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第 21800 題:Möbius函數

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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

返回所在分頁 109

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R0042-21800 · q-20261014-advance-20261109-r06-mobius-function-0050

原題與已知條件

positive integer domain與完整UPF multiplicities。操作=mobius-factorization-audit;資料={"n":194,"factors":[2,97]}。請依 exact_ordered_tuple_declared_by_interface 欄序回答。

  • G001 — positive integer domain與完整UPF multiplicities。操作=mobius-factorization-audit;資料={"n":194,"factors":[2,97]}。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=mobius-factorization-audit;original snapshot and mathematics retained

操作後

explicit ordered source output fields=[n, factors, valid_prime_product, mu_or_null, agrees_with_canonical, certificate]

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 · implies

操作前

mobius ORIGINAL factor index0:ORIGINAL candidate factor=2;ALL possible trial divisors2..floor(sqrt(v))=[]

操作後

ALL [divisor,remainder] rows=[];prime=是

條件:無

合數若大於1必有不超過平方根的因數;完整區間無整除才證prime,2的區間為空仍是prime。乘積相等不能替代此責任。

步驟識別與依賴

規則:upf_every_trial_divisor_primality_not_product_only · 依賴:G001, S001

S003 · calculation

操作前

Mobius candidate exact full product at factor0 := mul(1, 2)

操作後

Mobius candidate exact full product at factor0 = 2

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 · implies

操作前

mobius ORIGINAL factor index1:ORIGINAL candidate factor=97;ALL possible trial divisors2..floor(sqrt(v))=[2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

操作後

ALL [divisor,remainder] rows=[[2, 1], [3, 1], [4, 1], [5, 2], [6, 1], [7, 6], [8, 1], [9, 7]];prime=是

條件:無

合數若大於1必有不超過平方根的因數;完整區間無整除才證prime,2的區間為空仍是prime。乘積相等不能替代此責任。

步驟識別與依賴

規則:upf_every_trial_divisor_primality_not_product_only · 依賴:G001, S003

S005 · calculation

操作前

Mobius candidate exact full product at factor1 := mul(2, 97)

操作後

Mobius candidate exact full product at factor1 = 194

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 · implies

操作前

mobius candidate canonical comparison:actual positive input for mu=194

操作後

complete prime multiplicities required for this input;mu(1) uses empty product,not a partial factor search

條件:無

先明示正在算原n還是其正因數的mu;每次需要完整prime重數,不能用找到的幾個因數猜squarefree。

步驟識別與依賴

規則:mobius_complete_UPF_input_role · 依賴:G001, S005

S007 · implies

操作前

ORIGINAL positive integer absolute magnitude=194>1

操作後

initialize remaining=n,prime multiset empty;invariant product(extracted)*remaining=n;every smaller trial divisor has been exhausted

條件:無

每次只除真正整除的d,並以已窮盡更小因數維持d為prime的理由,不先假定原n為prime。

步驟識別與依賴

規則:upf_factorization_remaining_product_invariant · 依賴:G001, S006

S008 · calculation

操作前

upf extract divisor2 occurrence0 := div(194, 2)

操作後

upf extract divisor2 occurrence0 = 97

條件:無

依原題角色與已核中間量精確代值,保留原順序、正負號及量詞條件。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S007

S009 · implies

操作前

next divisor=2;previous remaining=194;all smaller divisors exhausted

操作後

extracted multiplicity=1;next remaining=97;remaining modulo2=1;extracted multiset=[2]

條件:無

除盡同一prime的所有重數才前進;不把n的原平方根與remaining的停止責任混淆,也不漏最後的prime remainder。

步驟識別與依賴

規則:upf_complete_trial_division_remaining_invariant · 依賴:G001, S008

S010 · implies

操作前

next divisor=3;previous remaining=97;all smaller divisors exhausted

操作後

extracted multiplicity=0;next remaining=97;remaining modulo3=1;extracted multiset=[2]

條件:無

除盡同一prime的所有重數才前進;不把n的原平方根與remaining的停止責任混淆,也不漏最後的prime remainder。

步驟識別與依賴

規則:upf_complete_trial_division_remaining_invariant · 依賴:G001, S009

S011 · implies

操作前

next divisor=4;previous remaining=97;all smaller divisors exhausted

操作後

extracted multiplicity=0;next remaining=97;remaining modulo4=1;extracted multiset=[2]

條件:無

除盡同一prime的所有重數才前進;不把n的原平方根與remaining的停止責任混淆,也不漏最後的prime remainder。

步驟識別與依賴

規則:upf_complete_trial_division_remaining_invariant · 依賴:G001, S010

S012 · implies

操作前

next divisor=5;previous remaining=97;all smaller divisors exhausted

操作後

extracted multiplicity=0;next remaining=97;remaining modulo5=2;extracted multiset=[2]

條件:無

除盡同一prime的所有重數才前進;不把n的原平方根與remaining的停止責任混淆,也不漏最後的prime remainder。

步驟識別與依賴

規則:upf_complete_trial_division_remaining_invariant · 依賴:G001, S011

S013 · implies

操作前

next divisor=6;previous remaining=97;all smaller divisors exhausted

操作後

extracted multiplicity=0;next remaining=97;remaining modulo6=1;extracted multiset=[2]

