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第 2268 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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R0003-02268 · q-20261013-advance-20261021-r04-initial-value-problem-0093

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-candidate-grid;資料={"coefficients":[5,0,0],"a":1,"b":0,"c":0,"rhs":0,"xs":[-1,0,1],"x0":0,"y0":5,"dy0":0}。請依 [coefficients,a,b,c,rhs,xs,residual_rows,x0,y_x0,y_prime_x0,expected_y,expected_y_prime,y_match,y_prime_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-second-order-candidate-grid;資料={"coefficients":[5,0,0],"a":1,"b":0,"c":0,"rhs":0,"xs":[-1,0,1],"x0":0,"y0":5,"dy0":0}。請依 [coefficients,a,b,c,rhs,xs,residual_rows,x0,y_x0,y_prime_x0,expected_y,expected_y_prime,y_match,y_prime_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=[5, 0, 0]

操作後

initial point=0; required y₀=5

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, 0)

操作後

y′ coefficient at degree0 = 0

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, 0)

操作後

y′ coefficient at degree1 = 0

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 · calculation

操作前

y″ coefficient at degree0 := mul(1, 0)

操作後

y″ coefficient at degree0 = 0

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, S003

S005 · implies

操作前

initial y ascending coefficients=[5, 0, 0]

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, S004

S006 · implies

操作前

initial y′ ascending coefficients=[0, 0]

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, S005

S007 · implies

操作前

y(0)=5; required=5

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, S006

S008 · implies

操作前

y′(0)=0; required=0

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, S007

S009 · 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, S008

S010 · implies

操作前

y at-1 ascending coefficients=[5, 0, 0]

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, S009

S011 · implies

操作前

y′ at-1 ascending coefficients=[0, 0]

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 · implies

操作前

y″ at-1 ascending coefficients=[0]

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, S011

S013 · calculation

操作前

a·y″ at-1 := mul(1, 0)

操作後

a·y″ at-1 = 0

條件:無

各導數乘其自己的方程係數。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S012

S014 · calculation

操作前

b·y′ at-1 := mul(0, 0)

操作後

b·y′ at-1 = 0

條件:無

各導數乘其自己的方程係數。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S013

S015 · calculation

操作前

c·y at-1 := mul(0, 5)

操作後

c·y at-1 = 0

條件:無

各導數乘其自己的方程係數。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S014

S016 · calculation

操作前

left side at-1 := sum(0, 0, 0)

操作後

left side at-1 = 0

條件:無

先加總完整方程左邊。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S015

S017 · calculation

操作前

residual at-1 := sub(0, 0)

操作後

residual at-1 = 0

條件:無

以左邊減右邊定義殘差。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S016

S018 · 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, S017

S019 · implies

操作前

y at0 ascending coefficients=[5, 0, 0]

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 · implies

操作前

y′ at0 ascending coefficients=[0, 0]

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, S019

S021 · implies

操作前

y″ at0 ascending coefficients=[0]

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, S020

S022 · calculation

操作前

a·y″ at0 := mul(1, 0)

操作後

a·y″ at0 = 0

條件:無

各導數乘其自己的方程係數。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S021

S023 · calculation

操作前

b·y′ at0 := mul(0, 0)

操作後

b·y′ at0 = 0

條件:無

各導數乘其自己的方程係數。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S022

S024 · calculation

操作前

c·y at0 := mul(0, 5)

操作後

c·y at0 = 0

條件:無

各導數乘其自己的方程係數。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S023

S025 · calculation

操作前

left side at0 := sum(0, 0, 0)

操作後

left side at0 = 0

條件:無

先加總完整方程左邊。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S024

S026 · calculation

操作前

residual at0 := sub(0, 0)

操作後

residual at0 = 0

條件:無

以左邊減右邊定義殘差。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S025

S027 · 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, S026

S028 · implies

操作前

y at1 ascending coefficients=[5, 0, 0]

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, S027

S029 · implies

操作前

y′ at1 ascending coefficients=[0, 0]

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, S028

S030 · implies

操作前

y″ at1 ascending coefficients=[0]

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, S029

S031 · calculation

操作前

a·y″ at1 := mul(1, 0)

操作後

a·y″ at1 = 0

條件:無

各導數乘其自己的方程係數。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S030

S032 · calculation

操作前

b·y′ at1 := mul(0, 0)

操作後

b·y′ at1 = 0

條件:無

各導數乘其自己的方程係數。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S031

S033 · calculation

操作前

c·y at1 := mul(0, 5)

操作後

c·y at1 = 0

條件:無

各導數乘其自己的方程係數。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S032

S034 · calculation

操作前

left side at1 := sum(0, 0, 0)

操作後

left side at1 = 0

條件:無

先加總完整方程左邊。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S033

S035 · calculation

操作前

residual at1 := sub(0, 0)

操作後

residual at1 = 0

條件:無

以左邊減右邊定義殘差。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S034

S036 · 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, S035

S037 · implies

操作前

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

操作後

combined finite check=是

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, S036

S038 · 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, S037

逐步反向核對

  • S038 · 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。
  • S037 · 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。
  • S036 · 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。
  • S035 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 residual at1,不以小數近似替代。
  • S034 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 left side at1,不以小數近似替代。
  • S033 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 c·y at1,不以小數近似替代。
  • S032 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 b·y′ at1,不以小數近似替代。
  • S031 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 a·y″ at1,不以小數近似替代。
  • S030 · 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。
  • S029 · 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。
  • S028 · 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。
  • 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 residual at0,不以小數近似替代。
  • S025 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 left side at0,不以小數近似替代。
  • S024 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 c·y at0,不以小數近似替代。
  • S023 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 b·y′ at0,不以小數近似替代。
  • S022 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 a·y″ at0,不以小數近似替代。
  • S021 · 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。
  • S020 · 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。
  • 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 — 回到原始資料與本步條件核對,不把單向推論誤稱等價。
  • S017 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 residual at-1,不以小數近似替代。
  • S016 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 left side at-1,不以小數近似替代。
  • S015 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 c·y at-1,不以小數近似替代。
  • S014 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 b·y′ at-1,不以小數近似替代。
  • S013 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 a·y″ at-1,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 — 回到原始資料與本步條件核對,不把單向推論誤稱等價。
  • 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 — 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 — 回到原始資料與本步條件核對,不把單向推論誤稱等價。
  • S004 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 y″ coefficient at degree0,不以小數近似替代。
  • 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

([5, 0, 0], 1, 0, 0, 0, [-1, 0, 1], [[-1, 5, 0, 0, 0, 是], [0, 5, 0, 0, 0, 是], [1, 5, 0, 0, 0, 是]], 0, 5, 0, 5, 0, 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: d8ce5a42d0d28e9143138c0a396d36de78f820a4b2cc5a76411b7386af69e406
  • candidate record SHA-256: 4e56340d52104926576cfea4af2d28adae83b78d7ffdd87c1db111187df6b0d6
  • semantic review receipt SHA-256: 5dbc70ebd5f74b23384c93b63a2b1d6519e206c79f22ae16a6c2d7483cea783f
  • question-first witness SHA-256: cf121c8dd2fec13aa118b04b049ee39494f1d6d9ecdc13514cafb78c0fc021fa
  • Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED
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