# 第 18849 題：Euclidean演算法

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本頁是已完成第二對話 AI 數理與中英語義覆核的教學詳解，只支持本題明示的模型與前提。沒有人工審查或新 Lean 證明，也不提升原題或 MKO 的 Canonical 真值狀態。

R0036-18849 · q-20261014-advance-20261105-r03-euclidean-algorithm-0024



## 原題與已知條件

exact integer quotient-remainder chain與嚴格餘數下降。操作=euclid-division-chain；資料={"a":1851,"b":120}。請依 exact_ordered_tuple_declared_by_interface 欄序回答。


- G001 — exact integer quotient-remainder chain與嚴格餘數下降。操作=euclid-division-chain；資料={"a":1851,"b":120}。請依 exact_ordered_tuple_declared_by_interface 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。


- [mko-euclidean-algorithm](https://ocme.evemisslab.com/zh-Hant/mko/mko-euclidean-algorithm/)





## 逐步推導

S001 · implies操作前

source operation=euclid-division-chain;original snapshot and mathematics retained

操作後

explicit ordered source output fields=[division_chain, gcd, chain_valid, certificate]

條件：無

原題歷史介面標記仍在快照；這裡直接給原始欄位順序，主文不需JavaScript或外部表。描述欄位不自動證成任何數學聲稱。

步驟識別與依賴規則：source_ordered_interface_explicit_without_javascript · 依賴：G001





S002 · implies操作前

original signed inputs a=1851,b=120

操作後

initial nonnegative chain values=[1851, 120];gcd(a,b)=gcd(abs(a),abs(b));never divide by a zero right input

條件：無

公因數的整除不受符號改變影響；gcd取非負。一般chain/invariant要求b非零，零邊界另保留(0,0)約定，不擅自套該限制。

步驟識別與依賴規則：euclid_signed_inputs_absolute_chain_scope · 依賴：G001, S001





S003 · calculation操作前

Euclid step0 exact ratio := div(1851, 120)

操作後

Euclid step0 exact ratio = 617/40

條件：無

依原資料角色及前面已核中間量精確代值，保留索引、正負號與所在空間。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S002





S004 · calculation操作前

Euclid step0 quotient times divisor := mul(15, 120)

操作後

Euclid step0 quotient times divisor = 1800

條件：無

依原資料角色及前面已核中間量精確代值，保留索引、正負號與所在空間。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S003





S005 · calculation操作前

Euclid step0 remainder := sub(1851, 1800)

操作後

Euclid step0 remainder = 51

條件：無

依原資料角色及前面已核中間量精確代值，保留索引、正負號與所在空間。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S004





S006 · implies操作前

step=0;left=1851;positive right=120;exact ratio=617/40;floor quotient=15

操作後

left=right*q+r with r=51 in[0,120);gcd pair=[3, 3]

條件：無

任意d同時整除left,right，等價整除right,left−q·right，所以gcd不變。下一個非負right是嚴格較小r，故不能無限下降；這是與不變性分開的終止理由。

步驟識別與依賴規則：euclid_each_division_common_divisors_and_strict_descent · 依賴：G001, S005





S007 · calculation操作前

Euclid step1 exact ratio := div(120, 51)

操作後

Euclid step1 exact ratio = 40/17

條件：無

依原資料角色及前面已核中間量精確代值，保留索引、正負號與所在空間。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S006





S008 · calculation操作前

Euclid step1 quotient times divisor := mul(2, 51)

操作後

Euclid step1 quotient times divisor = 102

條件：無

依原資料角色及前面已核中間量精確代值，保留索引、正負號與所在空間。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S007





S009 · calculation操作前

Euclid step1 remainder := sub(120, 102)

操作後

Euclid step1 remainder = 18

條件：無

依原資料角色及前面已核中間量精確代值，保留索引、正負號與所在空間。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S008





S010 · implies操作前

step=1;left=120;positive right=51;exact ratio=40/17;floor quotient=2

操作後

left=right*q+r with r=18 in[0,51);gcd pair=[3, 3]

條件：無

任意d同時整除left,right，等價整除right,left−q·right，所以gcd不變。下一個非負right是嚴格較小r，故不能無限下降；這是與不變性分開的終止理由。

步驟識別與依賴規則：euclid_each_division_common_divisors_and_strict_descent · 依賴：G001, S009





S011 · calculation操作前

Euclid step2 exact ratio := div(51, 18)

操作後

Euclid step2 exact ratio = 17/6

條件：無

依原資料角色及前面已核中間量精確代值，保留索引、正負號與所在空間。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S010





S012 · calculation操作前

Euclid step2 quotient times divisor := mul(2, 18)

操作後

Euclid step2 quotient times divisor = 36

條件：無

依原資料角色及前面已核中間量精確代值，保留索引、正負號與所在空間。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S011





S013 · calculation操作前

Euclid step2 remainder := sub(51, 36)

操作後

Euclid step2 remainder = 15

條件：無

依原資料角色及前面已核中間量精確代值，保留索引、正負號與所在空間。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S012





S014 · implies操作前

step=2;left=51;positive right=18;exact ratio=17/6;floor quotient=2

操作後

left=right*q+r with r=15 in[0,18);gcd pair=[3, 3]

條件：無

任意d同時整除left,right，等價整除right,left−q·right，所以gcd不變。下一個非負right是嚴格較小r，故不能無限下降；這是與不變性分開的終止理由。

