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第 2210 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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R0003-02210 · q-20261013-advance-20261021-r04-initial-value-problem-0060

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-first-order-candidate-grid;資料={"coefficients":[-3,-1],"p":0,"q":-1,"xs":[-1,0,1],"x0":2,"y0":-4}。請依 [coefficients,p,q,xs,residual_rows,x0,y_x0,expected_y,initial_match,finite_grid_and_initial_match] 欄序回答。

  • G001 — 整係數多項式候選與明示有限網格。操作=ivp-first-order-candidate-grid;資料={"coefficients":[-3,-1],"p":0,"q":-1,"xs":[-1,0,1],"x0":2,"y0":-4}。請依 [coefficients,p,q,xs,residual_rows,x0,y_x0,expected_y,initial_match,finite_grid_and_initial_match] 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=[-3, -1]

操作後

initial point=2; required y₀=-4

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, -1)

操作後

y′ coefficient at degree0 = -1

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 · implies

操作前

initial y ascending coefficients=[-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, S002

S004 · 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, S003

S005 · calculation

操作前

initial y Horner add degree0 := sum(-2, -3)

操作後

initial y Horner add degree0 = -5

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, S004

S006 · implies

操作前

y(2)=-5; required=-4

操作後

value condition=否

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, S005

S007 · implies

操作前

[-1, 0, 1]

操作後

distinct ordered audit grid=[-1, 0, 1]

條件:無

去重與排序只固定呈現;之後逐一核對所有列出的點。

步驟識別與依賴

規則:finite_grid_domain · 依賴:G001, S006

S008 · implies

操作前

y at-1 ascending coefficients=[-3, -1]

操作後

evaluate at x=-1

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, S007

S009 · calculation

操作前

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

操作後

y at-1 Horner multiply before degree0 = 1

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, S008

S010 · calculation

操作前

y at-1 Horner add degree0 := sum(1, -3)

操作後

y at-1 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, S009

S011 · implies

操作前

y′ at-1 ascending coefficients=[-1]

操作後

evaluate at x=-1

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, S010

S012 · calculation

操作前

p·y at-1 := mul(0, -2)

操作後

p·y at-1 = 0

條件:無

先求右邊p倍函數值。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S011

S013 · calculation

操作前

y′−p·y at-1 := sub(-1, 0)

操作後

y′−p·y at-1 = -1

條件:無

保留正確的減法方向。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S012

S014 · calculation

操作前

residual at-1 := sub(-1, -1)

操作後

residual at-1 = 0

條件:無

再減常數q,得到完整殘差。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S013

S015 · implies

操作前

residual at-1=0

操作後

point equation match=是

條件:無

此旗標只回答目前這個網格點。

步驟識別與依賴

規則:point_equation_check · 依賴:G001, S014

S016 · implies

操作前

y at0 ascending coefficients=[-3, -1]

操作後

evaluate at x=0

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, S015

S017 · calculation

操作前

y at0 Horner multiply before degree0 := mul(-1, 0)

操作後

y at0 Horner multiply before degree0 = 0

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, S016

S018 · calculation

操作前

y at0 Horner add degree0 := sum(0, -3)

操作後

y at0 Horner add degree0 = -3

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, S017

S019 · implies

操作前

y′ at0 ascending coefficients=[-1]

操作後

evaluate at x=0

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, S018

S020 · calculation

操作前

p·y at0 := mul(0, -3)

操作後

p·y at0 = 0

條件:無

先求右邊p倍函數值。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S019

S021 · calculation

操作前

y′−p·y at0 := sub(-1, 0)

操作後

y′−p·y at0 = -1

條件:無

保留正確的減法方向。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S020

S022 · calculation

操作前

residual at0 := sub(-1, -1)

操作後

residual at0 = 0

條件:無

再減常數q,得到完整殘差。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S021

S023 · implies

操作前

residual at0=0

操作後

point equation match=是

條件:無

此旗標只回答目前這個網格點。

步驟識別與依賴

規則:point_equation_check · 依賴:G001, S022

S024 · implies

操作前

y at1 ascending coefficients=[-3, -1]

