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第 31795 題:最大公因數與互質

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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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R0062-31795 · q-20261013-advance-20261018-r03-gcd-coprime-0020

原題與已知條件

自然數gcd。操作=gcd-euclid-trace;資料={"a":168,"b":107}。請依 [a,b,euclid_rows,gcd] 的欄序回答。

  • G001 — 自然數gcd。操作=gcd-euclid-trace;資料={"a":168,"b":107}。請依 [a,b,euclid_rows,gcd] 的欄序回答。

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

source roles = [qf-ext18-gcd-euclid-trace, Nat_gcd, gcd-euclid-trace, no-form-field]

操作後

derived = [[a, b, ordered_Euclid_rows, gcd]]

條件:無

按原bank核欄位:BASE方程用form及論域,BASE事件/補集無operation,階乘無domain;ext18用local-hyphen,其他legacy用underscore。輸出型別不統一成tuple或fraction。

步驟識別與依賴

規則:R62_EXACT_source_keys_domain_operation_form_AND_output_types · 依賴:G001

S002 · calculation

操作前

GCD Euclid row0 ORIGINAL quotient times y := mul(1, 107)

操作後

GCD Euclid row0 ORIGINAL quotient times y = 107

條件:無

使用原操作數與明示次序作精確整數/有理計算,不用浮點近似。輸入界依題族:不把衍生值重驗成raw輸入,也不給BASE題庫另加SAFE或n64界。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S001

S003 · calculation

操作前

GCD Euclid row0 ORIGINAL x minus qy := sub(168, 107)

操作後

GCD Euclid row0 ORIGINAL x minus qy = 61

條件:無

使用原操作數與明示次序作精確整數/有理計算,不用浮點近似。輸入界依題族:不把衍生值重驗成raw輸入,也不給BASE題庫另加SAFE或n64界。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S002

S004 · implies

操作前

source roles = [168, 107, 1]

操作後

derived = [107, 61, [168, 107, 61]]

條件:無

y非0才求商餘,x=qy+r且0≤r<y。d同除x,y則同除y,r,反向由x=qy+r也成立,所以共同因數集合不變;正餘數嚴格下降,循環會終止。

步驟識別與依賴

規則:GCD_EUCLID_nonzero_divisor_exact_quotient_remainder_INVARIANT · 依賴:G001, S003

S005 · calculation

操作前

GCD Euclid row1 ORIGINAL quotient times y := mul(1, 61)

操作後

GCD Euclid row1 ORIGINAL quotient times y = 61

條件:無

使用原操作數與明示次序作精確整數/有理計算,不用浮點近似。輸入界依題族:不把衍生值重驗成raw輸入,也不給BASE題庫另加SAFE或n64界。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S004

S006 · calculation

操作前

GCD Euclid row1 ORIGINAL x minus qy := sub(107, 61)

操作後

GCD Euclid row1 ORIGINAL x minus qy = 46

條件:無

使用原操作數與明示次序作精確整數/有理計算,不用浮點近似。輸入界依題族:不把衍生值重驗成raw輸入,也不給BASE題庫另加SAFE或n64界。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S005

S007 · implies

操作前

source roles = [107, 61, 1]

操作後

derived = [61, 46, [107, 61, 46]]

條件:無

y非0才求商餘,x=qy+r且0≤r<y。d同除x,y則同除y,r,反向由x=qy+r也成立,所以共同因數集合不變;正餘數嚴格下降,循環會終止。

步驟識別與依賴

規則:GCD_EUCLID_nonzero_divisor_exact_quotient_remainder_INVARIANT · 依賴:G001, S006

S008 · calculation

操作前

GCD Euclid row2 ORIGINAL quotient times y := mul(1, 46)

操作後

GCD Euclid row2 ORIGINAL quotient times y = 46

條件:無

使用原操作數與明示次序作精確整數/有理計算,不用浮點近似。輸入界依題族:不把衍生值重驗成raw輸入,也不給BASE題庫另加SAFE或n64界。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S007

S009 · calculation

操作前

GCD Euclid row2 ORIGINAL x minus qy := sub(61, 46)

操作後

GCD Euclid row2 ORIGINAL x minus qy = 15

條件:無

使用原操作數與明示次序作精確整數/有理計算,不用浮點近似。輸入界依題族:不把衍生值重驗成raw輸入,也不給BASE題庫另加SAFE或n64界。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S008

S010 · implies

操作前

source roles = [61, 46, 1]

操作後

derived = [46, 15, [61, 46, 15]]

條件:無

y非0才求商餘,x=qy+r且0≤r<y。d同除x,y則同除y,r,反向由x=qy+r也成立,所以共同因數集合不變;正餘數嚴格下降,循環會終止。

步驟識別與依賴

規則:GCD_EUCLID_nonzero_divisor_exact_quotient_remainder_INVARIANT · 依賴:G001, S009

S011 · calculation

操作前

GCD Euclid row3 ORIGINAL quotient times y := mul(3, 15)

操作後

GCD Euclid row3 ORIGINAL quotient times y = 45

條件:無

使用原操作數與明示次序作精確整數/有理計算,不用浮點近似。輸入界依題族:不把衍生值重驗成raw輸入,也不給BASE題庫另加SAFE或n64界。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S010

S012 · calculation

操作前

GCD Euclid row3 ORIGINAL x minus qy := sub(46, 45)

操作後

GCD Euclid row3 ORIGINAL x minus qy = 1

條件:無

使用原操作數與明示次序作精確整數/有理計算,不用浮點近似。輸入界依題族:不把衍生值重驗成raw輸入,也不給BASE題庫另加SAFE或n64界。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S011

