# 第 10153 題：移動上下限的有向積分導數

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本頁是已完成第二對話 AI 數理與中英語義覆核的教學詳解，只支持本題明示的模型與前提。沒有人工審查或新 Lean 證明，也不提升原題或 MKO 的 Canonical 真值狀態。

R0019-10153 · q-20261007-advance-20261009-r01-fundamental-theorem-calculus-0028



## 原題與已知條件

全實數論域；連續多項式被積函數，FTC的明示充分前提。升冪係數 f=[3, 1]，l(t)=2t+(1)、u(t)=2t+(1)。H(t)=∫_l(t)^u(t) f(s)ds，求 H′(-1)。


- G001 — 全實數論域；連續多項式被積函數，FTC的明示充分前提。升冪係數 f=[3, 1]，l(t)=2t+(1)、u(t)=2t+(1)。H(t)=∫_l(t)^u(t) f(s)ds，求 H′(-1)。





## 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。


- [mko-fundamental-theorem-calculus](https://ocme.evemisslab.com/zh-Hant/mko/mko-fundamental-theorem-calculus/)





## 逐步推導

S001 · implies操作前

raw integrand f=[3, 1];ascending powers on all R

操作後

normalized coefficients=[3/1, 1/1];declared continuous real polynomial

條件：無

本題明示全R連續多項式，積分採有向端點。FTC關係只在這些充分前提下使用，不以有限核對宣稱新增一般FTC形式證明。

步驟識別與依賴規則：declared_FTC_continuity_hypothesis · 依賴：G001





S002 · calculation操作前

zero primitive coefficient1 := div(3, 1)

操作後

zero primitive coefficient1 = 3

條件：無

按本步原始操作數及指定次序精確計算，保留有號值與分母條件。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S001





S003 · implies操作前

integrand power=0;coefficient=3/1

操作後

primitive power=1;coefficient=3/1

條件：無

c*x^k的零常數原函數把c/(k+1)放在x^(k+1)，分母k+1正；導回即c*x^k。另加任意常數仍是原函數。

步驟識別與依賴規則：polynomial_primitive_coefficient_rule · 依賴：G001, S002





S004 · calculation操作前

zero primitive coefficient2 := div(1, 2)

操作後

zero primitive coefficient2 = 1/2

條件：無

按本步原始操作數及指定次序精確計算，保留有號值與分母條件。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S003





S005 · implies操作前

integrand power=1;coefficient=1/1

操作後

primitive power=2;coefficient=1/2

條件：無

c*x^k的零常數原函數把c/(k+1)放在x^(k+1)，分母k+1正；導回即c*x^k。另加任意常數仍是原函數。

步驟識別與依賴規則：polynomial_primitive_coefficient_rule · 依賴：G001, S004





S006 · implies操作前

original integrand coefficients=[3/1, 1/1]

操作後

zero-constant primitive coefficients=[0/1, 3/1, 1/2]

條件：無

這是方便計算的一個原函數代表，不把常數族丟掉當成唯一原函數。

步驟識別與依賴規則：zero_constant_polynomial_primitive · 依賴：G001, S005





S007 · calculation操作前

constructed P0 derivative coefficient0 := mul(1, 3)

操作後

constructed P0 derivative coefficient0 = 3

條件：無

按本步原始操作數及指定次序精確計算，保留有號值與分母條件。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S006





S008 · implies操作前

constructed P0:source power=1;coefficient=3/1

操作後

derivative power=0;coefficient=3/1

條件：無

次數k乘原係數並把次數降1，常數項不參與；完整保留所有非零高次項。

步驟識別與依賴規則：polynomial_derivative_coefficient_rule · 依賴：G001, S007





S009 · calculation操作前

constructed P0 derivative coefficient1 := mul(2, 1/2)

操作後

constructed P0 derivative coefficient1 = 1

條件：無

按本步原始操作數及指定次序精確計算，保留有號值與分母條件。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S008





S010 · implies操作前

constructed P0:source power=2;coefficient=1/2

操作後

derivative power=1;coefficient=1/1

條件：無

次數k乘原係數並把次數降1，常數項不參與；完整保留所有非零高次項。

步驟識別與依賴規則：polynomial_derivative_coefficient_rule · 依賴：G001, S009





S011 · implies操作前

P0 derivative coefficients=[3/1, 1/1];f=[3/1, 1/1]

操作後

P0'=f on all R in this declared polynomial model

條件：無

完整係數身份給原函數關係，搭配明示連續前提可用FTC端點差；不是觀察有限點猜函數。

步驟識別與依賴規則：constructed_primitive_coefficient_identity · 依賴：G001, S010





S012 · calculation操作前

lower bound m*x := mul(2, -1)

操作後

lower bound m*x = -2

條件：無

按本步原始操作數及指定次序精確計算，保留有號值與分母條件。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S011





S013 · calculation操作前

lower bound m*x+b := sum(-2, 1)

操作後

lower bound m*x+b = -1

條件：無

按本步原始操作數及指定次序精確計算，保留有號值與分母條件。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S012





S014 · calculation操作前

upper bound m*x := mul(2, -1)

操作後

upper bound m*x = -2

條件：無

按本步原始操作數及指定次序精確計算，保留有號值與分母條件。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S013





S015 · calculation操作前

upper bound m*x+b := sum(-2, 1)

操作後

upper bound m*x+b = -1

條件：無

按本步原始操作數及指定次序精確計算，保留有號值與分母條件。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S014





