# 第 18866 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。

R0036-18866 · q-20261014-advance-20261105-r03-euclidean-algorithm-0041



## 原題與已知條件

exact integer quotient-remainder chain與嚴格餘數下降。操作=euclid-gcd-invariant；資料={"a":1555,"b":112}。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-gcd-invariant；資料={"a":1555,"b":112}。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-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









## 逐步反向核對


- S035 · 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。
- S034 · 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。
- S033 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Euclid step7 remainder，不以小數近似替代。
- S032 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Euclid step7 quotient times divisor，不以小數近似替代。
- S031 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Euclid step7 exact ratio，不以小數近似替代。
- S030 · 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。
- S029 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Euclid step6 remainder，不以小數近似替代。
- S028 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Euclid step6 quotient times divisor，不以小數近似替代。
- S027 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Euclid step6 exact ratio，不以小數近似替代。
- S026 · 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。
- S025 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Euclid step5 remainder，不以小數近似替代。
- S024 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Euclid step5 quotient times divisor，不以小數近似替代。
- S023 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Euclid step5 exact ratio，不以小數近似替代。
- 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

([[1, 1], [1, 1], [1, 1], [1, 1], [1, 1], [1, 1], [1, 1], [1, 1]], 1, 是, gcd_invariant_separate_from_termination)

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: 2cf747431a3f6b939958b2c81a13ff09ca37a2c5ceb7f2d25247619ee1a12fb6
- candidate record SHA-256: b1e03db14dec053347b9b37aa8cbc1ef279ffd2cff34b604a1b0636687b6a42d
- 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-0041.json)




