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第 21977 題:全期望公式

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  1. 原題與已知條件
  2. 定義與適用範圍
  3. 逐步推導
  4. 逐步反向核對
  5. 結論
  6. 本題覆核與來源綁定

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R0042-21977 · q-20261014-advance-20261109-r04-law-of-total-expectation-0077

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-zero-mass-boundary;資料={"masses":[[1,11],[2,11],[8,11],[0,1]],"values":[1,2,4,100],"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-zero-mass-boundary;資料={"masses":[[1,11],[2,11],[8,11],[0,1]],"values":[1,2,4,100],"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。

逐步推導

S001 · implies

操作前

source operation=totalexp-zero-mass-boundary;original snapshot and mathematics retained

操作後

explicit ordered source output fields=[cell_rows, positive_cell_weighted_sum, mean, equal, null_cell_division_claim, boundary]

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(1/11, 2/11, 8/11, 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(1/11, 1)

操作後

Total expectation original atom0 weighted X = 1/11

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(2/11, 2)

操作後

Total expectation original atom1 weighted X = 4/11

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(8/11, 4)

操作後

Total expectation original atom2 weighted X = 32/11

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, 100)

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(1/11, 4/11, 32/11, 0)

操作後

Total expectation full original mean = 37/11

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=[1/11, 2/11, 8/11, 0],SIGNED values X=[1, 2, 4, 100];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=37/11;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(1/11, 2/11, 8/11)

操作後

Total expectation cell0 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, S008

S010 · calculation

操作前

Total expectation cell0 numerator := sum(1/11, 4/11, 32/11)

操作後

Total expectation cell0 numerator = 37/11

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(37/11, 1)

操作後

Total expectation cell0 positive-mass conditional mean = 37/11

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, 2];mass=1;weighted numerator=37/11

操作後

conditional quotient=37/11;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(0)

操作後

Total expectation cell1 mass = 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, S012

S014 · calculation

操作前

Total expectation cell1 numerator := sum(0)

操作後

Total expectation cell1 numerator = 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, S013

S015 · implies

操作前

ORIGINAL cell index=1,atom labels=[3];mass=0;weighted numerator=0

操作後

conditional quotient=null;null cell:every nonnegative atom mass is0,numerator0;NO division performed

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, S014

S016 · calculation

操作前

Total expectation positive cell0 weighted mean := mul(1, 37/11)

操作後

Total expectation positive cell0 weighted mean = 37/11

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, S015

S017 · calculation

操作前

Total expectation sum positive-cell weighted means := sum(37/11)

操作後

Total expectation sum positive-cell weighted means = 37/11

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, S016

S018 · implies

操作前

ALL original cell rows[index,atoms,mass,conditional_or_null,numerator]=[[0, [0, 1, 2], 1, 37/11, 37/11], [1, [3], 0, null, 0]]

操作後

positive-cell weighted sum=37/11;ORIGINAL global mean=37/11;equal=是;disjoint complete cells regroup EVERY original p_i*X_i exactly ONCE,null contributions0

條件:無

每個正cell的mass乘條件均值恰還原分子,零cell貢獻0;全部不交且完整分割才可重組為原全體加權和。這是一般恆等理由,不是無權平均cell均值或一次數值湊巧相等。

步驟識別與依賴

規則:totalexp_regroup_complete_partition_general_identity · 依賴:G001, S017

S019 · implies

操作前

ACTUAL null cells=[1];positive weighted sum=37/11;mean=37/11

操作後

null_cell_division_claim fixed No;undefined cell quotients remain null,while the weighted total-expectation identity still holds

條件:無

最後No拒絕null-cell除法,不是否定恆等式。null cell上的條件期望版本可另選常數,但不能說由0/0唯一算出。

步驟識別與依賴

規則:totalexp_null_division_nonclaim_not_tower_failure · 依賴:G001, S018

逐步反向核對

  • S019 · 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。
  • 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 Total expectation sum positive-cell weighted means,不以小數近似替代。
  • S016 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Total expectation positive cell0 weighted mean,不以小數近似替代。
  • S015 · 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。
  • 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, 37/11], [1, 0, null]], 37/11, 37/11, 是, 否, zero_mass_conditional_mean_not_divided_and_weighted_contribution_zero)

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: a99f53f17099517275ac0bb818dc5b71581889cd3e35549a7b3b9a620e56887a
  • candidate record SHA-256: 4e09385ec47ba4e57e3607af0c78400b1651aca3f2f129d3444f8325aeea609e
  • semantic review receipt SHA-256: dd44555041dfbb6fe9936aa00b9a5f8c5982c2784ef61dd0cbd5d1a303a49c1a
  • question-first witness SHA-256: 9a6011263f6ac53b9a1fd57addf2f3e2f6088b54802c539f332d689480dc2d17
  • Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED
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