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第 16601 題:Euler φ函數
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- 原題與已知條件
- 定義與適用範圍
- 逐步推導
- 逐步反向核對
- 結論
- 本題覆核與來源綁定
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R0032-16601 · q-20261014-advance-20261101-r06-euler-totient-function-0051
原題與已知條件
正整數與完整1到n代表約定。操作=totient-boundary-prime;資料={"n":1}。請依 [n,phi_n,classification] 欄序回答。
G001 — 正整數與完整1到n代表約定。操作=totient-boundary-prime;資料={"n":1}。請依 [n,phi_n,classification] 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
selected modulus representative1:original nonnegative Euclidean inputs=[1, 1]
操作後
division rows[a,b,q,r] with a=q*b+r and0<=r<b=[[1, 1, 1, 0]];terminal positive gcd=1
條件:無
每列明列下一步a=q·b+r及餘數界,(a,b)與(b,r)有同一批公因數;反覆替換直到第二項0,最後非零數即gcd。不是浮點近似或只報答案。
步驟識別與依賴
規則:totient_Euclidean_division_chain_preserves_common_divisors · 依賴:G001
S002 · implies
操作前
selected modulus:original representative k=1 in1..1;verified gcd(k,n)=1
操作後
coprime indicator=1;include representative=是
條件:無
按1到n完整且不重複地測gcd=1,只把合格者列入。n=1時代表是1且gcd(1,1)=1,不換成另一個0到n−1清單。
步驟識別與依賴
規則:totient_every_original_representative_unit_gcd_test · 依賴:G001, S001
S003 · calculation
操作前
selected modulus exact coprime indicator count := sum(1)
操作後
selected modulus exact coprime indicator count = 1
條件:無
依原始欄位與已核中間量精確計算,保留索引、分母、符號與運算角色。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S002
S004 · implies
操作前
selected modulus:complete representative range1..1;all selected coprime representatives=[1]
操作後
phi(1)=1;representatives_1_through_n
條件:無
全部指示量相加得到精確個數,這是指定n的完整有限計數,不從幾個樣本外推一般公式。
步驟識別與依賴
規則:totient_complete_finite_count_not_sample_formula · 依賴:G001, S003
S005 · implies
操作前
original n=1;exact phi=1;first proper trial divisor up to floor(sqrt(n))=null
操作後
n=1 handled before primality;classification=phi_1_equals_1
條件:無
1不是質數但φ(1)=1;n≥2無不超過平方根的因數才是質數,該時所有1到n−1代表互質而φ=n−1。合數不用質數捷徑,仍回剛才完整計數。
步驟識別與依賴
規則:totient_one_prime_composite_distinct_cases · 依賴:G001, S004
逐步反向核對
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 — 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 selected modulus exact coprime indicator count,不以小數近似替代。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 — 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
(1, 1, phi_1_equals_1)
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: 0f7be61e2c22317a4075561dc822c87d881a50dboriginal question SHA-256: 446d366e6892052aa49d18b5903eef9377d3af21850a947ea463340507f2f61fcandidate record SHA-256: e61e9577e11fb7d4f385190636334afd6ea78efe27679bf1803815d5201b7a52semantic review receipt SHA-256: d64b4e08bda1c25dd393b7c7e4140a8734610a9b84ae47e6f0adcff7f30a0b8equestion-first witness SHA-256: 790fd6623c04ba52a6ffb0a95cea52b532a02b23bb9453926d2d9f7a825fdec8Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED
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