# 第 19663 題：線性Diophantine方程

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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。

R0038-19663 · q-20261014-advance-20261106-r06-linear-diophantine-equation-0038



## 原題與已知條件

exact integer coefficients、normalized gcd與extended Euclidean證書。操作=dioph-particular-solution；資料={"a":84,"b":126,"c":546}。請依 exact_ordered_tuple_declared_by_interface 欄序回答。


- G001 — exact integer coefficients、normalized gcd與extended Euclidean證書。操作=dioph-particular-solution；資料={"a":84,"b":126,"c":546}。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-linear-diophantine-equation](https://ocme.evemisslab.com/zh-Hant/mko/mko-linear-diophantine-equation/)





## 逐步推導

S001 · implies操作前

source operation=dioph-particular-solution;original snapshot and mathematics retained

操作後

explicit ordered source output fields=[gcd, bezout_x, bezout_y, x0, y0, linear_combination, certificate_valid, certificate]

條件：無

原題快照保留歷史介面標記；本頁直接列來源欄位順序，不需JavaScript或外部表。欄位標籤不自動成為數學證據，No依各題聲稱範圍解讀。

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 coefficients a=84,b=126

操作後

start exact Euclidean chain on absolute values=[84, 126];nonnegative gcd;source deterministic coefficient recurrence

條件：無

gcd以非負慣例計在abs(a),abs(b)，但Bézout最後要還原原符號。來源固定這條extended chain的係數，不能換另一組數值正確卻不同的答案。

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





S003 · calculation操作前

Dioph Euclid step0 exact ratio := div(84, 126)

操作後

Dioph Euclid step0 exact ratio = 2/3

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

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





S004 · calculation操作前

Dioph Euclid step0 divisor multiple := mul(0, 126)

操作後

Dioph Euclid step0 divisor multiple = 0

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

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





S005 · calculation操作前

Dioph Euclid step0 remainder := sub(84, 0)

操作後

Dioph Euclid step0 remainder = 84

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

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





S006 · calculation操作前

Dioph Euclid step0 first coefficient multiple := mul(0, 0)

操作後

Dioph Euclid step0 first coefficient multiple = 0

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

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





S007 · calculation操作前

Dioph Euclid step0 first coefficient difference := sub(1, 0)

操作後

Dioph Euclid step0 first coefficient difference = 1

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

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





S008 · calculation操作前

Dioph Euclid step0 second coefficient multiple := mul(0, 1)

操作後

Dioph Euclid step0 second coefficient multiple = 0

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

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





S009 · calculation操作前

Dioph Euclid step0 second coefficient difference := sub(0, 0)

操作後

Dioph Euclid step0 second coefficient difference = 0

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

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





S010 · implies操作前

step=0;positive divisor=126;old pair=[84, 126];exact ratio=2/3;floor quotient=0;old coefficient pairs=[[1, 0], [0, 1]]

操作後

next remainder=84 in[0,126);next signed absolute-input coefficients=[1, 0];common divisor set unchanged

條件：無

left−q·right保與right同一公因數集，同一q更新兩個係數保abs(a)·s+abs(b)·t等餘數。下一餘數非負且嚴格小於正divisor，故終止，且從不除以0。

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





S011 · calculation操作前

Dioph Euclid step1 exact ratio := div(126, 84)

操作後

Dioph Euclid step1 exact ratio = 3/2

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

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





S012 · calculation操作前

Dioph Euclid step1 divisor multiple := mul(1, 84)

操作後

Dioph Euclid step1 divisor multiple = 84

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

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





S013 · calculation操作前

Dioph Euclid step1 remainder := sub(126, 84)

操作後

Dioph Euclid step1 remainder = 42

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

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





S014 · calculation操作前

Dioph Euclid step1 first coefficient multiple := mul(1, 1)

操作後

Dioph Euclid step1 first coefficient multiple = 1

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

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





S015 · calculation操作前

Dioph Euclid step1 first coefficient difference := sub(0, 1)

操作後

Dioph Euclid step1 first coefficient difference = -1

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

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





S016 · calculation操作前

Dioph Euclid step1 second coefficient multiple := mul(1, 0)

操作後

Dioph Euclid step1 second coefficient multiple = 0

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

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





S017 · calculation操作前

Dioph Euclid step1 second coefficient difference := sub(1, 0)

