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第 16606 題:Euler φ函數

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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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R0032-16606 · q-20261014-advance-20261101-r06-euler-totient-function-0056

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":6}。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":6}。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, 6]

操作後

division rows[a,b,q,r] with a=q*b+r and0<=r<b=[[1, 6, 0, 1], [6, 1, 6, 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..6;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 · implies

操作前

selected modulus representative2:original nonnegative Euclidean inputs=[2, 6]

操作後

division rows[a,b,q,r] with a=q*b+r and0<=r<b=[[2, 6, 0, 2], [6, 2, 3, 0]];terminal positive gcd=2

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

S004 · implies

操作前

selected modulus:original representative k=2 in1..6;verified gcd(k,n)=2

操作後

coprime indicator=0;include representative=否

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, S003

S005 · implies

操作前

selected modulus representative3:original nonnegative Euclidean inputs=[3, 6]

操作後

division rows[a,b,q,r] with a=q*b+r and0<=r<b=[[3, 6, 0, 3], [6, 3, 2, 0]];terminal positive gcd=3

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, S004

S006 · implies

操作前

selected modulus:original representative k=3 in1..6;verified gcd(k,n)=3

操作後

coprime indicator=0;include representative=否

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, S005

S007 · implies

操作前

selected modulus representative4:original nonnegative Euclidean inputs=[4, 6]

操作後

division rows[a,b,q,r] with a=q*b+r and0<=r<b=[[4, 6, 0, 4], [6, 4, 1, 2], [4, 2, 2, 0]];terminal positive gcd=2

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, S006

S008 · implies

操作前

selected modulus:original representative k=4 in1..6;verified gcd(k,n)=2

操作後

coprime indicator=0;include representative=否

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, S007

S009 · implies

操作前

selected modulus representative5:original nonnegative Euclidean inputs=[5, 6]

操作後

division rows[a,b,q,r] with a=q*b+r and0<=r<b=[[5, 6, 0, 5], [6, 5, 1, 1], [5, 1, 5, 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, S008

S010 · implies

操作前

selected modulus:original representative k=5 in1..6;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, S009

S011 · implies

操作前

selected modulus representative6:original nonnegative Euclidean inputs=[6, 6]

操作後

division rows[a,b,q,r] with a=q*b+r and0<=r<b=[[6, 6, 1, 0]];terminal positive gcd=6

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, S010

S012 · implies

操作前

selected modulus:original representative k=6 in1..6;verified gcd(k,n)=6

操作後

coprime indicator=0;include representative=否

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, S011

S013 · calculation

操作前

selected modulus exact coprime indicator count := sum(1, 0, 0, 0, 1, 0)

操作後

selected modulus exact coprime indicator count = 2

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, S012

S014 · implies

操作前

selected modulus:complete representative range1..6;all selected coprime representatives=[1, 5]

操作後

phi(6)=2;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, S013

S015 · implies

操作前

original n=6;exact phi=2;first proper trial divisor up to floor(sqrt(n))=2

操作後

n=1 handled before primality;classification=composite_no_prime_shortcut

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, 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 selected modulus exact coprime indicator count,不以小數近似替代。
  • S012 · 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。
  • 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 — 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 — 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 — 回到原始資料與本步條件核對,不把單向推論誤稱等價。
  • 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 — 回到原始資料與本步條件核對,不把單向推論誤稱等價。
  • 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 — 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 — 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

(6, 2, composite_no_prime_shortcut)

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: 72b19628e87f7f7e01eb79aa7543ef9984d96d4c8fb2593fc4a07093a0f04057
  • candidate record SHA-256: c73281b4bf9f9138f795a5772f4bd4db4a6ec678ff2122f60cfdfc689975812e
  • semantic review receipt SHA-256: d64b4e08bda1c25dd393b7c7e4140a8734610a9b84ae47e6f0adcff7f30a0b8e
  • question-first witness SHA-256: 790fd6623c04ba52a6ffb0a95cea52b532a02b23bb9453926d2d9f7a825fdec8
  • Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED
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