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第 14096 題:隨機變數獨立

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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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R0027-14096 · q-20261014-advance-20261028-r06-random-variable-independence-0096

原題與已知條件

全部計算綁定同一完整有限joint law。操作=rvind-zero-covariance;資料={"x_values":[8,33],"y_values":[3,40],"masses":[[[12,49],[30,49]],[[2,49],[5,49]]]}。請依 [independent,E_X,E_Y,E_XY,covariance,implication_pass,boundary] 欄序回答。

  • G001 — 全部計算綁定同一完整有限joint law。操作=rvind-zero-covariance;資料={"x_values":[8,33],"y_values":[3,40],"masses":[[[12,49],[30,49]],[[2,49],[5,49]]]}。請依 [independent,E_X,E_Y,E_XY,covariance,implication_pass,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

joint grid model whole mass sum := sum(12/49, 30/49, 2/49, 5/49)

操作後

joint grid model whole mass sum = 1

條件:無

依原始角色、完整配對與已核中間量精確計算;保留分母、正負號及零值。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001

S002 · implies

操作前

joint grid model:raw aligned masses=[[12, 49], [30, 49], [2, 49], [5, 49]]

操作後

normalized masses=[12/49, 30/49, 2/49, 5/49];nonnegative=是;total=1

條件:無

完整同一有限機率模型先核非負與總和恰為1;零質量原子仍保留,不默認均勻或另換模型。

步驟識別與依賴

規則:whole_finite_probability_law_not_uniform_assumption · 依賴:G001, S001

S003 · implies

操作前

original x row labels=[8, 33];original y column labels=[3, 40]

操作後

normalized aligned row-by-column joint grid=[[12/49, 30/49], [2/49, 5/49]]

條件:無

值清單各自不重複,但可非數值排序。所有質量依原行列位置配對,包含零格,不按值排序後錯配矩陣。

步驟識別與依賴

規則:RV_joint_grid_original_order_not_value_sort · 依賴:G001, S002

S004 · calculation

操作前

X row0 marginal := sum(12/49, 30/49)

操作後

X row0 marginal = 6/7

條件:無

依原始角色、完整配對與已核中間量精確計算;保留分母、正負號及零值。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S003

S005 · calculation

操作前

X row1 marginal := sum(2/49, 5/49)

操作後

X row1 marginal = 1/7

條件:無

依原始角色、完整配對與已核中間量精確計算;保留分母、正負號及零值。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S004

S006 · calculation

操作前

Y column0 marginal := sum(12/49, 2/49)

操作後

Y column0 marginal = 2/7

條件:無

依原始角色、完整配對與已核中間量精確計算;保留分母、正負號及零值。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S005

S007 · calculation

操作前

Y column1 marginal := sum(30/49, 5/49)

操作後

Y column1 marginal = 5/7

條件:無

依原始角色、完整配對與已核中間量精確計算;保留分母、正負號及零值。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S006

S008 · calculation

操作前

joint cell row0 column0 marginal product := mul(6/7, 2/7)

操作後

joint cell row0 column0 marginal product = 12/49

條件:無

依原始角色、完整配對與已核中間量精確計算;保留分母、正負號及零值。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S007

S009 · implies

操作前

original row=0;column=0;value labels=[8, 3];joint mass=12/49;marginal product=12/49

操作後

cell factorizes=是

條件:無

逐完整grid每格核單點事件乘積,零格也不能略過;一個失敗格就給單點逆像事件反例,失敗清單維持原row-major次序。

步驟識別與依賴

規則:RV_independence_every_joint_cell · 依賴:G001, S008

S010 · calculation

操作前

joint cell row0 column1 marginal product := mul(6/7, 5/7)

操作後

joint cell row0 column1 marginal product = 30/49

條件:無

依原始角色、完整配對與已核中間量精確計算;保留分母、正負號及零值。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S009

S011 · implies

操作前

original row=0;column=1;value labels=[8, 40];joint mass=30/49;marginal product=30/49

操作後

cell factorizes=是

條件:無

逐完整grid每格核單點事件乘積,零格也不能略過;一個失敗格就給單點逆像事件反例,失敗清單維持原row-major次序。

步驟識別與依賴

規則:RV_independence_every_joint_cell · 依賴:G001, S010

S012 · calculation

操作前

joint cell row1 column0 marginal product := mul(1/7, 2/7)

操作後

joint cell row1 column0 marginal product = 2/49

條件:無

依原始角色、完整配對與已核中間量精確計算;保留分母、正負號及零值。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S011

S013 · implies

操作前

original row=1;column=0;value labels=[33, 3];joint mass=2/49;marginal product=2/49

操作後

cell factorizes=是

條件:無

逐完整grid每格核單點事件乘積,零格也不能略過;一個失敗格就給單點逆像事件反例,失敗清單維持原row-major次序。

步驟識別與依賴

規則:RV_independence_every_joint_cell · 依賴:G001, S012

S014 · calculation

操作前

joint cell row1 column1 marginal product := mul(1/7, 5/7)

