原題與已知條件
R²到R²列向量,明示2×2矩陣模型。M=[[-10, 1], [2, -1]]、v=[1, -1]。依序求 (第一列向量M*e1, 第二列向量M*e2, Mv, v1*column1+v2*column2)。
G001 — R²到R²列向量,明示2×2矩陣模型。M=[[-10, 1], [2, -1]]、v=[1, -1]。依序求 (第一列向量M*e1, 第二列向量M*e2, Mv, v1*column1+v2*column2)。
逐步推導
S001 · implies
操作前
M=[[-10, 1], [2, -1]];v=[1, -1]
操作後
declared R2 matrix model;finite values are not a test of an arbitrary function
條件:無
明示矩陣模型Mv在全R²上由分配律給出線性映射;本題列出的有限代值不是對任意函數的線性證明。零映射也線性,不要求非零或可逆。
步驟識別與依賴
規則:declared_linear_model_scope · 依賴:G001
S002 · calculation
操作前
Mv[0] term0 := mul(-10, 1)
操作後
Mv[0] term0 = -10
條件:無
用本位置明示的純量與分量相乘,不改成內積或逐項矩陣乘法。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S001
S003 · calculation
操作前
Mv[0] term1 := mul(1, -1)
操作後
Mv[0] term1 = -1
條件:無
用本位置明示的純量與分量相乘,不改成內積或逐項矩陣乘法。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S002
S004 · calculation
操作前
Mv[0] row sum := sum(-10, -1)
操作後
Mv[0] row sum = -11
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, S003
S005 · calculation
操作前
Mv[1] term0 := mul(2, 1)
操作後
Mv[1] term0 = 2
條件:無
用本位置明示的純量與分量相乘,不改成內積或逐項矩陣乘法。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S004
S006 · calculation
操作前
Mv[1] term1 := mul(-1, -1)
操作後
Mv[1] term1 = 1
條件:無
用本位置明示的純量與分量相乘,不改成內積或逐項矩陣乘法。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S005
S007 · calculation
操作前
Mv[1] row sum := sum(2, 1)
操作後
Mv[1] row sum = 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 · implies
操作前
M=[[-10, 1], [2, -1]];e1=[1, 0];e2=[0, 1]
操作後
M e1=[-10, 2];M e2=[1, -1]
條件:無
第一個標準基底向量選第一個直欄,第二個選第二個直欄;不要把橫列誤作基底像。
步驟識別與依賴
規則:basis_images_are_columns · 依賴:G001, S007
S009 · calculation
操作前
v0 column1[0] := mul(1, -10)
操作後
v0 column1[0] = -10
條件:無
用本位置明示的純量與分量相乘,不改成內積或逐項矩陣乘法。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S008
S010 · calculation
操作前
v0 column1[1] := mul(1, 2)
操作後
v0 column1[1] = 2
條件:無
用本位置明示的純量與分量相乘,不改成內積或逐項矩陣乘法。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S009
S011 · calculation
操作前
v1 column2[0] := mul(-1, 1)
操作後
v1 column2[0] = -1
條件:無
用本位置明示的純量與分量相乘,不改成內積或逐項矩陣乘法。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S010
S012 · calculation
操作前
v1 column2[1] := mul(-1, -1)
操作後
v1 column2[1] = 1
條件:無
用本位置明示的純量與分量相乘,不改成內積或逐項矩陣乘法。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S011
S013 · calculation
操作前
basis reconstruction[0] := sum(-10, -1)
操作後
basis reconstruction[0] = -11
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, S012
S014 · calculation
操作前
basis reconstruction[1] := sum(2, 1)
操作後
basis reconstruction[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, S013
S015 · implies
操作前
v=[1, -1];Mv=[-11, 3]
操作後
column reconstruction=[-11, 3]
條件:無
先由橫列點乘列向量算Mv,再用基底像的線性組合重建,兩條路不共用候選答案。
步驟識別與依賴
規則:basis_reconstruction_audit · 依賴:G001, S014
結論
([-10, 2], [1, -1], [-11, 3], [-11, 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。