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第 12282 題:協方差

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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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R0023-12282 · q-20261013-advance-20261026-r05-covariance-0082

原題與已知條件

協方差必須綁定同一完整有限joint law。操作=covariance-zero-counterexample;資料={"scale":7}。請依 [scale,covariance,joint_zero,product_zero,zero_covariance,dependent,boundary] 欄序回答。

  • G001 — 協方差必須綁定同一完整有限joint law。操作=covariance-zero-counterexample;資料={"scale":7}。請依 [scale,covariance,joint_zero,product_zero,zero_covariance,dependent,boundary] 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 · calculation

操作前

zero covariance scale squared := mul(7, 7)

操作後

zero covariance scale squared = 49

條件:無

依指定原始角色及已算中間量精確運算,不替換模型、重排配對或以近似數判斷。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001

S002 · calculation

操作前

joint law total mass := sum(1/3, 1/3, 1/3)

操作後

joint law total mass = 1

條件:無

依指定原始角色及已算中間量精確運算,不替換模型、重排配對或以近似數判斷。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S001

S003 · implies

操作前

original distinct joint pairs=[[-7, 49], [0, 0], [7, 49]];raw aligned masses=[[1, 3], [1, 3], [1, 3]]

操作後

normalized aligned masses=[1/3, 1/3, 1/3];nonnegative=是;total=1

條件:無

只用同一共同機率空間的完整原始聯合表,保留順序、配對與零質量;每個質量非負且精確總和1才可求協方差。

步驟識別與依賴

規則:qualify_whole_joint_law_preserve_alignment · 依賴:G001, S002

S004 · calculation

操作前

original atom0 weighted X := mul(1/3, -7)

操作後

original atom0 weighted X = -7/3

條件:無

依指定原始角色及已算中間量精確運算,不替換模型、重排配對或以近似數判斷。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S003

S005 · calculation

操作前

original atom0 weighted Y := mul(1/3, 49)

操作後

original atom0 weighted Y = 49/3

條件:無

依指定原始角色及已算中間量精確運算,不替換模型、重排配對或以近似數判斷。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S004

S006 · calculation

操作前

original atom0 XY := mul(-7, 49)

操作後

original atom0 XY = -343

條件:無

依指定原始角色及已算中間量精確運算,不替換模型、重排配對或以近似數判斷。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S005

S007 · calculation

操作前

original atom0 weighted XY := mul(1/3, -343)

操作後

original atom0 weighted XY = -343/3

條件:無

依指定原始角色及已算中間量精確運算,不替換模型、重排配對或以近似數判斷。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S006

S008 · calculation

操作前

original atom1 weighted X := mul(1/3, 0)

操作後

original atom1 weighted X = 0

條件:無

依指定原始角色及已算中間量精確運算,不替換模型、重排配對或以近似數判斷。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S007

S009 · calculation

操作前

original atom1 weighted Y := mul(1/3, 0)

操作後

original atom1 weighted Y = 0

條件:無

依指定原始角色及已算中間量精確運算,不替換模型、重排配對或以近似數判斷。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S008

S010 · calculation

操作前

original atom1 XY := mul(0, 0)

操作後

original atom1 XY = 0

條件:無

依指定原始角色及已算中間量精確運算,不替換模型、重排配對或以近似數判斷。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S009

S011 · calculation

操作前

original atom1 weighted XY := mul(1/3, 0)

操作後

original atom1 weighted XY = 0

條件:無

依指定原始角色及已算中間量精確運算,不替換模型、重排配對或以近似數判斷。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S010

S012 · calculation

操作前

original atom2 weighted X := mul(1/3, 7)

操作後

original atom2 weighted X = 7/3

條件:無

依指定原始角色及已算中間量精確運算,不替換模型、重排配對或以近似數判斷。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S011

S013 · calculation

操作前

original atom2 weighted Y := mul(1/3, 49)

操作後

original atom2 weighted Y = 49/3

條件:無

依指定原始角色及已算中間量精確運算,不替換模型、重排配對或以近似數判斷。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S012

S014 · calculation

操作前

original atom2 XY := mul(7, 49)

操作後

original atom2 XY = 343

條件:無

依指定原始角色及已算中間量精確運算,不替換模型、重排配對或以近似數判斷。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S013

S015 · calculation

操作前

original atom2 weighted XY := mul(1/3, 343)

操作後

original atom2 weighted XY = 343/3

條件:無

依指定原始角色及已算中間量精確運算,不替換模型、重排配對或以近似數判斷。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S014

S016 · calculation

操作前

original E_X := sum(-7/3, 0, 7/3)

操作後

original E_X = 0

條件:無

依指定原始角色及已算中間量精確運算,不替換模型、重排配對或以近似數判斷。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S015

S017 · calculation

操作前

original E_Y := sum(49/3, 0, 49/3)

