逐步推導
S001 · implies
操作前
source operation=mobius-divisor-sum;original snapshot and mathematics retained
操作後
explicit ordered source output fields=[n, divisor_mu_rows, sum, target, equal]
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
ORIGINAL n=4;complete positive candidate range1..n
操作後
ALL actual positive divisors INCREASING=[1, 2, 4]
條件:無
逐完整正範圍保整除者,不漏1或n;後續每列mu亦須完整分解。
步驟識別與依賴
規則:mobius_ALL_positive_divisors_not_sample · 依賴:G001, S001
S003 · implies
操作前
mobius divisor1 of original n=4:actual positive input for mu=1
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, S002
S004 · implies
操作前
mobius divisor1 of original n=4:input=1;COMPLETE prime multiset=[];distinct primes=[]
操作後
mu=1;empty product case=是;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, S003
S005 · implies
操作前
mobius divisor2 of original n=4:actual positive input for mu=2
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, S004
S006 · implies
操作前
ORIGINAL positive integer absolute magnitude=2>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, S005
S007 · 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, S006
S008 · implies
操作前
exhausted trial divisors below2;terminal remaining=2;d*d>remaining;ORIGINAL n=2
操作後
complete increasing prime multiset=[2];full product=2;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, S007
S009 · implies
操作前
mobius divisor2 of original n=4:input=2;COMPLETE prime multiset=[2];distinct primes=[2]
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, S008
S010 · implies
操作前
mobius divisor4 of original n=4:actual positive input for mu=4
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, S009
S011 · implies
操作前
ORIGINAL positive integer absolute magnitude=4>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, S010
S012 · calculation
操作前
upf extract divisor2 occurrence0 := div(4, 2)
操作後
upf extract divisor2 occurrence0 = 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, S011
S013 · calculation
操作前
upf extract divisor2 occurrence1 := div(2, 2)
操作後
upf extract divisor2 occurrence1 = 1
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, S012
S014 · implies
操作前
next divisor=2;previous remaining=4;all smaller divisors exhausted
操作後
extracted multiplicity=2;next remaining=1;remaining modulo2=1;extracted multiset=[2, 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 · 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, S014
S016 · calculation
操作前
upf canonical complete product factor1 := mul(2, 2)
操作後
upf canonical complete product factor1 = 4
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, S015
S017 · implies
操作前
exhausted trial divisors below3;terminal remaining=1;d*d>remaining;ORIGINAL n=4
操作後
complete increasing prime multiset=[2, 2];full product=4;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, S016
S018 · implies
操作前
mobius divisor4 of original n=4:input=4;COMPLETE prime multiset=[2, 2];distinct primes=[2]
操作後
mu=0;empty product case=否;repeated prime=是
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, S017
S019 · calculation
操作前
Mobius complete divisor mu sum := sum(1, -1, 0)
操作後
Mobius complete divisor mu sum = 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, S018
S020 · implies
操作前
ORIGINAL n=4;ALL increasing [divisor,mu] rows=[[1, 1], [2, -1], [4, 0]]
操作後
exact sum=0;target=0;squarefree divisors correspond to subsets of DISTINCT primes,so sum=(-1)^subset_size summed over all subsets=(1-1)^r;for n1,r0 gives1
條件:無
非squarefree因數貢獻0,其餘恰為不同prime子集合。r>0可配對是否含指定prime使正負消去;n1沒有prime而唯一空子集合貢獻1。這是一般理由,不由一次數值相等外推。
步驟識別與依賴
規則:mobius_divisor_sum_general_subset_cancellation · 依賴:G001, S019