# 第 7877 題：第一列縮放的操作資格

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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。

R0014-07877 · q-20261012-advance-20261016-r05-system-linear-equations-0077



## 原題與已知條件

R上兩元兩式；rows每列[a,b,c]代表a*x+b*y=c。rows=[[1, 1, 1], [2, 2, 2]]、t=0。只把row1乘t。求 (新rows, 前分類列[D,rankA,rankAb,class,solution或marker], 後分類列, t≠0可逆操作資格, 固定說明字串「非零縮放才是可逆列操作」)。第4欄不是解集是否恰巧等價。


- G001 — R上兩元兩式；rows每列[a,b,c]代表a*x+b*y=c。rows=[[1, 1, 1], [2, 2, 2]]、t=0。只把row1乘t。求 (新rows, 前分類列[D,rankA,rankAb,class,solution或marker], 後分類列, t≠0可逆操作資格, 固定說明字串「非零縮放才是可逆列操作」)。第4欄不是解集是否恰巧等價。





## 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-system-linear-equations](https://ocme.evemisslab.com/zh-Hant/mko/mko-system-linear-equations/)





## 逐步推導

S001 · implies操作前

rows=[[1, 1, 1], [2, 2, 2]]

操作後

each row [a,b,c] means a*x+b*y=c over R

條件：無

兩式須同時成立，右側常數不是第三個未知數。退化零係數列也保留，不能先假設行列式非零。

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





S002 · calculation操作前

before ae := mul(1, 2)

操作後

before ae = 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, S001





S003 · calculation操作前

before bd := mul(1, 2)

操作後

before bd = 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, S002





S004 · calculation操作前

before D := sub(2, 2)

操作後

before D = 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, S003





S005 · calculation操作前

before af := mul(1, 2)

操作後

before af = 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

before cd := mul(1, 2)

操作後

before cd = 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

before minor_x_rhs := sub(2, 2)

操作後

before minor_x_rhs = 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, S006





S008 · calculation操作前

before bf := mul(1, 2)

操作後

before bf = 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, S007





S009 · calculation操作前

before ce := mul(1, 2)

操作後

before ce = 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, S008





S010 · calculation操作前

before minor_y_rhs := sub(2, 2)

操作後

before minor_y_rhs = 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, S009





S011 · implies操作前

phase=before;rows=[[1, 1, 1], [2, 2, 2]];2x2 minors=[0, 0, 0]

操作後

rankA=1;rankAb=1

條件：無

係數矩陣的非零2×2子式給秩2；否則查是否有非零係數給秩1。增廣矩陣有三個2×2子式，全部為0才再查非零格，不能漏右側常數。

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





S012 · implies操作前

phase=before;rankA=1;rankAb=1;unknowns=2

操作後

class=無限多解;solution/status=不唯一

條件：無

兩秩不等表示有矛盾列，無解；相等且秩小於2有自由變數，在R上有無限多解；秩2才給唯一解。D=0時不做除以D。

步驟識別與依賴規則：system_consistency_and_free_variables · 依賴：G001, S011





S013 · calculation操作前

scaled row1[0] := mul(0, 1)

操作後

scaled row1[0] = 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

scaled row1[1] := mul(0, 1)

操作後

scaled row1[1] = 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, S013





S015 · calculation操作前

scaled row1[2] := mul(0, 1)

操作後

scaled row1[2] = 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, S014





S016 · implies操作前

operation=system-row-scaling-solution;t=0;old rows=[[1, 1, 1], [2, 2, 2]]

操作後

new rows=[[0, 0, 0], [2, 2, 2]];invertible=否;inverse=not invertible

條件：無

整列操作包括右側常數。加任意t倍另一列的逆操作是加−t倍；縮放只有t≠0才可除回。t=0可能恰好保留冗餘系統的解集，但操作本身仍不可逆。

步驟識別與依賴規則：row_operation_inverse_guard · 依賴：G001, S015





S017 · calculation操作前

after ae := mul(0, 2)

操作後

after ae = 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, S016





S018 · calculation操作前

after bd := mul(0, 2)

操作後

after bd = 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, S017





S019 · calculation操作前

after D := sub(0, 0)

操作後

after D = 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 · calculation操作前

after af := mul(0, 2)

操作後

after af = 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, S019





S021 · calculation操作前

after cd := mul(0, 2)

操作後

after cd = 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, S020





S022 · calculation操作前

after minor_x_rhs := sub(0, 0)

操作後

after minor_x_rhs = 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, S021





S023 · calculation操作前

after bf := mul(0, 2)

操作後

after bf = 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, S022





S024 · calculation操作前

after ce := mul(0, 2)

操作後

after ce = 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, S023





S025 · calculation操作前

after minor_y_rhs := sub(0, 0)

操作後

after minor_y_rhs = 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, S024





S026 · implies操作前

phase=after;rows=[[0, 0, 0], [2, 2, 2]];2x2 minors=[0, 0, 0]

操作後

rankA=1;rankAb=1

條件：無

係數矩陣的非零2×2子式給秩2；否則查是否有非零係數給秩1。增廣矩陣有三個2×2子式，全部為0才再查非零格，不能漏右側常數。

步驟識別與依賴規則：system_rank_from_complete_minors · 依賴：G001, S025





S027 · implies操作前

phase=after;rankA=1;rankAb=1;unknowns=2

操作後

class=無限多解;solution/status=不唯一

條件：無

兩秩不等表示有矛盾列，無解；相等且秩小於2有自由變數，在R上有無限多解；秩2才給唯一解。D=0時不做除以D。

步驟識別與依賴規則：system_consistency_and_free_variables · 依賴：G001, S026









## 逐步反向核對


- S027 · 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。
- S026 · 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。
- S025 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 after minor_y_rhs，不以小數近似替代。
- S024 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 after ce，不以小數近似替代。
- S023 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 after bf，不以小數近似替代。
- S022 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 after minor_x_rhs，不以小數近似替代。
- S021 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 after cd，不以小數近似替代。
- S020 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 after af，不以小數近似替代。
- S019 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 after D，不以小數近似替代。
- S018 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 after bd，不以小數近似替代。
- S017 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 after ae，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 scaled row1[2]，不以小數近似替代。
- S014 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 scaled row1[1]，不以小數近似替代。
- S013 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 scaled row1[0]，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 — 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 before minor_y_rhs，不以小數近似替代。
- S009 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 before ce，不以小數近似替代。
- S008 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 before bf，不以小數近似替代。
- S007 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 before minor_x_rhs，不以小數近似替代。
- S006 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 before cd，不以小數近似替代。
- S005 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 before af，不以小數近似替代。
- S004 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 before D，不以小數近似替代。
- S003 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 before bd，不以小數近似替代。
- S002 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 before ae，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

([[0, 0, 0], [2, 2, 2]], [0, 1, 1, 無限多解, 不唯一], [0, 1, 1, 無限多解, 不唯一], 否, 非零縮放才是可逆列操作)

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: 34889f190633562fa8a83bf0a5706df377a29e37896d331a25745dc58ae3d3cd
- candidate record SHA-256: 1edfbdd05686886d8ea1d837b105105689f6d0b1ac9c66095288e84c5d06241f
- semantic review receipt SHA-256: 23ba8196e85a09c03add0a87f96bec5d67a00dc648d1d68eef89101525b41a77
- question-first witness SHA-256: 17d59afc327b7cb8b6e588686d6dc1abbccd384d8ba32b8c046652f96821d705
- Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED

[同源完整 JSON](https://ocme.evemisslab.com/data/question-derivations/questions/q-20261012-advance-20261016-r05-system-linear-equations-0077.json)




