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第 7332 題:矩陣乘積兩序及行列式

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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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R0013-07332 · q-20261012-advance-20261016-r04-determinant-0057

原題與已知條件

R上2×2矩陣,D為有號行列式。M=[[-6, 1], [0, 1]]、N=[[1, 0], [2, 1]]。求 (MN, NM, D(MN), D(NM), D(M)D(N), MN與NM相同資格)。

  • G001 — R上2×2矩陣,D為有號行列式。M=[[-6, 1], [0, 1]]、N=[[1, 0], [2, 1]]。求 (MN, NM, D(MN), D(NM), D(M)D(N), MN與NM相同資格)。

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

[[-6, 1], [0, 1]]

操作後

real2×2 integer-entry slice;determinants are signed

條件:無

行列式按有號ad−bc計算,不以絕對值取代;矩陣乘法按行乘列,不當逐項乘法。此有限核對不是一般形式證明。

步驟識別與依賴

規則:signed_two_by_two_determinant_scope · 依賴:G001

S002 · calculation

操作前

M diagonal product := mul(-6, 1)

操作後

M diagonal product = -6

條件:無

先乘主對角線a·d。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S001

S003 · calculation

操作前

M off-diagonal product := mul(1, 0)

操作後

M off-diagonal product = 0

條件:無

另乘副對角線b·c,減號不可漏。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S002

S004 · calculation

操作前

M signed determinant := sub(-6, 0)

操作後

M signed determinant = -6

條件:無

兩項相減保留符號。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S003

S005 · calculation

操作前

MN entry0,0 term0 := mul(-6, 1)

操作後

MN entry0,0 term0 = -6

條件:無

左矩陣第i行與右矩陣第j列的同k分量相乘。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S004

S006 · calculation

操作前

MN entry0,0 term1 := mul(1, 2)

操作後

MN entry0,0 term1 = 2

條件:無

左矩陣第i行與右矩陣第j列的同k分量相乘。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S005

S007 · calculation

操作前

MN entry0,0 := sum(-6, 2)

操作後

MN entry0,0 = -4

條件:無

兩個行列乘積相加,得到這一格。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S006

S008 · implies

操作前

product=MN;row=0;column=0;terms=[-6, 2]

操作後

entry=-4

條件:無

列與行索引位置固定,不把MN與NM的因子次序或逐項乘法混用。

步驟識別與依賴

規則:row_column_matrix_product_cell · 依賴:G001, S007

S009 · calculation

操作前

MN entry0,1 term0 := mul(-6, 0)

操作後

MN entry0,1 term0 = 0

條件:無

左矩陣第i行與右矩陣第j列的同k分量相乘。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S008

S010 · calculation

操作前

MN entry0,1 term1 := mul(1, 1)

操作後

MN entry0,1 term1 = 1

條件:無

左矩陣第i行與右矩陣第j列的同k分量相乘。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S009

S011 · calculation

操作前

MN entry0,1 := sum(0, 1)

操作後

MN entry0,1 = 1

條件:無

兩個行列乘積相加,得到這一格。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S010

S012 · implies

操作前

product=MN;row=0;column=1;terms=[0, 1]

操作後

entry=1

條件:無

列與行索引位置固定,不把MN與NM的因子次序或逐項乘法混用。

步驟識別與依賴

規則:row_column_matrix_product_cell · 依賴:G001, S011

S013 · calculation

操作前

MN entry1,0 term0 := mul(0, 1)

操作後

MN entry1,0 term0 = 0

條件:無

左矩陣第i行與右矩陣第j列的同k分量相乘。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S012

S014 · calculation

操作前

MN entry1,0 term1 := mul(1, 2)

操作後

MN entry1,0 term1 = 2

條件:無

左矩陣第i行與右矩陣第j列的同k分量相乘。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S013

S015 · calculation

操作前

MN entry1,0 := sum(0, 2)

操作後

MN entry1,0 = 2

條件:無

兩個行列乘積相加,得到這一格。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S014

S016 · implies

操作前

product=MN;row=1;column=0;terms=[0, 2]

操作後

entry=2

條件:無

列與行索引位置固定,不把MN與NM的因子次序或逐項乘法混用。

步驟識別與依賴

規則:row_column_matrix_product_cell · 依賴:G001, S015

S017 · calculation

操作前

MN entry1,1 term0 := mul(0, 0)

操作後

MN entry1,1 term0 = 0

條件:無

左矩陣第i行與右矩陣第j列的同k分量相乘。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S016

S018 · calculation

操作前

MN entry1,1 term1 := mul(1, 1)

操作後

MN entry1,1 term1 = 1

條件:無

左矩陣第i行與右矩陣第j列的同k分量相乘。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S017

S019 · calculation

操作前

MN entry1,1 := sum(0, 1)

