# 第 21991 題：全期望公式 [返回所在分頁 110](https://ocme.evemisslab.com/zh-Hant/questions/page/110/) [← 逐題詳解目錄](https://ocme.evemisslab.com/zh-Hant/questions/) · [原題批次](https://ocme.evemisslab.com/zh-Hant/practice/batch-20261014-advance-20261109-r04-law-of-total-expectation-foundations/#q-20261014-advance-20261109-r04-law-of-total-expectation-0091) 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。 R0042-21991 · q-20261014-advance-20261109-r04-law-of-total-expectation-0091 ## 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":[[1,25],[2,25],[22,25],[0,1]],"values":[15,16,18,114],"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":[[1,25],[2,25],[22,25],[0,1]],"values":[15,16,18,114],"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-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(1/25, 2/25, 22/25, 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(1/25, 15) 操作後 Total expectation original atom0 weighted X = 3/5 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, S002 S004 · calculation操作前 Total expectation original atom1 weighted X := mul(2/25, 16) 操作後 Total expectation original atom1 weighted X = 32/25 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(22/25, 18) 操作後 Total expectation original atom2 weighted X = 396/25 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, 114) 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(3/5, 32/25, 396/25, 0) 操作後 Total expectation full original mean = 443/25 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=[1/25, 2/25, 22/25, 0],SIGNED values X=[15, 16, 18, 114];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=443/25;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(1/25, 2/25, 22/25) 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(3/5, 32/25, 396/25) 操作後 Total expectation cell0 numerator = 443/25 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(443/25, 1) 操作後 Total expectation cell0 positive-mass conditional mean = 443/25 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=443/25 操作後 conditional quotient=443/25;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, 443/25) 操作後 Total expectation positive cell0 weighted mean = 443/25 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(443/25) 操作後 Total expectation sum positive-cell weighted means = 443/25 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, 443/25, 443/25], [1, [3], 0, null, 0]] 操作後 positive-cell weighted sum=443/25;ORIGINAL global mean=443/25;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=443/25;mean=443/25 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, 443/25], [1, 0, null]], 443/25, 443/25, 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: ada24bfe610f7e17b6638259cc30fb48c92b72d32c49b207fc4d2612c0cb6ec9 - candidate record SHA-256: 2300f8841dbb2cbeba9744d949a7d5f5f2d3e4814fa9271ca9a600914dda0a4f - 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-0091.json)