操作後

Dioph Euclid step1 second coefficient difference = 1

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

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





S018 · implies操作前

step=1;positive divisor=84;old pair=[126, 84];exact ratio=3/2;floor quotient=1;old coefficient pairs=[[0, 1], [1, 0]]

操作後

next remainder=42 in[0,84);next signed absolute-input coefficients=[-1, 1];common divisor set unchanged

條件：無

left−q·right保與right同一公因數集，同一q更新兩個係數保abs(a)·s+abs(b)·t等餘數。下一餘數非負且嚴格小於正divisor，故終止，且從不除以0。

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





S019 · calculation操作前

Dioph Euclid step2 exact ratio := div(84, 42)

操作後

Dioph Euclid step2 exact ratio = 2

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

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





S020 · calculation操作前

Dioph Euclid step2 divisor multiple := mul(2, 42)

操作後

Dioph Euclid step2 divisor multiple = 84

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

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





S021 · calculation操作前

Dioph Euclid step2 remainder := sub(84, 84)

操作後

Dioph Euclid step2 remainder = 0

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

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





S022 · calculation操作前

Dioph Euclid step2 first coefficient multiple := mul(2, -1)

操作後

Dioph Euclid step2 first coefficient multiple = -2

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

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





S023 · calculation操作前

Dioph Euclid step2 first coefficient difference := sub(1, -2)

操作後

Dioph Euclid step2 first coefficient difference = 3

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

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





S024 · calculation操作前

Dioph Euclid step2 second coefficient multiple := mul(2, 1)

操作後

Dioph Euclid step2 second coefficient multiple = 2

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S023





S025 · calculation操作前

Dioph Euclid step2 second coefficient difference := sub(0, 2)

操作後

Dioph Euclid step2 second coefficient difference = -2

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S024





S026 · implies操作前

step=2;positive divisor=42;old pair=[84, 42];exact ratio=2;floor quotient=2;old coefficient pairs=[[1, 0], [-1, 1]]

操作後

next remainder=0 in[0,42);next signed absolute-input coefficients=[3, -2];common divisor set unchanged

條件：無

left−q·right保與right同一公因數集，同一q更新兩個係數保abs(a)·s+abs(b)·t等餘數。下一餘數非負且嚴格小於正divisor，故終止，且從不除以0。

步驟識別與依賴規則：dioph_every_extended_step_invariant_and_descent · 依賴：G001, S025





S027 · calculation操作前

Dioph restore original a sign := mul(1, -1)

操作後

Dioph restore original a sign = -1

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S026





S028 · calculation操作前

Dioph restore original b sign := mul(1, 1)

操作後

Dioph restore original b sign = 1

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S027





S029 · calculation操作前

Dioph ORIGINAL a times Bezout x := mul(84, -1)

操作後

Dioph ORIGINAL a times Bezout x = -84

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S028





S030 · calculation操作前

Dioph ORIGINAL b times Bezout y := mul(126, 1)

操作後

Dioph ORIGINAL b times Bezout y = 126

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S029





S031 · calculation操作前

Dioph original signed Bezout identity := sum(-84, 126)

操作後

Dioph original signed Bezout identity = 42

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S030





S032 · implies操作前

complete exact chain=[[84, 126, 0, 84], [126, 84, 1, 42], [84, 42, 2, 0]];terminal pair=[42, 0];sign-restored x=-1,y=1

操作後

a*x+b*y=42=nonnegative gcd d=42;gcd from invariance and terminal gcd(d,0)=d

條件：無

最後一個非零餘數是gcd，原符號代回再核a*x+b*y=d。a或b一個為0也保同一邊界，不新增除以0的一列。

步驟識別與依賴規則：dioph_terminal_gcd_and_original_signed_identity · 依賴：G001, S031





S033 · calculation操作前

Dioph target divided by positive gcd := div(546, 42)

操作後

Dioph target divided by positive gcd = 13

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S032





S034 · implies操作前

ACTUAL original equation84*x+126*y=546;positive gcd=42;exact c/d=13;Bezout coefficients=[-1, 1]

操作後

d divides both coefficients,so ANY integer solution requires d divides c;conversely integer c/d scales Bezout to a solution;solvable=是

