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第 2290 題:多項式初值候選

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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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R0003-02290 · q-20261013-advance-20261021-r04-initial-value-problem-0040

原題與已知條件

整係數多項式候選與明示有限網格。操作=ivp-second-order-initial-audit;資料={"coefficients":[4,-3,1],"x0":2,"y0":2,"dy0":1}。請依 [coefficients,x0,y_x0,y_prime_x0,expected_y,expected_y_prime,y_match,y_prime_match,both] 欄序回答。

  • G001 — 整係數多項式候選與明示有限網格。操作=ivp-second-order-initial-audit;資料={"coefficients":[4,-3,1],"x0":2,"y0":2,"dy0":1}。請依 [coefficients,x0,y_x0,y_prime_x0,expected_y,expected_y_prime,y_match,y_prime_match,both] 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

candidate polynomial ascending coefficients=[4, -3, 1]

操作後

initial point=2; required y₀=2

條件:無

保留候選多項式及初始資料;網格點不一定包含初始點,需分開代入。

步驟識別與依賴

規則:candidate_IVP_data · 依賴:G001

S002 · calculation

操作前

y′ coefficient at degree0 := mul(1, -3)

操作後

y′ coefficient at degree0 = -3

條件:無

用原次數乘係數,次數再降1;常數項微分為0。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S001

S003 · calculation

操作前

y′ coefficient at degree1 := mul(2, 1)

操作後

y′ coefficient at degree1 = 2

條件:無

用原次數乘係數,次數再降1;常數項微分為0。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S002

S004 · implies

操作前

initial y ascending coefficients=[4, -3, 1]

操作後

evaluate at x=2

條件:無

升冪係數用Horner由最高非零項向常數項求值;略去零最高項不改函數,也不改原始係數清單。

步驟識別與依賴

規則:polynomial_evaluation_order · 依賴:G001, S003

S005 · calculation

操作前

initial y Horner multiply before degree1 := mul(1, 2)

操作後

initial y Horner multiply before degree1 = 2

條件:無

先乘同一代入點。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S004

S006 · calculation

操作前

initial y Horner add degree1 := sum(2, -3)

操作後

initial y Horner add degree1 = -1

條件:無

再加此位置的完整係數。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S005

S007 · calculation

操作前

initial y Horner multiply before degree0 := mul(-1, 2)

操作後

initial y Horner multiply before degree0 = -2

條件:無

先乘同一代入點。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S006

S008 · calculation

操作前

initial y Horner add degree0 := sum(-2, 4)

操作後

initial y Horner add degree0 = 2

條件:無

再加此位置的完整係數。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S007

S009 · implies

操作前

initial y′ ascending coefficients=[-3, 2]

操作後

evaluate at x=2

條件:無

升冪係數用Horner由最高非零項向常數項求值;略去零最高項不改函數,也不改原始係數清單。

步驟識別與依賴

規則:polynomial_evaluation_order · 依賴:G001, S008

S010 · calculation

操作前

initial y′ Horner multiply before degree0 := mul(2, 2)

操作後

initial y′ Horner multiply before degree0 = 4

條件:無

先乘同一代入點。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S009

S011 · calculation

操作前

initial y′ Horner add degree0 := sum(4, -3)

操作後

initial y′ Horner add degree0 = 1

條件:無

再加此位置的完整係數。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S010

S012 · implies

操作前

y(2)=2; required=2

操作後

value condition=是

條件:無

直接比較初始點的實際函數值,不借用其他網格點。

步驟識別與依賴

規則:initial_value_condition · 依賴:G001, S011

S013 · implies

操作前

y′(2)=1; required=1

操作後

derivative condition=是

條件:無

二階初始資料還要核對導數,兩個條件不能互相替代。

步驟識別與依賴

規則:initial_derivative_condition · 依賴:G001, S012

S014 · implies

操作前

initial data agree or disagree

操作後

no differential-equation assertion from initial data alone

條件:無

即使初始資料符合,也還沒有核對微分方程,更不是存在唯一性定理。

步驟識別與依賴

規則:initial_only_scope · 依賴:G001, S013

逐步反向核對

  • S014 · 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。
  • S013 · 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。
  • 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 initial y′ Horner add degree0,不以小數近似替代。
  • S010 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 initial y′ Horner multiply before degree0,不以小數近似替代。
  • S009 · 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。
  • S008 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 initial y Horner add degree0,不以小數近似替代。
  • S007 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 initial y Horner multiply before degree0,不以小數近似替代。
  • S006 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 initial y Horner add degree1,不以小數近似替代。
  • S005 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 initial y Horner multiply before degree1,不以小數近似替代。
  • S004 · 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。
  • S003 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 y′ coefficient at degree1,不以小數近似替代。
  • S002 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 y′ coefficient at degree0,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, -3, 1], 2, 2, 1, 2, 1, 是, 是, 是)

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: a2aae5c07677abd3a3a20a1bee8d53cafcf3eb6074a65c37c09f9ce5df21878c
  • candidate record SHA-256: 8b8c1f02123e5a70ba407098759bda549ee7b088dcffdf2c65e7037c942fac5f
  • semantic review receipt SHA-256: 5dbc70ebd5f74b23384c93b63a2b1d6519e206c79f22ae16a6c2d7483cea783f
  • question-first witness SHA-256: cf121c8dd2fec13aa118b04b049ee39494f1d6d9ecdc13514cafb78c0fc021fa
  • Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED
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