操作後

MN entry1,1 = 1

條件:無

兩個行列乘積相加,得到這一格。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S018

S020 · implies

操作前

product=MN;row=1;column=1;terms=[0, 1]

操作後

entry=1

條件:無

列與行索引位置固定,不把MN與NM的因子次序或逐項乘法混用。

步驟識別與依賴

規則:row_column_matrix_product_cell · 依賴:G001, S019

S021 · calculation

操作前

NM entry0,0 term0 := mul(1, -6)

操作後

NM entry0,0 term0 = -6

條件:無

左矩陣第i行與右矩陣第j列的同k分量相乘。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S020

S022 · calculation

操作前

NM entry0,0 term1 := mul(0, 0)

操作後

NM entry0,0 term1 = 0

條件:無

左矩陣第i行與右矩陣第j列的同k分量相乘。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S021

S023 · calculation

操作前

NM entry0,0 := sum(-6, 0)

操作後

NM entry0,0 = -6

條件:無

兩個行列乘積相加,得到這一格。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S022

S024 · implies

操作前

product=NM;row=0;column=0;terms=[-6, 0]

操作後

entry=-6

條件:無

列與行索引位置固定,不把MN與NM的因子次序或逐項乘法混用。

步驟識別與依賴

規則:row_column_matrix_product_cell · 依賴:G001, S023

S025 · calculation

操作前

NM entry0,1 term0 := mul(1, 1)

操作後

NM entry0,1 term0 = 1

條件:無

左矩陣第i行與右矩陣第j列的同k分量相乘。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S024

S026 · calculation

操作前

NM entry0,1 term1 := mul(0, 1)

操作後

NM entry0,1 term1 = 0

條件:無

左矩陣第i行與右矩陣第j列的同k分量相乘。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S025

S027 · calculation

操作前

NM entry0,1 := sum(1, 0)

操作後

NM entry0,1 = 1

條件:無

兩個行列乘積相加,得到這一格。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S026

S028 · implies

操作前

product=NM;row=0;column=1;terms=[1, 0]

操作後

entry=1

條件:無

列與行索引位置固定,不把MN與NM的因子次序或逐項乘法混用。

步驟識別與依賴

規則:row_column_matrix_product_cell · 依賴:G001, S027

S029 · calculation

操作前

NM entry1,0 term0 := mul(2, -6)

操作後

NM entry1,0 term0 = -12

條件:無

左矩陣第i行與右矩陣第j列的同k分量相乘。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S028

S030 · calculation

操作前

NM entry1,0 term1 := mul(1, 0)

操作後

NM entry1,0 term1 = 0

條件:無

左矩陣第i行與右矩陣第j列的同k分量相乘。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S029

S031 · calculation

操作前

NM entry1,0 := sum(-12, 0)

操作後

NM entry1,0 = -12

條件:無

兩個行列乘積相加,得到這一格。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S030

S032 · implies

操作前

product=NM;row=1;column=0;terms=[-12, 0]

操作後

entry=-12

條件:無

列與行索引位置固定,不把MN與NM的因子次序或逐項乘法混用。

步驟識別與依賴

規則:row_column_matrix_product_cell · 依賴:G001, S031

S033 · calculation

操作前

NM entry1,1 term0 := mul(2, 1)

操作後

NM entry1,1 term0 = 2

條件:無

左矩陣第i行與右矩陣第j列的同k分量相乘。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S032

S034 · calculation

操作前

NM entry1,1 term1 := mul(1, 1)

操作後

NM entry1,1 term1 = 1

條件:無

左矩陣第i行與右矩陣第j列的同k分量相乘。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S033

S035 · calculation

操作前

NM entry1,1 := sum(2, 1)

操作後

NM entry1,1 = 3

條件:無

兩個行列乘積相加,得到這一格。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S034

S036 · implies

操作前

product=NM;row=1;column=1;terms=[2, 1]

操作後

entry=3

條件:無

列與行索引位置固定,不把MN與NM的因子次序或逐項乘法混用。

步驟識別與依賴

規則:row_column_matrix_product_cell · 依賴:G001, S035

S037 · calculation

操作前

MN diagonal product := mul(-4, 1)

操作後

MN diagonal product = -4

條件:無

先乘主對角線a·d。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S036

S038 · calculation

操作前

MN off-diagonal product := mul(1, 2)

操作後

MN off-diagonal product = 2

條件:無

另乘副對角線b·c,減號不可漏。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S037

S039 · calculation

操作前

MN signed determinant := sub(-4, 2)

操作後

MN signed determinant = -6

條件:無

兩項相減保留符號。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S038

S040 · calculation

操作前

NM diagonal product := mul(-6, 3)