操作後

joint cell row1 column1 marginal product = 5/49

條件:無

依原始角色、完整配對與已核中間量精確計算;保留分母、正負號及零值。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S013

S015 · implies

操作前

original row=1;column=1;value labels=[33, 40];joint mass=5/49;marginal product=5/49

操作後

cell factorizes=是

條件:無

逐完整grid每格核單點事件乘積,零格也不能略過;一個失敗格就給單點逆像事件反例,失敗清單維持原row-major次序。

步驟識別與依賴

規則:RV_independence_every_joint_cell · 依賴:G001, S014

S016 · implies

操作前

all joint factorization failures=[]

操作後

random variables independent=是;all-cell factorization covers every value-event rectangle

條件:無

全部格分解時,任意值事件矩形的聯合和可分成兩個邊際和的乘積,所以覆蓋所有逆像事件;不推出同分布、IID、Markov或更大家族互獨立。

步驟識別與依賴

規則:RV_all_cells_to_all_event_preimages · 依賴:G001, S015

S017 · calculation

操作前

moment row0 col0 weighted X := mul(12/49, 8)

操作後

moment row0 col0 weighted X = 96/49

條件:無

依原始角色、完整配對與已核中間量精確計算;保留分母、正負號及零值。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S016

S018 · calculation

操作前

moment row0 col0 weighted Y := mul(12/49, 3)

操作後

moment row0 col0 weighted Y = 36/49

條件:無

依原始角色、完整配對與已核中間量精確計算;保留分母、正負號及零值。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S017

S019 · calculation

操作前

moment row0 col0 XY := mul(8, 3)

操作後

moment row0 col0 XY = 24

條件:無

依原始角色、完整配對與已核中間量精確計算;保留分母、正負號及零值。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S018

S020 · calculation

操作前

moment row0 col0 weighted XY := mul(12/49, 24)

操作後

moment row0 col0 weighted XY = 288/49

條件:無

依原始角色、完整配對與已核中間量精確計算;保留分母、正負號及零值。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S019

S021 · calculation

操作前

moment row0 col1 weighted X := mul(30/49, 8)

操作後

moment row0 col1 weighted X = 240/49

條件:無

依原始角色、完整配對與已核中間量精確計算;保留分母、正負號及零值。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S020

S022 · calculation

操作前

moment row0 col1 weighted Y := mul(30/49, 40)

操作後

moment row0 col1 weighted Y = 1200/49

條件:無

依原始角色、完整配對與已核中間量精確計算;保留分母、正負號及零值。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S021

S023 · calculation

操作前

moment row0 col1 XY := mul(8, 40)

操作後

moment row0 col1 XY = 320

條件:無

依原始角色、完整配對與已核中間量精確計算;保留分母、正負號及零值。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S022

S024 · calculation

操作前

moment row0 col1 weighted XY := mul(30/49, 320)

操作後

moment row0 col1 weighted XY = 9600/49

條件:無

依原始角色、完整配對與已核中間量精確計算;保留分母、正負號及零值。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S023

S025 · calculation

操作前

moment row1 col0 weighted X := mul(2/49, 33)

操作後

moment row1 col0 weighted X = 66/49

條件:無

依原始角色、完整配對與已核中間量精確計算;保留分母、正負號及零值。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S024

S026 · calculation

操作前

moment row1 col0 weighted Y := mul(2/49, 3)

操作後

moment row1 col0 weighted Y = 6/49

條件:無

依原始角色、完整配對與已核中間量精確計算;保留分母、正負號及零值。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S025

S027 · calculation

操作前

moment row1 col0 XY := mul(33, 3)

操作後

moment row1 col0 XY = 99

條件:無

依原始角色、完整配對與已核中間量精確計算;保留分母、正負號及零值。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S026

S028 · calculation

操作前

moment row1 col0 weighted XY := mul(2/49, 99)

操作後

moment row1 col0 weighted XY = 198/49

條件:無

依原始角色、完整配對與已核中間量精確計算;保留分母、正負號及零值。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S027

S029 · calculation

操作前

moment row1 col1 weighted X := mul(5/49, 33)

操作後

moment row1 col1 weighted X = 165/49

條件:無

依原始角色、完整配對與已核中間量精確計算;保留分母、正負號及零值。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S028

S030 · calculation

操作前

moment row1 col1 weighted Y := mul(5/49, 40)

操作後

moment row1 col1 weighted Y = 200/49

條件:無

依原始角色、完整配對與已核中間量精確計算;保留分母、正負號及零值。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S029

S031 · calculation

操作前

moment row1 col1 XY := mul(33, 40)

操作後

moment row1 col1 XY = 1320

條件:無

依原始角色、完整配對與已核中間量精確計算;保留分母、正負號及零值。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S030