S013 · implies

操作前

source roles = [46, 15, 3]

操作後

derived = [45, 1, [46, 15, 1]]

條件:無

y非0才求商餘,x=qy+r且0≤r<y。d同除x,y則同除y,r,反向由x=qy+r也成立,所以共同因數集合不變;正餘數嚴格下降,循環會終止。

步驟識別與依賴

規則:GCD_EUCLID_nonzero_divisor_exact_quotient_remainder_INVARIANT · 依賴:G001, S012

S014 · calculation

操作前

GCD Euclid row4 ORIGINAL quotient times y := mul(15, 1)

操作後

GCD Euclid row4 ORIGINAL quotient times y = 15

條件:無

使用原操作數與明示次序作精確整數/有理計算,不用浮點近似。輸入界依題族:不把衍生值重驗成raw輸入,也不給BASE題庫另加SAFE或n64界。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S013

S015 · calculation

操作前

GCD Euclid row4 ORIGINAL x minus qy := sub(15, 15)

操作後

GCD Euclid row4 ORIGINAL x minus qy = 0

條件:無

使用原操作數與明示次序作精確整數/有理計算,不用浮點近似。輸入界依題族:不把衍生值重驗成raw輸入,也不給BASE題庫另加SAFE或n64界。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S014

S016 · implies

操作前

source roles = [15, 1, 15]

操作後

derived = [15, 0, [15, 1, 0]]

條件:無

y非0才求商餘,x=qy+r且0≤r<y。d同除x,y則同除y,r,反向由x=qy+r也成立,所以共同因數集合不變;正餘數嚴格下降,循環會終止。

步驟識別與依賴

規則:GCD_EUCLID_nonzero_divisor_exact_quotient_remainder_INVARIANT · 依賴:G001, S015

S017 · implies

操作前

source roles = [168, 107, [[168, 107, 61], [107, 61, 46], [61, 46, 15], [46, 15, 1], [15, 1, 0]]]

操作後

derived = [1, 0]

條件:無

到第二值0時保留最後x:非零時gcd(x,0)=x,連同上面雙向共同因數不變式得到原gcd。原(0,0)採明示gcd=0慣例,不宣稱0是最大的正因數。

步驟識別與依賴

規則:GCD_TERMINAL_last_x_ZEROsecond_and_explicit_gcd00_convention · 依賴:G001, S016

逐步反向核對

  • S017 · premise_and_result_audit — 反向代回原輸入、欄位角色、論域及本步條件;一致性不表示結論能唯一恢復前提。有限核對、獨立審查、形式證明與發布分開標記。
  • S016 · premise_and_result_audit — 反向代回原輸入、欄位角色、論域及本步條件;一致性不表示結論能唯一恢復前提。有限核對、獨立審查、形式證明與發布分開標記。
  • S015 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 GCD Euclid row4 ORIGINAL x minus qy,不以小數近似替代。
  • S014 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 GCD Euclid row4 ORIGINAL quotient times y,不以小數近似替代。
  • S013 · premise_and_result_audit — 反向代回原輸入、欄位角色、論域及本步條件;一致性不表示結論能唯一恢復前提。有限核對、獨立審查、形式證明與發布分開標記。
  • S012 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 GCD Euclid row3 ORIGINAL x minus qy,不以小數近似替代。
  • S011 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 GCD Euclid row3 ORIGINAL quotient times y,不以小數近似替代。
  • S010 · premise_and_result_audit — 反向代回原輸入、欄位角色、論域及本步條件;一致性不表示結論能唯一恢復前提。有限核對、獨立審查、形式證明與發布分開標記。
  • S009 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 GCD Euclid row2 ORIGINAL x minus qy,不以小數近似替代。
  • S008 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 GCD Euclid row2 ORIGINAL quotient times y,不以小數近似替代。
  • S007 · premise_and_result_audit — 反向代回原輸入、欄位角色、論域及本步條件;一致性不表示結論能唯一恢復前提。有限核對、獨立審查、形式證明與發布分開標記。
  • S006 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 GCD Euclid row1 ORIGINAL x minus qy,不以小數近似替代。
  • S005 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 GCD Euclid row1 ORIGINAL quotient times y,不以小數近似替代。
  • S004 · premise_and_result_audit — 反向代回原輸入、欄位角色、論域及本步條件;一致性不表示結論能唯一恢復前提。有限核對、獨立審查、形式證明與發布分開標記。
  • S003 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 GCD Euclid row0 ORIGINAL x minus qy,不以小數近似替代。
  • S002 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 GCD Euclid row0 ORIGINAL quotient times y,不以小數近似替代。
  • S001 · premise_and_result_audit — 反向代回原輸入、欄位角色、論域及本步條件;一致性不表示結論能唯一恢復前提。有限核對、獨立審查、形式證明與發布分開標記。

結論

(168, 107, [[168, 107, 61], [107, 61, 46], [61, 46, 15], [46, 15, 1], [15, 1, 0]], 1)

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: 154ed8af9a1656500a68320b46e6b85826e478825acbadbef6f84cbf3c9cdade
  • candidate record SHA-256: df4ee6b6d7a1b87df6bf95852d79c6d32f3d91f1425fd3186524cb2c8d711636
  • semantic review receipt SHA-256: 963099ffc9f754069fdce6792949a85ed350472465eaceb3038fa8011cf672bd
  • question-first witness SHA-256: d7655324c5d11528e1af90b757384cebd3313e19dc5f6f5b9b8ea7624fb06f6f
  • Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED
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