條件:無

除盡同一prime的所有重數才前進;不把n的原平方根與remaining的停止責任混淆,也不漏最後的prime remainder。

步驟識別與依賴

規則:upf_complete_trial_division_remaining_invariant · 依賴:G001, S012

S014 · implies

操作前

next divisor=7;previous remaining=97;all smaller divisors exhausted

操作後

extracted multiplicity=0;next remaining=97;remaining modulo7=6;extracted multiset=[2]

條件:無

除盡同一prime的所有重數才前進;不把n的原平方根與remaining的停止責任混淆,也不漏最後的prime remainder。

步驟識別與依賴

規則:upf_complete_trial_division_remaining_invariant · 依賴:G001, S013

S015 · implies

操作前

next divisor=8;previous remaining=97;all smaller divisors exhausted

操作後

extracted multiplicity=0;next remaining=97;remaining modulo8=1;extracted multiset=[2]

條件:無

除盡同一prime的所有重數才前進;不把n的原平方根與remaining的停止責任混淆,也不漏最後的prime remainder。

步驟識別與依賴

規則:upf_complete_trial_division_remaining_invariant · 依賴:G001, S014

S016 · implies

操作前

next divisor=9;previous remaining=97;all smaller divisors exhausted

操作後

extracted multiplicity=0;next remaining=97;remaining modulo9=7;extracted multiset=[2]

條件:無

除盡同一prime的所有重數才前進;不把n的原平方根與remaining的停止責任混淆,也不漏最後的prime remainder。

步驟識別與依賴

規則:upf_complete_trial_division_remaining_invariant · 依賴:G001, S015

S017 · calculation

操作前

upf canonical complete product factor0 := mul(1, 2)

操作後

upf canonical complete product factor0 = 2

條件:無

依原題角色與已核中間量精確代值,保留原順序、正負號及量詞條件。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S016

S018 · calculation

操作前

upf canonical complete product factor1 := mul(2, 97)

操作後

upf canonical complete product factor1 = 194

條件:無

依原題角色與已核中間量精確代值,保留原順序、正負號及量詞條件。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S017

S019 · implies

操作前

exhausted trial divisors below10;terminal remaining=97;d*d>remaining;ORIGINAL n=194

操作後

complete increasing prime multiset=[2, 97];full product=194;a composite terminal remainder would have an already tested smaller divisor

條件:無

若remaining>1仍合數,其最小prime因數會在已驗範圍,與除盡不變式矛盾,所以補入的末項為prime。這證本例完整分解;一般存在也可對n作強歸納,合數拆成較小正因數後遞歸。

步驟識別與依賴

規則:upf_final_prime_remainder_complete_existence_instance · 依賴:G001, S018

S020 · implies

操作前

mobius candidate canonical comparison:input=194;COMPLETE prime multiset=[2, 97];distinct primes=[2, 97]

操作後

mu=1;empty product case=否;repeated prime=否

條件:無

1的空prime多重集給mu1=1;任何prime重複表示square divisor而給0;否則依不同prime個數奇偶給正負。排序不丟重數。

步驟識別與依賴

規則:mobius_value_one_repeated_prime_or_squarefree_parity · 依賴:G001, S019

S021 · implies

操作前

ORIGINAL n=194;ORIGINAL factor order=[2, 97];ALL primality flags=[是, 是];EXACT full product=194

操作後

valid prime product=是;candidate mu_or_null=1;canonical mu=1;agreement=是;large product is NOT a rounded Number output field

條件:無

只有每項prime且完整乘積等n才能由candidate算mu;合數乘積吻合或不完整prime列表都保null。此題不輸出Number乘積,故不用另一UPF題族的SAFE投影拒絕來誤殺大無效candidate。

步驟識別與依賴

規則:mobius_candidate_prime_product_before_value_no_rounded_projection · 依賴:G001, S020

逐步反向核對

  • S021 · 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。
  • S020 · 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。
  • 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 — 以精確有理數重算 upf canonical complete product factor1,不以小數近似替代。
  • S017 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 upf canonical complete product factor0,不以小數近似替代。
  • 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 — 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 — 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 — 回到原始資料與本步條件核對,不把單向推論誤稱等價。
  • 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 — 回到原始資料與本步條件核對,不把單向推論誤稱等價。
  • 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 — 回到原始資料與本步條件核對,不把單向推論誤稱等價。
  • S008 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 upf extract divisor2 occurrence0,不以小數近似替代。
  • S007 · 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。
  • 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 Mobius candidate exact full product at factor1,不以小數近似替代。
  • S004 · 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。
  • S003 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Mobius candidate exact full product at factor0,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

(194, [2, 97], 是, 1, 是, complete_UPF_multiplicity_and_distinct_prime_count)

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: 259787f31de4895bda30413ecbe0095aed9c0c42ff73457165fc41b1ce0bc2cb
  • candidate record SHA-256: 0b4d4e1b0dfca2b9ce5394fc2fb377b74bac142614215fcede0aa6380ea77363
  • semantic review receipt SHA-256: dd44555041dfbb6fe9936aa00b9a5f8c5982c2784ef61dd0cbd5d1a303a49c1a
  • question-first witness SHA-256: 9a6011263f6ac53b9a1fd57addf2f3e2f6088b54802c539f332d689480dc2d17
  • Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED
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