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第 10390 題:複數模與共軛

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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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R0019-10390 · q-20261013-advance-20261023-r01-complex-modulus-conjugate-0065

原題與已知條件

複數以整數有序對表示。操作=complexmod-product-conjugate;資料={"value":[2,-3]}。請依 [value,conjugate,product,modulus_square] 欄序回答。

  • G001 — 複數以整數有序對表示。操作=complexmod-product-conjugate;資料={"value":[2,-3]}。請依 [value,conjugate,product,modulus_square] 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

declared complex ordered pair=[2, -3]

操作後

exact integer coefficients in the algebra with i^2=-1

條件:無

只依明示複數代數運算,不當成實向量逐項乘法;零複數也合法,未要求非零。

步驟識別與依賴

規則:exact_complex_pair_scope · 依賴:G001

S002 · calculation

操作前

given value negate imaginary coefficient := sub(0, -3)

操作後

given value negate imaginary coefficient = 3

條件:無

按本步原始操作數及指定次序精確計算,保留有號值與分母條件。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S001

S003 · implies

操作前

given value:original ordered pair=[2, -3]

操作後

conjugate pair=[2, 3]

條件:無

(a,b)表示a+bi;共軛保留實部,僅把虛係數b改成−b,不交換座標。

步驟識別與依賴

規則:complex_conjugate_real_fixed_imaginary_negated · 依賴:G001, S002

S004 · calculation

操作前

value times conjugate real-real := mul(2, 2)

操作後

value times conjugate real-real = 4

條件:無

按本步原始操作數及指定次序精確計算,保留有號值與分母條件。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S003

S005 · calculation

操作前

value times conjugate imaginary-imaginary := mul(-3, 3)

操作後

value times conjugate imaginary-imaginary = -9

條件:無

按本步原始操作數及指定次序精確計算,保留有號值與分母條件。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S004

S006 · calculation

操作前

value times conjugate real coefficient := sub(4, -9)

操作後

value times conjugate real coefficient = 13

條件:無

按本步原始操作數及指定次序精確計算,保留有號值與分母條件。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S005

S007 · calculation

操作前

value times conjugate real-imaginary := mul(2, 3)

操作後

value times conjugate real-imaginary = 6

條件:無

按本步原始操作數及指定次序精確計算,保留有號值與分母條件。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S006

S008 · calculation

操作前

value times conjugate imaginary-real := mul(-3, 2)

操作後

value times conjugate imaginary-real = -6

條件:無

按本步原始操作數及指定次序精確計算,保留有號值與分母條件。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S007

S009 · calculation

操作前

value times conjugate imaginary coefficient := sum(6, -6)

操作後

value times conjugate imaginary coefficient = 0

條件:無

按本步原始操作數及指定次序精確計算,保留有號值與分母條件。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S008

S010 · implies

操作前

value times conjugate:left=[2, -3];right=[2, 3];i^2=-1

操作後

complex product=[13, 0]

條件:無

展開(a+bi)(c+di)=(ac−bd)+(ad+bc)i,四個乘積各保留其來源位置與符號。

步驟識別與依賴

規則:complex_product_ordered_component_expansion · 依賴:G001, S009

S011 · calculation

操作前

real coefficient squared := mul(2, 2)

操作後

real coefficient squared = 4

條件:無

按本步原始操作數及指定次序精確計算,保留有號值與分母條件。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S010

S012 · calculation

操作前

imaginary coefficient squared := mul(-3, -3)

操作後

imaginary coefficient squared = 9

條件:無

按本步原始操作數及指定次序精確計算,保留有號值與分母條件。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S011

S013 · calculation

操作前

exact squared modulus := sum(4, 9)

操作後

exact squared modulus = 13

條件:無

按本步原始操作數及指定次序精確計算,保留有號值與分母條件。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S012

S014 · implies

操作前

value=[2, -3];real square=4;imaginary square=9

操作後

modulus squared=13

條件:無

本題要|z|²=a²+b²,不是|z|;不擅自改成根式、近似值或負平方根。

步驟識別與依賴

規則:modulus_squared_not_unrequested_square_root · 依賴:G001, S013

S015 · implies

操作前

computed product=[13, 0];squared modulus=13

操作後

product is real embedding [modulus squared,0]

條件:無

實際乘法的虛部抵消為0,實部等於兩平方和;不是直接把未算出的乘積填成預期答案。

步驟識別與依賴

規則:complex_times_conjugate_imaginary_cancellation · 依賴:G001, S014

逐步反向核對

  • 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 — 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 — 以精確有理數重算 exact squared modulus,不以小數近似替代。
  • S012 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 imaginary coefficient squared,不以小數近似替代。
  • S011 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 real coefficient squared,不以小數近似替代。
  • 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 — 以精確有理數重算 value times conjugate imaginary coefficient,不以小數近似替代。
  • S008 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 value times conjugate imaginary-real,不以小數近似替代。
  • S007 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 value times conjugate real-imaginary,不以小數近似替代。
  • S006 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 value times conjugate real coefficient,不以小數近似替代。
  • S005 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 value times conjugate imaginary-imaginary,不以小數近似替代。
  • S004 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 value times conjugate real-real,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 given value negate imaginary coefficient,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

([2, -3], [2, 3], [13, 0], 13)

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: 748fbd102cf1df5e1965ced640fa4143b6ebdeafa7f72c0ff6dea5fbcaf2168f
  • candidate record SHA-256: fbb8ffc37b44ab9284624dd282786972f80eadb8e692eab19eb80a41194e00ca
  • semantic review receipt SHA-256: eeb35dc5daab92234bf72827627392b47f38ead4cfb574d4373bebc43c09fbf5
  • question-first witness SHA-256: 3cf8e0d3a00b0df1994db2bfde81f4a31b382e170bdda83ea3d0b68da64e8419
  • Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED
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