操作後

NM diagonal product = -18

條件:無

先乘主對角線a·d。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S039

S041 · calculation

操作前

NM off-diagonal product := mul(1, -12)

操作後

NM off-diagonal product = -12

條件:無

另乘副對角線b·c,減號不可漏。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S040

S042 · calculation

操作前

NM signed determinant := sub(-18, -12)

操作後

NM signed determinant = -6

條件:無

兩項相減保留符號。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S041

S043 · calculation

操作前

N diagonal product := mul(1, 1)

操作後

N diagonal product = 1

條件:無

先乘主對角線a·d。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S042

S044 · calculation

操作前

N off-diagonal product := mul(0, 2)

操作後

N off-diagonal product = 0

條件:無

另乘副對角線b·c,減號不可漏。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S043

S045 · calculation

操作前

N signed determinant := sub(1, 0)

操作後

N signed determinant = 1

條件:無

兩項相減保留符號。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S044

S046 · calculation

操作前

product of original determinants := mul(-6, 1)

操作後

product of original determinants = -6

條件:無

原兩個有號行列式另行相乘。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S045

S047 · implies

操作前

MN=[[-4, 1], [2, 1]];NM=[[-6, 1], [-12, 3]];determinants=(-6,-6)

操作後

matrices equal=否;D(M)D(N)=-6

條件:無

此數值核對中兩序行列式同等於D(M)D(N),仍須逐格比較矩陣;相同行列式不保證MN=NM。

步驟識別與依賴

規則:determinant_product_not_matrix_commutation · 依賴:G001, S046

逐步反向核對

  • S047 · 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。
  • S046 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 product of original determinants,不以小數近似替代。
  • S045 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 N signed determinant,不以小數近似替代。
  • S044 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 N off-diagonal product,不以小數近似替代。
  • S043 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 N diagonal product,不以小數近似替代。
  • S042 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 NM signed determinant,不以小數近似替代。
  • S041 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 NM off-diagonal product,不以小數近似替代。
  • S040 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 NM diagonal product,不以小數近似替代。
  • S039 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 MN signed determinant,不以小數近似替代。
  • S038 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 MN off-diagonal product,不以小數近似替代。
  • S037 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 MN diagonal product,不以小數近似替代。
  • S036 · 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。
  • S035 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 NM entry1,1,不以小數近似替代。
  • S034 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 NM entry1,1 term1,不以小數近似替代。
  • S033 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 NM entry1,1 term0,不以小數近似替代。
  • S032 · 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。
  • S031 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 NM entry1,0,不以小數近似替代。
  • S030 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 NM entry1,0 term1,不以小數近似替代。
  • S029 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 NM entry1,0 term0,不以小數近似替代。
  • S028 · 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。
  • S027 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 NM entry0,1,不以小數近似替代。
  • S026 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 NM entry0,1 term1,不以小數近似替代。
  • S025 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 NM entry0,1 term0,不以小數近似替代。
  • S024 · 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。
  • S023 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 NM entry0,0,不以小數近似替代。
  • S022 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 NM entry0,0 term1,不以小數近似替代。
  • S021 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 NM entry0,0 term0,不以小數近似替代。
  • 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 MN entry1,1,不以小數近似替代。
  • S018 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 MN entry1,1 term1,不以小數近似替代。
  • S017 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 MN entry1,1 term0,不以小數近似替代。
  • 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 — 以精確有理數重算 MN entry1,0,不以小數近似替代。
  • S014 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 MN entry1,0 term1,不以小數近似替代。
  • S013 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 MN entry1,0 term0,不以小數近似替代。
  • 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 MN entry0,1,不以小數近似替代。
  • S010 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 MN entry0,1 term1,不以小數近似替代。
  • S009 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 MN entry0,1 term0,不以小數近似替代。
  • S008 · 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。
  • S007 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 MN entry0,0,不以小數近似替代。
  • S006 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 MN entry0,0 term1,不以小數近似替代。
  • S005 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 MN entry0,0 term0,不以小數近似替代。
  • S004 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 M signed determinant,不以小數近似替代。
  • S003 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 M off-diagonal product,不以小數近似替代。
  • S002 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 M diagonal product,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

([[-4, 1], [2, 1]], [[-6, 1], [-12, 3]], -6, -6, -6, 否)

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: 3141dd597e87906d00e5e0ea4cd6082769cfb328c9efbd0d8148a4682355b44d
  • candidate record SHA-256: 5c7161109564007eafcca67c7ebd54a9852818329e9372905267d6b33452031d
  • semantic review receipt SHA-256: e89fc6d4a50a4a7fc942c6c8939a92f835e30105a9a5850e37dd198f31c1ed59
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  • Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED
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