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第 7585 題:矩陣映射的純量兩側值

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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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R0014-07585 · q-20261012-advance-20261016-r03-linear-transformation-0060

原題與已知條件

R²到R²列向量,明示2×2矩陣模型。M=[[1, 0], [0, 2]]、v=[-3, 1]、c=-1。求 (Mv, M(cv), cMv, 後兩側之差)。

  • G001 — R²到R²列向量,明示2×2矩陣模型。M=[[1, 0], [0, 2]]、v=[-3, 1]、c=-1。求 (Mv, M(cv), cMv, 後兩側之差)。

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=[[1, 0], [0, 2]];v=[-3, 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(1, -3)

操作後

Mv[0] term0 = -3

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(0, 1)

操作後

Mv[0] term1 = 0

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(-3, 0)

操作後

Mv[0] 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, S003

S005 · calculation

操作前

Mv[1] term0 := mul(0, -3)

操作後

Mv[1] term0 = 0

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(2, 1)

操作後

Mv[1] term1 = 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, S005

S007 · calculation

操作前

Mv[1] row sum := sum(0, 2)

操作後

Mv[1] row sum = 2

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

cv[0] := mul(-1, -3)

操作後

cv[0] = 3

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, S007

S009 · calculation

操作前

cv[1] := mul(-1, 1)

操作後

cv[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, S008

S010 · calculation

操作前

M(cv)[0] term0 := mul(1, 3)

操作後

M(cv)[0] term0 = 3

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

M(cv)[0] term1 := mul(0, -1)

操作後

M(cv)[0] term1 = 0

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

M(cv)[0] row sum := sum(3, 0)

操作後

M(cv)[0] 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, S011

S013 · calculation

操作前

M(cv)[1] term0 := mul(0, 3)

操作後

M(cv)[1] term0 = 0

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, S012

S014 · calculation

操作前

M(cv)[1] term1 := mul(2, -1)

操作後

M(cv)[1] term1 = -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, S013

S015 · calculation

操作前

M(cv)[1] row sum := sum(0, -2)

操作後

M(cv)[1] row sum = -2

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, S014

S016 · calculation

操作前

cMv[0] := mul(-1, -3)

操作後

cMv[0] = 3

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, S015

S017 · calculation

操作前

cMv[1] := mul(-1, 2)

操作後

cMv[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, S016

S018 · calculation

操作前

linear scalar residual[0] := sub(3, 3)

操作後

linear scalar residual[0] = 0

條件:無

按題目指定的前項減後項,保留殘差的正負。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S017

S019 · calculation

操作前

linear scalar residual[1] := sub(-2, -2)

操作後

linear scalar residual[1] = 0

條件:無

按題目指定的前項減後項,保留殘差的正負。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S018

S020 · implies

操作前

c=-1;v=[-3, 1]

操作後

left=[3, -2];right=[3, -2];residual=[0, 0]

條件:無

c為0或負值仍合法;先縮放輸入與先映射輸出都要完整代值,不把有理除法當先決條件。

步驟識別與依賴

規則:matrix_scalar_value_audit · 依賴:G001, S019

逐步反向核對

  • S020 · 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。
  • S019 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 linear scalar residual[1],不以小數近似替代。
  • S018 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 linear scalar residual[0],不以小數近似替代。
  • S017 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 cMv[1],不以小數近似替代。
  • S016 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 cMv[0],不以小數近似替代。
  • S015 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 M(cv)[1] row sum,不以小數近似替代。
  • S014 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 M(cv)[1] term1,不以小數近似替代。
  • S013 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 M(cv)[1] term0,不以小數近似替代。
  • S012 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 M(cv)[0] row sum,不以小數近似替代。
  • S011 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 M(cv)[0] term1,不以小數近似替代。
  • S010 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 M(cv)[0] term0,不以小數近似替代。
  • S009 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 cv[1],不以小數近似替代。
  • S008 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 cv[0],不以小數近似替代。
  • S007 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Mv[1] row sum,不以小數近似替代。
  • S006 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Mv[1] term1,不以小數近似替代。
  • S005 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Mv[1] term0,不以小數近似替代。
  • S004 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Mv[0] row sum,不以小數近似替代。
  • S003 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Mv[0] term1,不以小數近似替代。
  • S002 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Mv[0] term0,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

([-3, 2], [3, -2], [3, -2], [0, 0])

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: 67b393d80a2a1f6795db587a0dd6acac1c1da06557c5148443888469465303dc
  • candidate record SHA-256: eb1eeb0bee02368ed1ee10c567d84022139a223bc1e44d4ae4ae93c25472caa7
  • semantic review receipt SHA-256: 23ba8196e85a09c03add0a87f96bec5d67a00dc648d1d68eef89101525b41a77
  • question-first witness SHA-256: 17d59afc327b7cb8b6e588686d6dc1abbccd384d8ba32b8c046652f96821d705
  • Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED
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