# 第 21906 題：全期望公式

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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。

R0042-21906 · q-20261014-advance-20261109-r04-law-of-total-expectation-0006



## 原題與已知條件

同一有限probability space上的完整disjoint partition與integrable X。操作=totalexp-partition-audit；資料={"masses":[[1,15],[2,15],[12,15],[0,1]],"values":[5,6,8,104],"partition":[[0,1],[2,3]]}。請依 exact_ordered_tuple_declared_by_interface 欄序回答。


- G001 — 同一有限probability space上的完整disjoint partition與integrable X。操作=totalexp-partition-audit；資料={"masses":[[1,15],[2,15],[12,15],[0,1]],"values":[5,6,8,104],"partition":[[0,1],[2,3]]}。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-law-of-total-expectation](https://ocme.evemisslab.com/zh-Hant/mko/mko-law-of-total-expectation/)





## 逐步推導

S001 · implies操作前

source operation=totalexp-partition-audit;original snapshot and mathematics retained

操作後

explicit ordered source output fields=[partition, cell_masses, complete_disjoint_certificate, mean]

條件：無

原題歷史介面標記保留，本頁直接列來源有序欄位，不需JavaScript。tag不是額外證據，固定No保留其原聲稱範圍。

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





S002 · calculation操作前

Total expectation complete original mass := sum(1/15, 2/15, 4/5, 0)

操作後

Total expectation complete original mass = 1

條件：無

保留原題角色、順序與條件，逐項精確代值，不作浮點近似。

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





S003 · calculation操作前

Total expectation original atom0 weighted X := mul(1/15, 5)

操作後

Total expectation original atom0 weighted X = 1/3

條件：無

保留原題角色、順序與條件，逐項精確代值，不作浮點近似。

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





S004 · calculation操作前

Total expectation original atom1 weighted X := mul(2/15, 6)

操作後

Total expectation original atom1 weighted X = 4/5

條件：無

保留原題角色、順序與條件，逐項精確代值，不作浮點近似。

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





S005 · calculation操作前

Total expectation original atom2 weighted X := mul(4/5, 8)

操作後

Total expectation original atom2 weighted X = 32/5

條件：無

保留原題角色、順序與條件，逐項精確代值，不作浮點近似。

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





S006 · calculation操作前

Total expectation original atom3 weighted X := mul(0, 104)

操作後

Total expectation original atom3 weighted X = 0

條件：無

保留原題角色、順序與條件，逐項精確代值，不作浮點近似。

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





S007 · calculation操作前

Total expectation full original mean := sum(1/3, 4/5, 32/5, 0)

操作後

Total expectation full original mean = 113/15

條件：無

保留原題角色、順序與條件，逐項精確代值，不作浮點近似。

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





S008 · implies操作前

ORIGINAL masses=[1/15, 2/15, 4/5, 0],SIGNED values X=[5, 6, 8, 104];ORIGINAL cell order=[[0, 1], [2, 3]]

操作後

flattened original atom labels=[0, 1, 2, 3] cover EVERY atom exactly ONCE including null atoms;total mass=1;integrable finite mean=113/15;NO independence premise

條件：無

分割必涵蓋全部原子，包括零質量點；cell順序保原輸入，cell內按來源排序。X可負，有限值可積；獨立性不是全期望公式的前提。

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





S009 · calculation操作前

Total expectation cell0 mass := sum(1/15, 2/15)

操作後

Total expectation cell0 mass = 1/5

條件：無

保留原題角色、順序與條件，逐項精確代值，不作浮點近似。

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





S010 · calculation操作前

Total expectation cell0 numerator := sum(1/3, 4/5)

操作後

Total expectation cell0 numerator = 17/15

條件：無

保留原題角色、順序與條件，逐項精確代值，不作浮點近似。

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





S011 · calculation操作前

Total expectation cell0 positive-mass conditional mean := div(17/15, 1/5)

操作後

Total expectation cell0 positive-mass conditional mean = 17/3

條件：無

保留原題角色、順序與條件，逐項精確代值，不作浮點近似。

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





S012 · implies操作前

ORIGINAL cell index=0,atom labels=[0, 1];mass=1/5;weighted numerator=17/15

操作後

conditional quotient=17/3;positive denominator qualifies division

條件：無

正cell質量才可取條件均值比值。零cell中所有非負原子質量皆0，故分子0但0/0未定義；null不能當已算出的0。空cell亦屬此情況。

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





S013 · calculation操作前

Total expectation cell1 mass := sum(4/5, 0)

操作後

Total expectation cell1 mass = 4/5

條件：無

保留原題角色、順序與條件，逐項精確代值，不作浮點近似。

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





S014 · calculation操作前

Total expectation cell1 numerator := sum(32/5, 0)

操作後

Total expectation cell1 numerator = 32/5

條件：無

保留原題角色、順序與條件，逐項精確代值，不作浮點近似。

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





S015 · calculation操作前

Total expectation cell1 positive-mass conditional mean := div(32/5, 4/5)

操作後

Total expectation cell1 positive-mass conditional mean = 8

條件：無

保留原題角色、順序與條件，逐項精確代值，不作浮點近似。

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





S016 · implies操作前

ORIGINAL cell index=1,atom labels=[2, 3];mass=4/5;weighted numerator=32/5

操作後

conditional quotient=8;positive denominator qualifies division

條件：無

正cell質量才可取條件均值比值。零cell中所有非負原子質量皆0，故分子0但0/0未定義；null不能當已算出的0。空cell亦屬此情況。

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









## 逐步反向核對


- S016 · 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。
- S015 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Total expectation cell1 positive-mass conditional mean，不以小數近似替代。
- S014 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Total expectation cell1 numerator，不以小數近似替代。
- S013 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Total expectation cell1 mass，不以小數近似替代。
- S012 · 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。
- S011 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Total expectation cell0 positive-mass conditional mean，不以小數近似替代。
- S010 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Total expectation cell0 numerator，不以小數近似替代。
- S009 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Total expectation cell0 mass，不以小數近似替代。
- S008 · 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。
- S007 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Total expectation full original mean，不以小數近似替代。
- S006 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Total expectation original atom3 weighted X，不以小數近似替代。
- S005 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Total expectation original atom2 weighted X，不以小數近似替代。
- S004 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Total expectation original atom1 weighted X，不以小數近似替代。
- S003 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Total expectation original atom0 weighted X，不以小數近似替代。
- S002 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Total expectation complete original mass，不以小數近似替代。
- 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

([[0, 1], [2, 3]], [[0, 1/5], [1, 4/5]], 是, 113/15)

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: f8cddf38bfc1c399aecde2438aee54b80ccb1cb936aab1c15c155b00a602ee25
- candidate record SHA-256: 035e3cd7a149f6784be4386c299fdeeec2bf5b404c9250176dba0c7874678075
- semantic review receipt SHA-256: dd44555041dfbb6fe9936aa00b9a5f8c5982c2784ef61dd0cbd5d1a303a49c1a
- question-first witness SHA-256: 9a6011263f6ac53b9a1fd57addf2f3e2f6088b54802c539f332d689480dc2d17
- Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED

[同源完整 JSON](https://ocme.evemisslab.com/data/question-derivations/questions/q-20261014-advance-20261109-r04-law-of-total-expectation-0006.json)




