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第 3759 題:非零向量候選的第一失配

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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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R0006-03759 · q-20261007-advance-20261009-r07-eigenvalue-0084

原題與已知條件

實二階方陣與精確整數資料。M=[[9,0],[0,20]],λ=9,非零v=[1, 1]。按座標1、2尋找Mv−λv第一個非零位置,皆零則答「無」。

  • G001 — 實二階方陣與精確整數資料。M=[[9,0],[0,20]],λ=9,非零v=[1, 1]。按座標1、2尋找Mv−λv第一個非零位置,皆零則答「無」。

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

[[9, 0], [0, 20]]

操作後

exact real2×2 matrix;no spectrum or diagonalization inferred

條件:無

只處理宣告的實二階矩陣;係數、判別式或單一候選殘差都不自動給出完整譜或可對角化性。

步驟識別與依賴

規則:two_by_two_matrix_scope · 依賴:G001

S002 · calculation

操作前

row1 product1 := mul(9, 1)

操作後

row1 product1 = 9

條件:無

矩陣行與向量的對應分量相乘,不把行列索引交換。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S001

S003 · calculation

操作前

row1 product2 := mul(0, 1)

操作後

row1 product2 = 0

條件:無

矩陣行與向量的對應分量相乘,不把行列索引交換。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S002

S004 · calculation

操作前

Mv coordinate1 := sum(9, 0)

操作後

Mv coordinate1 = 9

條件:無

同一行的乘積相加得到Mv的一個分量。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S003

S005 · calculation

操作前

λv coordinate1 := mul(9, 1)

操作後

λv coordinate1 = 9

條件:無

標量λ乘同一索引向量分量。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S004

S006 · calculation

操作前

residual coordinate1 := sub(9, 9)

操作後

residual coordinate1 = 0

條件:無

逐座標取Mv−λv;零殘差才符合此方程。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S005

S007 · calculation

操作前

row2 product1 := mul(0, 1)

操作後

row2 product1 = 0

條件:無

矩陣行與向量的對應分量相乘,不把行列索引交換。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S006

S008 · calculation

操作前

row2 product2 := mul(20, 1)

操作後

row2 product2 = 20

條件:無

矩陣行與向量的對應分量相乘,不把行列索引交換。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S007

S009 · calculation

操作前

Mv coordinate2 := sum(0, 20)

操作後

Mv coordinate2 = 20

條件:無

同一行的乘積相加得到Mv的一個分量。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S008

S010 · calculation

操作前

λv coordinate2 := mul(9, 1)

操作後

λv coordinate2 = 9

條件:無

標量λ乘同一索引向量分量。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S009

S011 · calculation

操作前

residual coordinate2 := sub(20, 9)

操作後

residual coordinate2 = 11

條件:無

逐座標取Mv−λv;零殘差才符合此方程。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S010

S012 · implies

操作前

[0, 11]

操作後

first nonzero coordinate=2

條件:無

按座標1、2次序尋找首個失配;無失配且v非零只核可這個λ與v,不補做完整特徵值分類。

步驟識別與依賴

規則:nonzero_candidate_first_mismatch · 依賴:G001, S011

逐步反向核對

  • S012 · 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。
  • S011 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 residual coordinate2,不以小數近似替代。
  • S010 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 λv coordinate2,不以小數近似替代。
  • S009 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Mv coordinate2,不以小數近似替代。
  • S008 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 row2 product2,不以小數近似替代。
  • S007 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 row2 product1,不以小數近似替代。
  • S006 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 residual coordinate1,不以小數近似替代。
  • S005 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 λv coordinate1,不以小數近似替代。
  • S004 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Mv coordinate1,不以小數近似替代。
  • S003 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 row1 product2,不以小數近似替代。
  • S002 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 row1 product1,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

2

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: 3a7713945380e0deac9e1fa3fc8f3b86463d646b15ecff5b1514072df391fb7c
  • candidate record SHA-256: 61fb1ef20a05ec9c6a98ff619d25ee038bfacc668435058724e26c94308b5ebb
  • semantic review receipt SHA-256: 568eefd71709ac3dc16a0d5b3b4ad3e83376a8ef300c9e5493eee0721500b29d
  • question-first witness SHA-256: d964b91bedb9d4918bbc055f567762a09f5a58af6c876268e719d5100332d855
  • Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED
同源完整 JSON