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第 7641 題:同尺寸和的轉置兩路

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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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R0014-07641 · q-20261012-advance-20261016-r02-matrix-0041

原題與已知條件

外部索引從1開始;每格完整整數資料。同尺寸M=[[3], [4], [5], [6]]、N=[[0], [-1], [-2], [-3]]。求 (M尺寸, M+N, (M+N)ᵀ, Mᵀ+Nᵀ)。

  • G001 — 外部索引從1開始;每格完整整數資料。同尺寸M=[[3], [4], [5], [6]]、N=[[0], [-1], [-2], [-3]]。求 (M尺寸, M+N, (M+N)ᵀ, Mᵀ+Nᵀ)。

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

M=[[3], [4], [5], [6]];shape=[4, 1]

操作後

external indices start at1;transpose is not inverse

條件:無

先確認非空矩形尺寸與完整整數資料。轉置對矩形矩陣也可定義,不要求可逆,更不是求逆。

步驟識別與依賴

規則:rectangular_matrix_scope · 依賴:G001

S002 · implies

操作前

M transpose:source(1,1)=3

操作後

target(1,1)=3

條件:無

轉置只交換行與列位置,數值不變;此處位置均以1起算。

步驟識別與依賴

規則:transpose_coordinate_swap · 依賴:G001, S001

S003 · implies

操作前

M transpose:source(2,1)=4

操作後

target(1,2)=4

條件:無

轉置只交換行與列位置,數值不變;此處位置均以1起算。

步驟識別與依賴

規則:transpose_coordinate_swap · 依賴:G001, S002

S004 · implies

操作前

M transpose:source(3,1)=5

操作後

target(1,3)=5

條件:無

轉置只交換行與列位置,數值不變;此處位置均以1起算。

步驟識別與依賴

規則:transpose_coordinate_swap · 依賴:G001, S003

S005 · implies

操作前

M transpose:source(4,1)=6

操作後

target(1,4)=6

條件:無

轉置只交換行與列位置,數值不變;此處位置均以1起算。

步驟識別與依賴

規則:transpose_coordinate_swap · 依賴:G001, S004

S006 · implies

操作前

M shape=[4, 1];N shape=[4, 1]

操作後

same shape;entrywise sum permitted

條件:無

矩陣加法先要求同尺寸;不靠截短、補零或廣播修改原題。

步驟識別與依賴

規則:matrix_sum_shape_guard · 依賴:G001, S005

S007 · calculation

操作前

M+N(1,1) := sum(3, 0)

操作後

M+N(1,1) = 3

條件:無

把已對齊的同一分量或同一位置相加,不跨分量配對。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S006

S008 · calculation

操作前

M+N(2,1) := sum(4, -1)

操作後

M+N(2,1) = 3

條件:無

把已對齊的同一分量或同一位置相加,不跨分量配對。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S007

S009 · calculation

操作前

M+N(3,1) := sum(5, -2)

操作後

M+N(3,1) = 3

條件:無

把已對齊的同一分量或同一位置相加,不跨分量配對。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S008

S010 · calculation

操作前

M+N(4,1) := sum(6, -3)

操作後

M+N(4,1) = 3

條件:無

把已對齊的同一分量或同一位置相加,不跨分量配對。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S009

