# 第 4165 題：給定均值的未知整數值

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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。

R0007-04165 · q-20261008-advance-20261010-r05-expectation-0090



## 原題與已知條件

有限歸一化模型；S={0,…,2}，F=𝒫(S)，質量=[15, 2, 1]、D=18，權重為質量/D；X值=[-14, 16, null]。null是唯一未知槽，索引從0，k=2且該質量正；已知 E[X]=-95/9。求該槽整數值，仍寫成p/1。


- G001 — 有限歸一化模型；S={0,…,2}，F=𝒫(S)，質量=[15, 2, 1]、D=18，權重為質量/D；X值=[-14, 16, null]。null是唯一未知槽，索引從0，k=2且該質量正；已知 E[X]=-95/9。求該槽整數值，仍寫成p/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-expectation](https://ocme.evemisslab.com/zh-Hant/mko/mko-expectation/)





## 逐步推導

S001 · calculation操作前

total mass numerator := sum(15, 2, 1)

操作後

total mass numerator = 18

條件：無

非負整數質量要加總成D，權重才恰歸一化。

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





S002 · implies操作前

indexed masses=[15, 2, 1];D=18

操作後

probabilities=[5/6, 1/9, 1/18]

條件：無

樣本索引從0起，質量、X與Y值按相同索引對齊；零質量結果仍保留，負隨機變數值合法。

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





S003 · calculation操作前

known numerator0 := mul(15, -14)

操作後

known numerator0 = -210

條件：無

只加總已知槽的質量乘值，未知槽另留作變數。

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





S004 · calculation操作前

known numerator1 := mul(2, 16)

操作後

known numerator1 = 32

條件：無

只加總已知槽的質量乘值，未知槽另留作變數。

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





S005 · calculation操作前

known weighted numerator := sum(-210, 32)

操作後

known weighted numerator = -178

條件：無

將全部已知質量值項相加。

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





S006 · calculation操作前

target expectation numerator := mul(-95/9, 18)

操作後

target expectation numerator = -190

條件：無

把目標均值乘D，得到全部加權分子的目標。

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





S007 · calculation操作前

unknown weighted contribution := sub(-190, -178)

操作後

unknown weighted contribution = -12

條件：無

扣除已知項，剩m_k·未知值。

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





S008 · calculation操作前

recovered unknown value := div(-12, 1)

操作後

recovered unknown value = -12

條件：無

只有未知槽質量正才可唯一反解；此題切片要求值為整數。

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





S009 · calculation操作前

recovered weighted numerator := mul(1, -12)

操作後

recovered weighted numerator = -12

條件：無

用恢復值乘未知槽原質量，反核對齊及符號。

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





S010 · calculation操作前

complete reconstructed numerator := sum(-178, -12)

操作後

complete reconstructed numerator = -190

條件：無

補回未知項得到完整分子。

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





S011 · calculation操作前

reconstructed expectation := div(-190, 18)

操作後

reconstructed expectation = -95/9

條件：無

除以D反代，必須等於明示均值。

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





S012 · implies操作前

k=2;mass_k=1>0;target=-95/9

操作後

unique recovered value=-12;substitution mean=-95/9

條件：無

若質量0，均值不限制這個槽，不能沿用本反解；null是唯一未知標記，不是數值0。

步驟識別與依賴規則：positive_mass_missing_value_uniqueness · 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 reconstructed expectation，不以小數近似替代。
- S010 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 complete reconstructed numerator，不以小數近似替代。
- S009 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 recovered weighted numerator，不以小數近似替代。
- S008 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 recovered unknown value，不以小數近似替代。
- S007 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 unknown weighted contribution，不以小數近似替代。
- S006 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 target expectation numerator，不以小數近似替代。
- S005 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 known weighted numerator，不以小數近似替代。
- S004 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 known numerator1，不以小數近似替代。
- S003 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 known numerator0，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 — 以精確有理數重算 total mass numerator，不以小數近似替代。





## 結論

-12/1

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: f38d8217aca5a149db886c4fabad0b068b0980c0dd79581193a5b5a2c82d4909
- candidate record SHA-256: 2873cb1de2ebfcbcdb43baf9e7c9d31f91939b47fa6376f7abfb0524a6dccb3e
- semantic review receipt SHA-256: faf0582c0184613e6fae207374056133eae600883a29c67d8438113bbe3c485a
- question-first witness SHA-256: 4b283b6ff424b1d22caa36f3552b0fa21b1b66a0a883d7cbe9cedc8dd77b2e42
- Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED

[同源完整 JSON](https://ocme.evemisslab.com/data/question-derivations/questions/q-20261008-advance-20261010-r05-expectation-0090.json)