操作後

original E_Y = 98/3

條件:無

依指定原始角色及已算中間量精確運算,不替換模型、重排配對或以近似數判斷。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S016

S018 · calculation

操作前

original E_XY := sum(-343/3, 0, 343/3)

操作後

original E_XY = 0

條件:無

依指定原始角色及已算中間量精確運算,不替換模型、重排配對或以近似數判斷。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S017

S019 · calculation

操作前

original product of means := mul(0, 98/3)

操作後

original product of means = 0

條件:無

依指定原始角色及已算中間量精確運算,不替換模型、重排配對或以近似數判斷。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S018

S020 · calculation

操作前

original covariance := sub(0, 0)

操作後

original covariance = 0

條件:無

依指定原始角色及已算中間量精確運算,不替換模型、重排配對或以近似數判斷。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S019

S021 · implies

操作前

original:E_X=0;E_Y=98/3;E_XY=0

操作後

Cov=E_XY-E_X*E_Y=0

條件:無

三個期望全部使用相同原子與質量,不能混合不同邊際模型,亦不假設獨立。

步驟識別與依賴

規則:covariance_same_joint_three_moments · 依賴:G001, S020

S022 · calculation

操作前

joint zero event mass := sum(1/3)

操作後

joint zero event mass = 1/3

條件:無

依指定原始角色及已算中間量精確運算,不替換模型、重排配對或以近似數判斷。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S021

S023 · calculation

操作前

X zero marginal mass := sum(1/3)

操作後

X zero marginal mass = 1/3

條件:無

依指定原始角色及已算中間量精確運算,不替換模型、重排配對或以近似數判斷。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S022

S024 · calculation

操作前

Y zero marginal mass := sum(1/3)

操作後

Y zero marginal mass = 1/3

條件:無

依指定原始角色及已算中間量精確運算,不替換模型、重排配對或以近似數判斷。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S023

S025 · calculation

操作前

zero event product of marginal masses := mul(1/3, 1/3)

操作後

zero event product of marginal masses = 1/9

條件:無

依指定原始角色及已算中間量精確運算,不替換模型、重排配對或以近似數判斷。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S024

S026 · implies

操作前

X uniform on [-7, 0, 7];Y=X^2;Cov=0;P(X=0,Y=0)=1/3

操作後

P(X=0)*P(Y=0)=1/9;different=是

條件:無

對稱性使E[X]與E[XY]為0,故協方差0;但獨立要求每對事件聯合質量等於邊際乘積,一個0事件反例1/3≠1/9即可否證。

步驟識別與依賴

規則:zero_covariance_explicit_independence_counterevent · 依賴:G001, S025

逐步反向核對

  • S026 · 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。
  • S025 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 zero event product of marginal masses,不以小數近似替代。
  • S024 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Y zero marginal mass,不以小數近似替代。
  • S023 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 X zero marginal mass,不以小數近似替代。
  • S022 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 joint zero event mass,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 — 以精確有理數重算 original covariance,不以小數近似替代。
  • S019 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 original product of means,不以小數近似替代。
  • S018 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 original E_XY,不以小數近似替代。
  • S017 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 original E_Y,不以小數近似替代。
  • S016 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 original E_X,不以小數近似替代。
  • S015 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 original atom2 weighted XY,不以小數近似替代。
  • S014 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 original atom2 XY,不以小數近似替代。
  • S013 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 original atom2 weighted Y,不以小數近似替代。
  • S012 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 original atom2 weighted X,不以小數近似替代。
  • S011 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 original atom1 weighted XY,不以小數近似替代。
  • S010 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 original atom1 XY,不以小數近似替代。
  • S009 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 original atom1 weighted Y,不以小數近似替代。
  • S008 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 original atom1 weighted X,不以小數近似替代。
  • S007 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 original atom0 weighted XY,不以小數近似替代。
  • S006 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 original atom0 XY,不以小數近似替代。
  • S005 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 original atom0 weighted Y,不以小數近似替代。
  • S004 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 original atom0 weighted X,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 joint law total mass,不以小數近似替代。
  • S001 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 zero covariance scale squared,不以小數近似替代。

結論

(7, 0, 1/3, 1/9, 是, 是, 零協方差但不獨立)

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: eefb611f0d3e55af2d288c5de94c0890c0d4759dcc6ae542ad55111ff4664925
  • candidate record SHA-256: ebae69144593e7aff6b5bf5de92d0100d4fbfda7baff5e9dc09c879005aa5d44
  • semantic review receipt SHA-256: f783e81f44ff0faa13dbf948657e9187244a59a809ebdf96f22cca24966649ff
  • question-first witness SHA-256: 49a50ed0550be55124d6562260c2ccf4fa6d3f316d7ad9d0d32174400e362e18
  • Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED
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