條件：無

必要性由gcd整除任意整數線性組合；充分性由已給Bézout等式乘c/d。非整數商是全體整數解的障礙，不是搜尋有限範圍沒找到。

步驟識別與依賴規則：dioph_gcd_divisibility_iff_not_finite_search · 依賴：G001, S033





S035 · calculation操作前

Dioph particular x0 from scaled source Bezout := mul(-1, 13)

操作後

Dioph particular x0 from scaled source Bezout = -13

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S034





S036 · calculation操作前

Dioph particular y0 from scaled source Bezout := mul(1, 13)

操作後

Dioph particular y0 from scaled source Bezout = 13

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S035





S037 · calculation操作前

Dioph original a times particular x0 := mul(84, -13)

操作後

Dioph original a times particular x0 = -1092

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S036





S038 · calculation操作前

Dioph original b times particular y0 := mul(126, 13)

操作後

Dioph original b times particular y0 = 1638

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S037





S039 · calculation操作前

Dioph particular original equation check := sum(-1092, 1638)

操作後

Dioph particular original equation check = 546

條件：無

依原始角色與已核中間量精確代值，保留正負號、分母、索引及所在載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S038









## 逐步反向核對


- S039 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Dioph particular original equation check，不以小數近似替代。
- S038 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Dioph original b times particular y0，不以小數近似替代。
- S037 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Dioph original a times particular x0，不以小數近似替代。
- S036 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Dioph particular y0 from scaled source Bezout，不以小數近似替代。
- S035 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Dioph particular x0 from scaled source Bezout，不以小數近似替代。
- 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 Dioph target divided by positive gcd，不以小數近似替代。
- S032 · 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。
- S031 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Dioph original signed Bezout identity，不以小數近似替代。
- S030 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Dioph ORIGINAL b times Bezout y，不以小數近似替代。
- S029 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Dioph ORIGINAL a times Bezout x，不以小數近似替代。
- S028 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Dioph restore original b sign，不以小數近似替代。
- S027 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Dioph restore original a sign，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 Dioph Euclid step2 second coefficient difference，不以小數近似替代。
- S024 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Dioph Euclid step2 second coefficient multiple，不以小數近似替代。
- S023 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Dioph Euclid step2 first coefficient difference，不以小數近似替代。
- S022 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Dioph Euclid step2 first coefficient multiple，不以小數近似替代。
- S021 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Dioph Euclid step2 remainder，不以小數近似替代。
- S020 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Dioph Euclid step2 divisor multiple，不以小數近似替代。
- S019 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Dioph Euclid step2 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 Dioph Euclid step1 second coefficient difference，不以小數近似替代。
- S016 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Dioph Euclid step1 second coefficient multiple，不以小數近似替代。
- S015 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Dioph Euclid step1 first coefficient difference，不以小數近似替代。
- S014 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Dioph Euclid step1 first coefficient multiple，不以小數近似替代。
- S013 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Dioph Euclid step1 remainder，不以小數近似替代。
- S012 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Dioph Euclid step1 divisor multiple，不以小數近似替代。
- S011 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Dioph Euclid step1 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 Dioph Euclid step0 second coefficient difference，不以小數近似替代。
- S008 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Dioph Euclid step0 second coefficient multiple，不以小數近似替代。
- S007 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Dioph Euclid step0 first coefficient difference，不以小數近似替代。
- S006 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Dioph Euclid step0 first coefficient multiple，不以小數近似替代。
- S005 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Dioph Euclid step0 remainder，不以小數近似替代。
- S004 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Dioph Euclid step0 divisor multiple，不以小數近似替代。
- S003 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Dioph 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

(42, -1, 1, -13, 13, 546, 是, extended_Euclidean_Bezout_certificate)

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: 0afbedfc67e5c9cf459878d67d94187259a3152a0228e4760c49096302693a57
- candidate record SHA-256: d15b59846c7e2fbec614f2f015e0da49cce7c7fc9586549a8e10de028eee0a34
- semantic review receipt SHA-256: d165cad30849a3aba67390a59c572c0d965269d4b405e43df36da19e28d85612
- question-first witness SHA-256: c222ca47a07939c019865a1e4d9ce633205cdee68db92bf96a96f5683a62ebc7
- Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED

[同源完整 JSON](https://ocme.evemisslab.com/data/question-derivations/questions/q-20261014-advance-20261106-r06-linear-diophantine-equation-0038.json)




