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第 31441 題:非零特徵向量候選

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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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R0061-31441 · q-20261006-advance-20261007-r04-eigenvalue-0016

原題與已知條件

實二階方陣,論域 R,M=[[3, 0], [0, 17]]。候選 λ=4、v=[1, -1] 是否為特徵對?

  • G001 — 實二階方陣,論域 R,M=[[3, 0], [0, 17]]。候選 λ=4、v=[1, -1] 是否為特徵對?

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-eigenpair-candidate, eigenpair, domain, reals]

操作後

derived = [[NONZERO_vector_and_equality_YesNo]]

條件:無

先核本題欄位與來源協議:distance只用完整座標frame,其他用domain;離散運算local-hyphen,舊bank用underscore。輸出欄序及型別依題族,保留原始中英資料與狀態。

步驟識別與依賴

規則:R61_SOURCE_exact_keys_operation_domain_OR_frame_and_output_roles · 依賴:G001

S002 · calculation

操作前

Eigen ORIGINAL row0 term0 := mul(3, 1)

操作後

Eigen ORIGINAL row0 term0 = 3

條件:無

保留原操作數與次序,作精確整數計算;只對原始輸入檢查SAFE,衍生整數不再套上輸入界,且不用浮點近似。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S001

S003 · calculation

操作前

Eigen ORIGINAL row0 term1 := mul(0, -1)

操作後

Eigen ORIGINAL row0 term1 = 0

條件:無

保留原操作數與次序,作精確整數計算;只對原始輸入檢查SAFE,衍生整數不再套上輸入界,且不用浮點近似。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S002

S004 · calculation

操作前

Eigen ORIGINAL Mv row0 sum := sum(3, 0)

操作後

Eigen ORIGINAL Mv row0 sum = 3

條件:無

保留原操作數與次序,作精確整數計算;只對原始輸入檢查SAFE,衍生整數不再套上輸入界,且不用浮點近似。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S003

S005 · calculation

操作前

Eigen ORIGINAL lambda times v row0 := mul(4, 1)

操作後

Eigen ORIGINAL lambda times v row0 = 4

條件:無

保留原操作數與次序,作精確整數計算;只對原始輸入檢查SAFE,衍生整數不再套上輸入界,且不用浮點近似。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S004

S006 · calculation

操作前

Eigen ORIGINAL residual row0 := sub(3, 4)

操作後

Eigen ORIGINAL residual row0 = -1

條件:無

保留原操作數與次序,作精確整數計算;只對原始輸入檢查SAFE,衍生整數不再套上輸入界,且不用浮點近似。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S005

S007 · calculation

操作前

Eigen ORIGINAL row1 term0 := mul(0, 1)

操作後

Eigen ORIGINAL row1 term0 = 0

條件:無

保留原操作數與次序,作精確整數計算;只對原始輸入檢查SAFE,衍生整數不再套上輸入界,且不用浮點近似。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S006

S008 · calculation

操作前

Eigen ORIGINAL row1 term1 := mul(17, -1)

操作後

Eigen ORIGINAL row1 term1 = -17

條件:無

保留原操作數與次序,作精確整數計算;只對原始輸入檢查SAFE,衍生整數不再套上輸入界,且不用浮點近似。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S007

S009 · calculation

操作前

Eigen ORIGINAL Mv row1 sum := sum(0, -17)

操作後

Eigen ORIGINAL Mv row1 sum = -17

條件:無

保留原操作數與次序,作精確整數計算;只對原始輸入檢查SAFE,衍生整數不再套上輸入界,且不用浮點近似。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S008

S010 · calculation

操作前

Eigen ORIGINAL lambda times v row1 := mul(4, -1)

操作後

Eigen ORIGINAL lambda times v row1 = -4

條件:無

保留原操作數與次序,作精確整數計算;只對原始輸入檢查SAFE,衍生整數不再套上輸入界,且不用浮點近似。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S009

S011 · calculation

操作前

Eigen ORIGINAL residual row1 := sub(-17, -4)

操作後

Eigen ORIGINAL residual row1 = -13

條件:無

保留原操作數與次序,作精確整數計算;只對原始輸入檢查SAFE,衍生整數不再套上輸入界,且不用浮點近似。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S010

S012 · implies

操作前

source roles = [[[3, 0], [0, 17]], 4, [1, -1], eigenpair]

操作後

derived = [[3, -17], [4, -4], [-1, -13], 否, 是, 否]

條件:無

逐row驗Mv=λv,再分是否非零vector。eigenpair需要v≠0且等式真;kernel只需(M−λI)v=0,因此零向量永遠在kernel,不能據此說λ必為特徵值。

步驟識別與依賴

規則:Eigen_ALL_rows_equation_AND_NONZERO_eigenvector_vs_kernel_guard · 依賴:G001, S011

逐步反向核對

  • S012 · premise_and_result_audit — 以原始輸入、型別及本步條件反向代回核對,不聲稱結論能唯一還原所有前提。這是來源綁定候選,不是獨立審查或形式證明。
  • S011 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Eigen ORIGINAL residual row1,不以小數近似替代。
  • S010 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Eigen ORIGINAL lambda times v row1,不以小數近似替代。
  • S009 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Eigen ORIGINAL Mv row1 sum,不以小數近似替代。
  • S008 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Eigen ORIGINAL row1 term1,不以小數近似替代。
  • S007 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Eigen ORIGINAL row1 term0,不以小數近似替代。
  • S006 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Eigen ORIGINAL residual row0,不以小數近似替代。
  • S005 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Eigen ORIGINAL lambda times v row0,不以小數近似替代。
  • S004 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Eigen ORIGINAL Mv row0 sum,不以小數近似替代。
  • S003 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Eigen ORIGINAL row0 term1,不以小數近似替代。
  • S002 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Eigen ORIGINAL row0 term0,不以小數近似替代。
  • S001 · premise_and_result_audit — 以原始輸入、型別及本步條件反向代回核對,不聲稱結論能唯一還原所有前提。這是來源綁定候選,不是獨立審查或形式證明。

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: 75ddb27bf335598632dab508cb976d64435a91ae4a0f1c5d7f238b0eb3786c03
  • candidate record SHA-256: 7b662fedcb87b38d8c13595ac4eb6fa074e4d1726609c142a00365cb11215717
  • semantic review receipt SHA-256: 5403317467ff7c6b74c18ae7211530d0156ebc67d63fc00a3e07b81a201d3d69
  • question-first witness SHA-256: c2b5022aa77f803cd3e1ba9ce162a707da0281aa5bb5289111a97de51fe8c495
  • Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED
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