步驟識別與依賴規則：euclid_each_division_common_divisors_and_strict_descent · 依賴：G001, S013





S015 · calculation操作前

Euclid step3 exact ratio := div(18, 15)

操作後

Euclid step3 exact ratio = 6/5

條件：無

依原資料角色及前面已核中間量精確代值，保留索引、正負號與所在空間。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S014





S016 · calculation操作前

Euclid step3 quotient times divisor := mul(1, 15)

操作後

Euclid step3 quotient times divisor = 15

條件：無

依原資料角色及前面已核中間量精確代值，保留索引、正負號與所在空間。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S015





S017 · calculation操作前

Euclid step3 remainder := sub(18, 15)

操作後

Euclid step3 remainder = 3

條件：無

依原資料角色及前面已核中間量精確代值，保留索引、正負號與所在空間。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S016





S018 · implies操作前

step=3;left=18;positive right=15;exact ratio=6/5;floor quotient=1

操作後

left=right*q+r with r=3 in[0,15);gcd pair=[3, 3]

條件：無

任意d同時整除left,right，等價整除right,left−q·right，所以gcd不變。下一個非負right是嚴格較小r，故不能無限下降；這是與不變性分開的終止理由。

步驟識別與依賴規則：euclid_each_division_common_divisors_and_strict_descent · 依賴：G001, S017





S019 · calculation操作前

Euclid step4 exact ratio := div(15, 3)

操作後

Euclid step4 exact ratio = 5

條件：無

依原資料角色及前面已核中間量精確代值，保留索引、正負號與所在空間。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S018





S020 · calculation操作前

Euclid step4 quotient times divisor := mul(5, 3)

操作後

Euclid step4 quotient times divisor = 15

條件：無

依原資料角色及前面已核中間量精確代值，保留索引、正負號與所在空間。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S019





S021 · calculation操作前

Euclid step4 remainder := sub(15, 15)

操作後

Euclid step4 remainder = 0

條件：無

依原資料角色及前面已核中間量精確代值，保留索引、正負號與所在空間。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S020





S022 · implies操作前

step=4;left=15;positive right=3;exact ratio=5;floor quotient=5

操作後

left=right*q+r with r=0 in[0,3);gcd pair=[3, 3]

條件：無

任意d同時整除left,right，等價整除right,left−q·right，所以gcd不變。下一個非負right是嚴格較小r，故不能無限下降；這是與不變性分開的終止理由。

步驟識別與依賴規則：euclid_each_division_common_divisors_and_strict_descent · 依賴：G001, S021





S023 · implies操作前

complete division rows=[[1851, 120, 15, 51], [120, 51, 2, 18], [51, 18, 2, 15], [18, 15, 1, 3], [15, 3, 5, 0]];terminal pair=[3, 0]

操作後

gcd(a,b)=gcd(3,0)=3;all divisions used positive divisors;nonnegative gcd convention

條件：無

終止時所有共同因數等於terminal left的因數，非負最大公因數就是left；(0,0)的0另由明示約定給出。不新增除以零的虛假一列。

步驟識別與依賴規則：euclid_terminal_gcd_not_extra_zero_division · 依賴：G001, S022









## 逐步反向核對


- S023 · 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。
- S022 · 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。
- S021 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Euclid step4 remainder，不以小數近似替代。
- S020 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Euclid step4 quotient times divisor，不以小數近似替代。
- S019 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Euclid step4 exact ratio，不以小數近似替代。
- S018 · 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。
- S017 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Euclid step3 remainder，不以小數近似替代。
- S016 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Euclid step3 quotient times divisor，不以小數近似替代。
- S015 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Euclid step3 exact ratio，不以小數近似替代。
- 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 Euclid step2 remainder，不以小數近似替代。
- S012 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Euclid step2 quotient times divisor，不以小數近似替代。
- S011 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Euclid step2 exact ratio，不以小數近似替代。
- 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 — 以精確有理數重算 Euclid step1 remainder，不以小數近似替代。
- S008 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Euclid step1 quotient times divisor，不以小數近似替代。
- S007 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Euclid step1 exact ratio，不以小數近似替代。
- 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 — 以精確有理數重算 Euclid step0 remainder，不以小數近似替代。
- S004 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Euclid step0 quotient times divisor，不以小數近似替代。
- S003 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Euclid step0 exact ratio，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

([[1851, 120, 15, 51], [120, 51, 2, 18], [51, 18, 2, 15], [18, 15, 1, 3], [15, 3, 5, 0]], 3, 是, exact_quotient_remainder_and_strict_descent)

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: 49141f5baf2da05e8ace494b41d2408bba3a8ff62656f8ee7d7f58069b4fc8a1
- candidate record SHA-256: 19914615ba18685ba027c624cabcda0fde4a9cf335f90f8e89b5b4c25bf2363e
- semantic review receipt SHA-256: efee5462991619d6ed9f64f11ddb085e5614ef33f9f8fcd8cf29b9329f8fd301
- question-first witness SHA-256: acf91fa1622f01d2cf04b2c513294254323665351f660f2628aaafdb869c4ff2
- Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED

[同源完整 JSON](https://ocme.evemisslab.com/data/question-derivations/questions/q-20261014-advance-20261105-r03-euclidean-algorithm-0024.json)




