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=1555,b=112
操作後
initial nonnegative chain values=[1555, 112];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(1555, 112)
操作後
Euclid step0 exact ratio = 1555/112
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(13, 112)
操作後
Euclid step0 quotient times divisor = 1456
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(1555, 1456)
操作後
Euclid step0 remainder = 99
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=1555;positive right=112;exact ratio=1555/112;floor quotient=13
操作後
left=right*q+r with r=99 in[0,112);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(112, 99)
操作後
Euclid step1 exact ratio = 112/99
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, 99)
操作後
Euclid step1 quotient times divisor = 99
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(112, 99)
操作後
Euclid step1 remainder = 13
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=112;positive right=99;exact ratio=112/99;floor quotient=1
操作後
left=right*q+r with r=13 in[0,99);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(99, 13)
操作後
Euclid step2 exact ratio = 99/13
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(7, 13)
操作後
Euclid step2 quotient times divisor = 91
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(99, 91)
操作後
Euclid step2 remainder = 8
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=99;positive right=13;exact ratio=99/13;floor quotient=7
操作後
left=right*q+r with r=8 in[0,13);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(13, 8)
操作後
Euclid step3 exact ratio = 13/8
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, 8)
操作後
Euclid step3 quotient times divisor = 8
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(13, 8)
操作後
Euclid step3 remainder = 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, S016
S018 · implies
操作前
step=3;left=13;positive right=8;exact ratio=13/8;floor quotient=1
操作後
left=right*q+r with r=5 in[0,8);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(8, 5)
操作後
Euclid step4 exact ratio = 8/5
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(1, 5)
操作後
Euclid step4 quotient times divisor = 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, S019
S021 · calculation
操作前
Euclid step4 remainder := sub(8, 5)
操作後
Euclid step4 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, S020
S022 · implies
操作前
step=4;left=8;positive right=5;exact ratio=8/5;floor quotient=1
操作後
left=right*q+r with r=3 in[0,5);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(5, 3)
操作後
Euclid step5 exact ratio = 5/3
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, S022
S024 · calculation
操作前
Euclid step5 quotient times divisor := mul(1, 3)
操作後
Euclid step5 quotient times divisor = 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, S023
S025 · calculation
操作前
Euclid step5 remainder := sub(5, 3)
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=5;positive right=3;exact ratio=5/3;floor quotient=1
操作後
left=right*q+r with r=2 in[0,3);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(3, 2)
操作後
Euclid step6 exact ratio = 3/2
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(1, 2)
操作後
Euclid step6 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, S027
S029 · calculation
操作前
Euclid step6 remainder := sub(3, 2)
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=3;positive right=2;exact ratio=3/2;floor quotient=1
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=[[1555, 112, 13, 99], [112, 99, 1, 13], [99, 13, 7, 8], [13, 8, 1, 5], [8, 5, 1, 3], [5, 3, 1, 2], [3, 2, 1, 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