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第 11626 題:線性PDE切片

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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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R0022-11626 · q-20261013-advance-20261024-r06-partial-differential-equation-0076

原題與已知條件

明示線性PDE算子與係數convention。操作=pde-heat-polynomial-identity;資料={"coefficients":[-12,-2,2,1,1,0],"diffusivity":1}。請依 [coefficients,diffusivity,residual_coefficients,identity_solution] 欄序回答。

  • G001 — 明示線性PDE算子與係數convention。操作=pde-heat-polynomial-identity;資料={"coefficients":[-12,-2,2,1,1,0],"diffusivity":1}。請依 [coefficients,diffusivity,residual_coefficients,identity_solution] 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

original coefficients=[-12, -2, 2, 1, 1, 0];basis=[1,x,y,x^2,xy,y^2]

操作後

u(x,y)=(-12)+(-2)*x+(2)*y+(1)*x^2+(1)*x*y+(0)*y^2

條件:無

六個係數按固定單項式順序讀,不與單變量二次式的[a,b,c]降冪次序混用。

步驟識別與依賴

規則:bivariate_scalar_polynomial_basis_roles · 依賴:G001

S002 · calculation

操作前

u_xx constant := mul(2, 1)

操作後

u_xx constant = 2

條件:無

依本步指定的原始角色與已算中間量精確運算;保留正負號、分母及係數次序。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S001

S003 · calculation

操作前

u_yy constant := mul(2, 0)

操作後

u_yy constant = 0

條件:無

依本步指定的原始角色與已算中間量精確運算;保留正負號、分母及係數次序。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S002

S004 · implies

操作前

u coefficients=[-12, -2, 2, 1, 1, 0];u_x=c1+2*c3*x+c4*y;u_y=c2+c4*x+2*c5*y

操作後

u_xx=2;u_xy=1;u_yy=0

條件:無

以固定另一座標的切片規則逐項微分:x的一次項再微分成常數,xy交叉項只貢獻c4;這是多項式恆等式,不是由一般混偏導交換假設。

步驟識別與依賴

規則:polynomial_second_partials_explicit_monomials · 依賴:G001, S003

S005 · calculation

操作前

heat diffusivity times u_xx := mul(1, 2)

操作後

heat diffusivity times u_xx = 2

條件:無

依本步指定的原始角色與已算中間量精確運算;保留正負號、分母及係數次序。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S004

S006 · calculation

操作前

heat constant residual := sub(2, 2)

操作後

heat constant residual = 0

條件:無

依本步指定的原始角色與已算中間量精確運算;保留正負號、分母及係數次序。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S005

S007 · implies

操作前

u_y=(2)+(1)*x+(0)*y;diffusivity*u_xx=2

操作後

residual coefficients in [1,x,y]=[0, 1, 0];identically zero=否

條件:無

y是時間,x是空間;把u_y−d*u_xx完整收集到[1,x,y]。單項式線性獨立,全部係數零當且僅當此多項式處處為零,非零係數即使某點抵消也不是恆等。

步驟識別與依賴

規則:heat_residual_coefficient_identity_not_samples · 依賴:G001, S006

逐步反向核對

  • 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 — 以精確有理數重算 heat constant residual,不以小數近似替代。
  • S005 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 heat diffusivity times u_xx,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 u_yy constant,不以小數近似替代。
  • S002 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 u_xx constant,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

([-12, -2, 2, 1, 1, 0], 1, [0, 1, 0], 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: 115fa1c96a7054e24be13de34803b192c4902e7cbba1976eb287b3aa1e00d8fa
  • candidate record SHA-256: b228c3d4340c863ab8279e89402f912c0969bff619bb7dd90103da9f93b17072
  • semantic review receipt SHA-256: 94ec4350cf8b5e5c6c7701d536126eef20acb3a213e873ace4f5346d256b8fac
  • question-first witness SHA-256: 0beba165ffd367a7c96de3aa58344d572d01434cd2ef772fbb00342c1f50b01b
  • Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED
同源完整 JSON