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第 1378 題:含實際常數的原函數值

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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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R0001-01378 · q-20261007-advance-20261008-r06-antiderivative-0078

原題與已知條件

全實數論域,以下函數/點均以明示實數模型解讀。升冪係數 f=[-10, 3, 1, 3],F0 為零常數 canonical primitive。令 F=F0+(-10),求 F(3),採最簡正分母分數。

  • G001 — 全實數論域,以下函數/點均以明示實數模型解讀。升冪係數 f=[-10, 3, 1, 3],F0 為零常數 canonical primitive。令 F=F0+(-10),求 F(3),採最簡正分母分數。

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

domain=R; coefficient lists are in ascending powers

操作後

constant term first; rational pairs=[numerator,denominator]

條件:無

先固定係數次序,不能把升冪清單當降冪,也不能把分子分母交換。

步驟識別與依賴

規則:polynomial_representation · 依賴:G001

S002 · implies

操作前

f coefficients ascending=[-10, 3, 1, 3]

操作後

seek F₀ with constant coefficient0 and F₀′=f

條件:無

原函數並不一般唯一;本題額外固定常數項為0。

步驟識別與依賴

規則:canonical_primitive_domain · 依賴:G001, S001

S003 · calculation

操作前

primitive coefficient at degree1 := div(-10, 1)

操作後

primitive coefficient at degree1 = -10

條件:無

由(x^(k+1))′=(k+1)x^k,係數須除以非零正整數k+1。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S002

S004 · calculation

操作前

differentiate back coefficient0 := mul(-10, 1)

操作後

differentiate back coefficient0 = -10

條件:無

微分乘回k+1,應恢復原多項式對應係數。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S003

S005 · calculation

操作前

primitive coefficient at degree2 := div(3, 2)

操作後

primitive coefficient at degree2 = 3/2

條件:無

由(x^(k+1))′=(k+1)x^k,係數須除以非零正整數k+1。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S004

S006 · calculation

操作前

differentiate back coefficient1 := mul(3/2, 2)

操作後

differentiate back coefficient1 = 3

條件:無

微分乘回k+1,應恢復原多項式對應係數。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S005

S007 · calculation

操作前

primitive coefficient at degree3 := div(1, 3)

操作後

primitive coefficient at degree3 = 1/3

條件:無

由(x^(k+1))′=(k+1)x^k,係數須除以非零正整數k+1。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S006

S008 · calculation

操作前

differentiate back coefficient2 := mul(1/3, 3)

操作後

differentiate back coefficient2 = 1

條件:無

微分乘回k+1,應恢復原多項式對應係數。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S007

S009 · calculation

操作前

primitive coefficient at degree4 := div(3, 4)

操作後

primitive coefficient at degree4 = 3/4

條件:無

由(x^(k+1))′=(k+1)x^k,係數須除以非零正整數k+1。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S008

S010 · calculation

操作前

differentiate back coefficient3 := mul(3/4, 4)

操作後

differentiate back coefficient3 = 3

條件:無

微分乘回k+1,應恢復原多項式對應係數。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S009

S011 · implies

操作前

[0, -10, 3/2, 1/3, 3/4]

操作後

all derivative coefficients agree with f

條件:無

係數逐項相同證明全實數上的多項式恆等,不是只在幾個點相等。

步驟識別與依賴

規則:global_polynomial_identity · 依賴:G001, S010

S012 · calculation

操作前

constant coefficient+C := sum(0, -10)

操作後

constant coefficient+C = -10

條件:無

只改常數項,導數仍是同一f。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S011

S013 · calculation

操作前

F(x) multiply at degree4 := mul(0, 3)

操作後

F(x) multiply at degree4 = 0

條件:無

依Horner順序先乘同一代入點。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S012

S014 · calculation

操作前

F(x) add coefficient4 := sum(0, 3/4)

操作後

F(x) add coefficient4 = 3/4

條件:無

再加該次數的完整有理係數。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S013

S015 · calculation

操作前

F(x) multiply at degree3 := mul(3/4, 3)

