逐步推導
S001 · implies
操作前
source operation=euclid-gcd-invariant;original snapshot and mathematics retained
操作後
explicit ordered source output fields=[gcd_pairs, gcd, invariant, 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=1037,b=98
操作後
initial nonnegative chain values=[1037, 98];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(1037, 98)
操作後
Euclid step0 exact ratio = 1037/98
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(10, 98)
操作後
Euclid step0 quotient times divisor = 980
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(1037, 980)
操作後
Euclid step0 remainder = 57
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=1037;positive right=98;exact ratio=1037/98;floor quotient=10
操作後
left=right*q+r with r=57 in[0,98);gcd pair=[1, 1]
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(98, 57)
操作後
Euclid step1 exact ratio = 98/57
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(1, 57)
操作後
Euclid step1 quotient times divisor = 57
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(98, 57)
操作後
Euclid step1 remainder = 41
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=98;positive right=57;exact ratio=98/57;floor quotient=1
操作後
left=right*q+r with r=41 in[0,57);gcd pair=[1, 1]
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(57, 41)
操作後
Euclid step2 exact ratio = 57/41
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(1, 41)
操作後
Euclid step2 quotient times divisor = 41
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(57, 41)
操作後
Euclid step2 remainder = 16
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=57;positive right=41;exact ratio=57/41;floor quotient=1
操作後
left=right*q+r with r=16 in[0,41);gcd pair=[1, 1]
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(41, 16)
操作後
Euclid step3 exact ratio = 41/16
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(2, 16)
操作後
Euclid step3 quotient times divisor = 32
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(41, 32)
操作後
Euclid step3 remainder = 9
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=41;positive right=16;exact ratio=41/16;floor quotient=2
操作後
left=right*q+r with r=9 in[0,16);gcd pair=[1, 1]
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(16, 9)
操作後
Euclid step4 exact ratio = 16/9
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(1, 9)
操作後
Euclid step4 quotient times divisor = 9
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(16, 9)
操作後
Euclid step4 remainder = 7
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=16;positive right=9;exact ratio=16/9;floor quotient=1
操作後
left=right*q+r with r=7 in[0,9);gcd pair=[1, 1]
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 · calculation
操作前
Euclid step5 exact ratio := div(9, 7)
操作後
Euclid step5 exact ratio = 9/7
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, S022
S024 · calculation
操作前
Euclid step5 quotient times divisor := mul(1, 7)
操作後
Euclid step5 quotient times divisor = 7
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, S023
S025 · calculation
操作前
Euclid step5 remainder := sub(9, 7)
操作後
Euclid step5 remainder = 2
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, S024
S026 · implies
操作前
step=5;left=9;positive right=7;exact ratio=9/7;floor quotient=1
操作後
left=right*q+r with r=2 in[0,7);gcd pair=[1, 1]
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, S025
S027 · calculation
操作前
Euclid step6 exact ratio := div(7, 2)
操作後
Euclid step6 exact ratio = 7/2
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, S026
S028 · calculation
操作前
Euclid step6 quotient times divisor := mul(3, 2)
操作後
Euclid step6 quotient times divisor = 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, S027
S029 · calculation
操作前
Euclid step6 remainder := sub(7, 6)
操作後
Euclid step6 remainder = 1
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, S028
S030 · implies
操作前
step=6;left=7;positive right=2;exact ratio=7/2;floor quotient=3
操作後
left=right*q+r with r=1 in[0,2);gcd pair=[1, 1]
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, S029
S031 · calculation
操作前
Euclid step7 exact ratio := div(2, 1)
操作後
Euclid step7 exact ratio = 2
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, S030
S032 · calculation
操作前
Euclid step7 quotient times divisor := mul(2, 1)
操作後
Euclid step7 quotient times divisor = 2
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, S031
S033 · calculation
操作前
Euclid step7 remainder := sub(2, 2)
操作後
Euclid step7 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, S032
S034 · implies
操作前
step=7;left=2;positive right=1;exact ratio=2;floor quotient=2
操作後
left=right*q+r with r=0 in[0,1);gcd pair=[1, 1]
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, S033
S035 · implies
操作前
complete division rows=[[1037, 98, 10, 57], [98, 57, 1, 41], [57, 41, 1, 16], [41, 16, 2, 9], [16, 9, 1, 7], [9, 7, 1, 2], [7, 2, 3, 1], [2, 1, 2, 0]];terminal pair=[1, 0]
操作後
gcd(a,b)=gcd(1,0)=1;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, S034