S011 · implies

操作前

sum transpose:source(1,1)=3

操作後

target(1,1)=3

條件:無

轉置只交換行與列位置,數值不變;此處位置均以1起算。

步驟識別與依賴

規則:transpose_coordinate_swap · 依賴:G001, S010

S012 · implies

操作前

sum transpose:source(2,1)=3

操作後

target(1,2)=3

條件:無

轉置只交換行與列位置,數值不變;此處位置均以1起算。

步驟識別與依賴

規則:transpose_coordinate_swap · 依賴:G001, S011

S013 · implies

操作前

sum transpose:source(3,1)=3

操作後

target(1,3)=3

條件:無

轉置只交換行與列位置,數值不變;此處位置均以1起算。

步驟識別與依賴

規則:transpose_coordinate_swap · 依賴:G001, S012

S014 · implies

操作前

sum transpose:source(4,1)=3

操作後

target(1,4)=3

條件:無

轉置只交換行與列位置,數值不變;此處位置均以1起算。

步驟識別與依賴

規則:transpose_coordinate_swap · 依賴:G001, S013

S015 · implies

操作前

N transpose:source(1,1)=0

操作後

target(1,1)=0

條件:無

轉置只交換行與列位置,數值不變;此處位置均以1起算。

步驟識別與依賴

規則:transpose_coordinate_swap · 依賴:G001, S014

S016 · implies

操作前

N transpose:source(2,1)=-1

操作後

target(1,2)=-1

條件:無

轉置只交換行與列位置,數值不變;此處位置均以1起算。

步驟識別與依賴

規則:transpose_coordinate_swap · 依賴:G001, S015

S017 · implies

操作前

N transpose:source(3,1)=-2

操作後

target(1,3)=-2

條件:無

轉置只交換行與列位置,數值不變;此處位置均以1起算。

步驟識別與依賴

規則:transpose_coordinate_swap · 依賴:G001, S016

S018 · implies

操作前

N transpose:source(4,1)=-3

操作後

target(1,4)=-3

條件:無

轉置只交換行與列位置,數值不變;此處位置均以1起算。

步驟識別與依賴

規則:transpose_coordinate_swap · 依賴:G001, S017

S019 · calculation

操作前

MT+NT(1,1) := sum(3, 0)

操作後

MT+NT(1,1) = 3

條件:無

把已對齊的同一分量或同一位置相加,不跨分量配對。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S018

S020 · calculation

操作前

MT+NT(1,2) := sum(4, -1)

操作後

MT+NT(1,2) = 3

條件:無

把已對齊的同一分量或同一位置相加,不跨分量配對。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S019

S021 · calculation

操作前

MT+NT(1,3) := sum(5, -2)

操作後

MT+NT(1,3) = 3

條件:無

把已對齊的同一分量或同一位置相加,不跨分量配對。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S020

S022 · calculation

操作前

MT+NT(1,4) := sum(6, -3)

操作後

MT+NT(1,4) = 3

條件:無

把已對齊的同一分量或同一位置相加,不跨分量配對。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S021

S023 · implies

操作前

left=[[3, 3, 3, 3]];right=[[3, 3, 3, 3]]

操作後

same value at every transposed coordinate

條件:無

一條路先相加再交換位置,另一條路先各自交換位置再相加,核的是同一對原格。

步驟識別與依賴

規則:transpose_sum_two_routes · 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 MT+NT(1,4),不以小數近似替代。
  • S021 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 MT+NT(1,3),不以小數近似替代。
  • S020 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 MT+NT(1,2),不以小數近似替代。
  • S019 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 MT+NT(1,1),不以小數近似替代。
  • S018 · 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。
  • S017 · 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。
  • 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 — 回到原始資料與本步條件核對,不把單向推論誤稱等價。
  • S014 · 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。
  • S013 · 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。
  • 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 — 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 M+N(4,1),不以小數近似替代。
  • S009 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 M+N(3,1),不以小數近似替代。
  • S008 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 M+N(2,1),不以小數近似替代。
  • S007 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 M+N(1,1),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 — 回到原始資料與本步條件核對,不把單向推論誤稱等價。
  • 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 — 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

([4, 1], [[3], [3], [3], [3]], [[3, 3, 3, 3]], [[3, 3, 3, 3]])

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: a722cc829aaca3feaa282dad80b14cf067969315f776b2df94018e5644c7822e
  • candidate record SHA-256: 09329d671b36f7e90e20d7dfdd5b19aa659738a067954a9b20414d52999394dc
  • semantic review receipt SHA-256: 23ba8196e85a09c03add0a87f96bec5d67a00dc648d1d68eef89101525b41a77
  • question-first witness SHA-256: 17d59afc327b7cb8b6e588686d6dc1abbccd384d8ba32b8c046652f96821d705
  • Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED
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