操作後

F(x) multiply at degree3 = 9/4

條件:無

依Horner順序先乘同一代入點。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S014

S016 · calculation

操作前

F(x) add coefficient3 := sum(9/4, 1/3)

操作後

F(x) add coefficient3 = 31/12

條件:無

再加該次數的完整有理係數。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S015

S017 · calculation

操作前

F(x) multiply at degree2 := mul(31/12, 3)

操作後

F(x) multiply at degree2 = 31/4

條件:無

依Horner順序先乘同一代入點。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S016

S018 · calculation

操作前

F(x) add coefficient2 := sum(31/4, 3/2)

操作後

F(x) add coefficient2 = 37/4

條件:無

再加該次數的完整有理係數。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S017

S019 · calculation

操作前

F(x) multiply at degree1 := mul(37/4, 3)

操作後

F(x) multiply at degree1 = 111/4

條件:無

依Horner順序先乘同一代入點。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S018

S020 · calculation

操作前

F(x) add coefficient1 := sum(111/4, -10)

操作後

F(x) add coefficient1 = 71/4

條件:無

再加該次數的完整有理係數。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S019

S021 · calculation

操作前

F(x) multiply at degree0 := mul(71/4, 3)

操作後

F(x) multiply at degree0 = 213/4

條件:無

依Horner順序先乘同一代入點。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S020

S022 · calculation

操作前

F(x) add coefficient0 := sum(213/4, -10)

操作後

F(x) add coefficient0 = 173/4

條件:無

再加該次數的完整有理係數。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S021

S023 · implies

操作前

x=3; additive constant=-10

操作後

F(x)=173/4

條件:無

答案採最簡正分母分數,整數也保留/1。

步驟識別與依賴

規則:primitive_value_format · 依賴:G001, S022

逐步反向核對

  • S023 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對,不把單向推論誤稱等價。
  • S022 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 F(x) add coefficient0,不以小數近似替代。
  • S021 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 F(x) multiply at degree0,不以小數近似替代。
  • S020 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 F(x) add coefficient1,不以小數近似替代。
  • S019 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 F(x) multiply at degree1,不以小數近似替代。
  • S018 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 F(x) add coefficient2,不以小數近似替代。
  • S017 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 F(x) multiply at degree2,不以小數近似替代。
  • S016 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 F(x) add coefficient3,不以小數近似替代。
  • S015 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 F(x) multiply at degree3,不以小數近似替代。
  • S014 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 F(x) add coefficient4,不以小數近似替代。
  • S013 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 F(x) multiply at degree4,不以小數近似替代。
  • S012 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 constant coefficient+C,不以小數近似替代。
  • S011 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對,不把單向推論誤稱等價。
  • S010 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 differentiate back coefficient3,不以小數近似替代。
  • S009 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 primitive coefficient at degree4,不以小數近似替代。
  • S008 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 differentiate back coefficient2,不以小數近似替代。
  • S007 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 primitive coefficient at degree3,不以小數近似替代。
  • S006 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 differentiate back coefficient1,不以小數近似替代。
  • S005 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 primitive coefficient at degree2,不以小數近似替代。
  • S004 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 differentiate back coefficient0,不以小數近似替代。
  • S003 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 primitive coefficient at degree1,不以小數近似替代。
  • S002 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對,不把單向推論誤稱等價。
  • S001 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對,不把單向推論誤稱等價。

結論

173/4

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: dea04945e7f801e7a9fbe6c0a0293bfdc7aedd3dfade21a7b0b563af39e669a0
  • candidate record SHA-256: bccaa6044d7fc5e01bc4d48b8f484cbf4d2ed2a54f62c4226c96623557b0620c
  • semantic review receipt SHA-256: c3b44ce8ed60ada6902fb206627537d5f90ba2a867eaba43a36f903280c496cc
  • question-first witness SHA-256: 3e91602adc7f81a2671a2a3ffaf6a447028b56abc5853e8271673d76f30cd7ad
  • Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED
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