S016 · implies操作前

H(x)=P0(u(x))-P0(l(x));P0'=f;lower slope=2;upper slope=2

操作後

H'(x)=f(u(x))*upper_slope-f(l(x))*lower_slope

條件：無

先由有向端點差，再對兩個合成各用鏈鎖律；下限整項要減，常數端點斜率0。某點上下限相等不代表速度相同，也不強迫導數0。

步驟識別與依賴規則：FTC_moving_bounds_two_chain_factors · 依賴：G001, S015





S017 · calculation操作前

f at upper Horner multiply1 := mul(0, -1)

操作後

f at upper Horner multiply1 = 0

條件：無

按本步原始操作數及指定次序精確計算，保留有號值與分母條件。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S016





S018 · calculation操作前

f at upper Horner add1 := sum(0, 1)

操作後

f at upper Horner add1 = 1

條件：無

按本步原始操作數及指定次序精確計算，保留有號值與分母條件。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S017





S019 · calculation操作前

f at upper Horner multiply0 := mul(1, -1)

操作後

f at upper Horner multiply0 = -1

條件：無

按本步原始操作數及指定次序精確計算，保留有號值與分母條件。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S018





S020 · calculation操作前

f at upper Horner add0 := sum(-1, 3)

操作後

f at upper Horner add0 = 2

條件：無

按本步原始操作數及指定次序精確計算，保留有號值與分母條件。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S019





S021 · calculation操作前

f at lower Horner multiply1 := mul(0, -1)

操作後

f at lower Horner multiply1 = 0

條件：無

按本步原始操作數及指定次序精確計算，保留有號值與分母條件。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S020





S022 · calculation操作前

f at lower Horner add1 := sum(0, 1)

操作後

f at lower Horner add1 = 1

條件：無

按本步原始操作數及指定次序精確計算，保留有號值與分母條件。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S021





S023 · calculation操作前

f at lower Horner multiply0 := mul(1, -1)

操作後

f at lower Horner multiply0 = -1

條件：無

按本步原始操作數及指定次序精確計算，保留有號值與分母條件。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S022





S024 · calculation操作前

f at lower Horner add0 := sum(-1, 3)

操作後

f at lower Horner add0 = 2

條件：無

按本步原始操作數及指定次序精確計算，保留有號值與分母條件。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S023





S025 · calculation操作前

upper chain contribution := mul(2, 2)

操作後

upper chain contribution = 4

條件：無

按本步原始操作數及指定次序精確計算，保留有號值與分母條件。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S024





S026 · calculation操作前

lower chain contribution := mul(2, 2)

操作後

lower chain contribution = 4

條件：無

按本步原始操作數及指定次序精確計算，保留有號值與分母條件。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S025





S027 · calculation操作前

moving bound derivative upper-minus-lower := sub(4, 4)

操作後

moving bound derivative upper-minus-lower = 0

條件：無

按本步原始操作數及指定次序精確計算，保留有號值與分母條件。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S026





S028 · implies操作前

point=-1;lower=-1;upper=-1;f(upper)=2;f(lower)=2

操作後

upper contribution=4;lower contribution=4;derivative=0/1

條件：無

保留兩端實際位置、兩個被積函數值與兩個斜率，最後作有號相減；不取絕對面積或省掉零／負斜率。

步驟識別與依賴規則：FTC_moving_bounds_actual_values · 依賴：G001, S027









## 逐步反向核對


- S028 · 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。
- S027 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 moving bound derivative upper-minus-lower，不以小數近似替代。
- S026 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 lower chain contribution，不以小數近似替代。
- S025 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 upper chain contribution，不以小數近似替代。
- S024 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 f at lower Horner add0，不以小數近似替代。
- S023 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 f at lower Horner multiply0，不以小數近似替代。
- S022 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 f at lower Horner add1，不以小數近似替代。
- S021 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 f at lower Horner multiply1，不以小數近似替代。
- S020 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 f at upper Horner add0，不以小數近似替代。
- S019 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 f at upper Horner multiply0，不以小數近似替代。
- S018 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 f at upper Horner add1，不以小數近似替代。
- S017 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 f at upper Horner multiply1，不以小數近似替代。
- S016 · 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。
- S015 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 upper bound m*x+b，不以小數近似替代。
- S014 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 upper bound m*x，不以小數近似替代。
- S013 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 lower bound m*x+b，不以小數近似替代。
- S012 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 lower bound m*x，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 — 回到原始資料與本步條件核對，不把單向推論誤稱等價。
- S009 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 constructed P0 derivative coefficient1，不以小數近似替代。
- S008 · 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。
- S007 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 constructed P0 derivative coefficient0，不以小數近似替代。
- S006 · 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。
- S005 · 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。
- S004 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 zero primitive coefficient2，不以小數近似替代。
- S003 · 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。
- S002 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 zero primitive coefficient1，不以小數近似替代。
- 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

0/1

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: 896c7568fb7c1d714bd6477f1b25bc6b4e0e342d001bf92197d55eea1d5a8488
- candidate record SHA-256: e37c7fae956896b9e357269d3bf2209e7c7ff25ff75a96b5a22b51c399ce40e0
- semantic review receipt SHA-256: eeb35dc5daab92234bf72827627392b47f38ead4cfb574d4373bebc43c09fbf5
- question-first witness SHA-256: 3cf8e0d3a00b0df1994db2bfde81f4a31b382e170bdda83ea3d0b68da64e8419
- Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED

[同源完整 JSON](https://ocme.evemisslab.com/data/question-derivations/questions/q-20261007-advance-20261009-r01-fundamental-theorem-calculus-0028.json)