S032 · calculation

操作前

moment row1 col1 weighted XY := mul(5/49, 1320)

操作後

moment row1 col1 weighted XY = 6600/49

條件:無

依原始角色、完整配對與已核中間量精確計算;保留分母、正負號及零值。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S031

S033 · calculation

操作前

grid E_X := sum(96/49, 240/49, 66/49, 165/49)

操作後

grid E_X = 81/7

條件:無

依原始角色、完整配對與已核中間量精確計算;保留分母、正負號及零值。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S032

S034 · calculation

操作前

grid E_Y := sum(36/49, 1200/49, 6/49, 200/49)

操作後

grid E_Y = 206/7

條件:無

依原始角色、完整配對與已核中間量精確計算;保留分母、正負號及零值。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S033

S035 · calculation

操作前

grid E_XY := sum(288/49, 9600/49, 198/49, 6600/49)

操作後

grid E_XY = 16686/49

條件:無

依原始角色、完整配對與已核中間量精確計算;保留分母、正負號及零值。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S034

S036 · calculation

操作前

grid product of means := mul(81/7, 206/7)

操作後

grid product of means = 16686/49

條件:無

依原始角色、完整配對與已核中間量精確計算;保留分母、正負號及零值。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S035

S037 · calculation

操作前

grid covariance := sub(16686/49, 16686/49)

操作後

grid covariance = 0

條件:無

依原始角色、完整配對與已核中間量精確計算;保留分母、正負號及零值。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S036

S038 · implies

操作前

verified independence=是;E_X=81/7;E_Y=206/7;E_XY=16686/49;covariance=0

操作後

source implication_pass is conjunction(independent,covariance0)=是,not material implication

條件:無

若全格獨立已證,有限雙重和分配得E[XY]=E[X]E[Y],故Cov=0。原欄名雖叫implication_pass,協定其實要兩者同真;相依模型即使Cov=0仍回No,不是否定獨立推出零協方差定理,也不倒推獨立。

步驟識別與依賴

規則:RV_zero_covariance_conjunction_not_converse · 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 — 以精確有理數重算 grid covariance,不以小數近似替代。
  • S036 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 grid product of means,不以小數近似替代。
  • S035 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 grid E_XY,不以小數近似替代。
  • S034 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 grid E_Y,不以小數近似替代。
  • S033 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 grid E_X,不以小數近似替代。
  • S032 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 moment row1 col1 weighted XY,不以小數近似替代。
  • S031 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 moment row1 col1 XY,不以小數近似替代。
  • S030 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 moment row1 col1 weighted Y,不以小數近似替代。
  • S029 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 moment row1 col1 weighted X,不以小數近似替代。
  • S028 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 moment row1 col0 weighted XY,不以小數近似替代。
  • S027 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 moment row1 col0 XY,不以小數近似替代。
  • S026 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 moment row1 col0 weighted Y,不以小數近似替代。
  • S025 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 moment row1 col0 weighted X,不以小數近似替代。
  • S024 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 moment row0 col1 weighted XY,不以小數近似替代。
  • S023 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 moment row0 col1 XY,不以小數近似替代。
  • S022 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 moment row0 col1 weighted Y,不以小數近似替代。
  • S021 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 moment row0 col1 weighted X,不以小數近似替代。
  • S020 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 moment row0 col0 weighted XY,不以小數近似替代。
  • S019 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 moment row0 col0 XY,不以小數近似替代。
  • S018 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 moment row0 col0 weighted Y,不以小數近似替代。
  • S017 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 moment row0 col0 weighted X,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 joint cell row1 column1 marginal product,不以小數近似替代。
  • S013 · 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。
  • S012 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 joint cell row1 column0 marginal product,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 joint cell row0 column1 marginal product,不以小數近似替代。
  • 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 — 以精確有理數重算 joint cell row0 column0 marginal product,不以小數近似替代。
  • S007 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Y column1 marginal,不以小數近似替代。
  • S006 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Y column0 marginal,不以小數近似替代。
  • S005 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 X row1 marginal,不以小數近似替代。
  • S004 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 X row0 marginal,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 — 回到原始資料與本步條件核對,不把單向推論誤稱等價。
  • S001 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 joint grid model whole mass sum,不以小數近似替代。

結論

(是, 81/7, 206/7, 16686/49, 0, 是, zero_covariance_converse_not_claimed)

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: bc73683a64cf9d402534aac7209e78a692c0079d01022ba63a4db142d44437ec
  • candidate record SHA-256: eea1d9215673578f3f007ee88e82ce7b74b9b72694fb33c25ba62ca6f6b551ad
  • semantic review receipt SHA-256: e49bf5eaa968c09ebac4ad538ce58251671ed922c957cee1471cfc7b68934bfe
  • question-first witness SHA-256: a7976057c26051fab92342fc95d48af224466c0e1e4ab6ae4c8811c02772e6da
  • Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED
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