
  • question-first witness SHA-256: c9c939762bbd4d3ea3403084c8e95541dc2c7e56eb82fc74eaba8c80a4517dab
  • Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED
同源完整 JSON