操作後

evaluate at x=1

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, S023

S025 · calculation

操作前

y at1 Horner multiply before degree0 := mul(-1, 1)

操作後

y at1 Horner multiply before degree0 = -1

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, S024

S026 · calculation

操作前

y at1 Horner add degree0 := sum(-1, -3)

操作後

y at1 Horner add degree0 = -4

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, S025

S027 · implies

操作前

y′ at1 ascending coefficients=[-1]

操作後

evaluate at x=1

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, S026

S028 · calculation

操作前

p·y at1 := mul(0, -4)

操作後

p·y at1 = 0

條件:無

先求右邊p倍函數值。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S027

S029 · calculation

操作前

y′−p·y at1 := sub(-1, 0)

操作後

y′−p·y at1 = -1

條件:無

保留正確的減法方向。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S028

S030 · calculation

操作前

residual at1 := sub(-1, -1)

操作後

residual at1 = 0

條件:無

再減常數q,得到完整殘差。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S029

S031 · implies

操作前

residual at1=0

操作後

point equation match=是

條件:無

此旗標只回答目前這個網格點。

步驟識別與依賴

規則:point_equation_check · 依賴:G001, S030

S032 · implies

操作前

all listed grid points pass=是; initial conditions pass=否

操作後

combined finite check=否

條件:無

題目要求的網格與初始條件都通過才算本有限檢查通過,不能少核一點或一個初始條件。

步驟識別與依賴

規則:finite_grid_initial_conjunction · 依賴:G001, S031

S033 · implies

操作前

finite grid agreement alone is not a general interval certificate

操作後

a polynomial coefficient/degree certificate is a separate possible strengthening

條件:無

對這些多項式,另用全係數恆等或已證次數界與足夠不同點可補強;本輸出旗標只記有限檢查,不否定那種額外證法。

步驟識別與依賴

規則:grid_vs_interval_scope · 依賴:G001, S032

逐步反向核對

  • S033 · 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。
  • 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 — 回到原始資料與本步條件核對,不把單向推論誤稱等價。
  • S030 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 residual at1,不以小數近似替代。
  • S029 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 y′−p·y at1,不以小數近似替代。
  • S028 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 p·y at1,不以小數近似替代。
  • 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 — 以精確有理數重算 y at1 Horner add degree0,不以小數近似替代。
  • S025 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 y at1 Horner multiply before degree0,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 — 回到原始資料與本步條件核對,不把單向推論誤稱等價。
  • S022 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 residual at0,不以小數近似替代。
  • S021 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 y′−p·y at0,不以小數近似替代。
  • S020 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 p·y at0,不以小數近似替代。
  • S019 · 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。
  • S018 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 y at0 Horner add degree0,不以小數近似替代。
  • S017 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 y at0 Horner multiply before degree0,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 — 回到原始資料與本步條件核對,不把單向推論誤稱等價。
  • S014 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 residual at-1,不以小數近似替代。
  • S013 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 y′−p·y at-1,不以小數近似替代。
  • S012 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 p·y at-1,不以小數近似替代。
  • 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 y at-1 Horner add degree0,不以小數近似替代。
  • S009 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 y at-1 Horner multiply before degree0,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 — 回到原始資料與本步條件核對,不把單向推論誤稱等價。
  • S006 · 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。
  • S005 · 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。
  • S004 · 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。
  • S003 · 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。
  • 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

([-3, -1], 0, -1, [-1, 0, 1], [[-1, -2, -1, 0, 是], [0, -3, -1, 0, 是], [1, -4, -1, 0, 是]], 2, -5, -4, 否, 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: 636bc649382baab385ace80f36ed80451bf543ccdf8d5b4c1ca9be8e2eceac33
  • candidate record SHA-256: 0a0aa4fe33d232832f4d3c428b6bac2aaf6ba1aec27cd2374c43b9b87db929c3
  • semantic review receipt SHA-256: 5dbc70ebd5f74b23384c93b63a2b1d6519e206c79f22ae16a6c2d7483cea783f
  • question-first witness SHA-256: cf121c8dd2fec13aa118b04b049ee39494f1d6d9ecdc13514cafb78c0fc021fa
  • Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED
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