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第 7879 題:第一列縮放的操作資格

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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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R0014-07879 · q-20261012-advance-20261016-r05-system-linear-equations-0079

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, 3]]、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, 3]]、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。

逐步推導

S001 · implies

操作前

rows=[[1, 1, 1], [2, 2, 3]]

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, 3)

操作後

before af = 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, 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(3, 2)

操作後

before minor_x_rhs = 1

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, 3)

操作後

before bf = 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

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(3, 2)

操作後

before minor_y_rhs = 1

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, 3]];2x2 minors=[0, 1, 1]

操作後

rankA=1;rankAb=2

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=2;unknowns=2

操作後

class=無解;solution/status=不適用

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, 3]]

操作後

new rows=[[0, 0, 0], [2, 2, 3]];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, 3)

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, 3)

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, 3]];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, 3]], [0, 1, 2, 無解, 不適用], [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: ce4619cfd33084c32ea6fbd415d409596a850ab120630819c3fc2bbbb0f7d038
  • candidate record SHA-256: 4fcd1aa2954020be87c5dfd4b8f261e2c160011a92b903a070eb810da641b034
  • semantic review receipt SHA-256: 23ba8196e85a09c03add0a87f96bec5d67a00dc648d1d68eef89101525b41a77
  • question-first witness SHA-256: 17d59afc327b7cb8b6e588686d6dc1abbccd384d8ba32b8c046652f96821d705
  • Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED
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