逐步推導
S001 · implies
操作前
source operation=catalan-closed-form;original snapshot and mathematics retained
操作後
explicit ordered source output fields=[n, central_binomial, denominator, remainder, quotient, binomial_difference, equal]
條件:無
保留原題歷史介面標記,直接列來源欄序,不需JavaScript。tag不是額外證據,固定No依原聲稱範圍解讀;排序輔助只處理協定,不是數學oracle。
步驟識別與依賴
規則:source_ordered_interface_explicit_without_javascript · 依賴:G001
S002 · implies
操作前
ORIGINAL requested natural index n=4
操作後
initialize C_0=1;recurrence C_(j+1)=sum_i=0..j C_i*C_(j-i),including ALL splits
條件:無
空物件只有一種所以C0=1;第j+1項必含i0到j全部split,不採C1起算的位移慣例。
步驟識別與依賴
規則:catalan_base_case_empty_object_C0_one · 依賴:G001, S001
S003 · calculation
操作前
Catalan complete convolution for C_1 := sum(1)
操作後
Catalan complete convolution for C_1 = 1
條件:無
依原題角色、原索引與已證中間量精確代值,不改為浮點近似或其他題目的資料。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S002
S004 · implies
操作前
ORIGINAL index j=0;ALL [i,C_i,C_(j-i),exact product] rows=[[0, 1, 1, 1]]
操作後
C_1=1;ALL earlier values used from the established prefix=[1]
條件:無
逐全部split列原先已證的兩個C值與乘積,完整求和才是下一項;乘積即使超SAFE仍保exact BigInt語意,不截斷或轉float。
步驟識別與依賴
規則:catalan_EVERY_convolution_split_product_and_prefix · 依賴:G001, S003
S005 · calculation
操作前
Catalan complete convolution for C_2 := sum(1, 1)
操作後
Catalan complete convolution for C_2 = 2
條件:無
依原題角色、原索引與已證中間量精確代值,不改為浮點近似或其他題目的資料。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S004
S006 · implies
操作前
ORIGINAL index j=1;ALL [i,C_i,C_(j-i),exact product] rows=[[0, 1, 1, 1], [1, 1, 1, 1]]
操作後
C_2=2;ALL earlier values used from the established prefix=[1, 1]
條件:無
逐全部split列原先已證的兩個C值與乘積,完整求和才是下一項;乘積即使超SAFE仍保exact BigInt語意,不截斷或轉float。
步驟識別與依賴
規則:catalan_EVERY_convolution_split_product_and_prefix · 依賴:G001, S005
S007 · calculation
操作前
Catalan complete convolution for C_3 := sum(2, 1, 2)
操作後
Catalan complete convolution for C_3 = 5
條件:無
依原題角色、原索引與已證中間量精確代值,不改為浮點近似或其他題目的資料。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S006
S008 · implies
操作前
ORIGINAL index j=2;ALL [i,C_i,C_(j-i),exact product] rows=[[0, 1, 2, 2], [1, 1, 1, 1], [2, 2, 1, 2]]
操作後
C_3=5;ALL earlier values used from the established prefix=[1, 1, 2]
條件:無
逐全部split列原先已證的兩個C值與乘積,完整求和才是下一項;乘積即使超SAFE仍保exact BigInt語意,不截斷或轉float。
步驟識別與依賴
規則:catalan_EVERY_convolution_split_product_and_prefix · 依賴:G001, S007
S009 · calculation
操作前
Catalan complete convolution for C_4 := sum(5, 2, 2, 5)
操作後
Catalan complete convolution for C_4 = 14
條件:無
依原題角色、原索引與已證中間量精確代值,不改為浮點近似或其他題目的資料。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S008
S010 · implies
操作前
ORIGINAL index j=3;ALL [i,C_i,C_(j-i),exact product] rows=[[0, 1, 5, 5], [1, 1, 2, 2], [2, 2, 1, 2], [3, 5, 1, 5]]
操作後
C_4=14;ALL earlier values used from the established prefix=[1, 1, 2, 5]
條件:無
逐全部split列原先已證的兩個C值與乘積,完整求和才是下一項;乘積即使超SAFE仍保exact BigInt語意,不截斷或轉float。
步驟識別與依賴
規則:catalan_EVERY_convolution_split_product_and_prefix · 依賴:G001, S009
S011 · implies
操作前
Catalan central:ORIGINAL binomial N=8,K=4
操作後
use k=min(K,N-K)=4;initialize exact product1;empty product for k0 is1
條件:無
以組合數對稱取較短乘積,保原N/K角色;每步先乘整數再做精確整除,不用浮點factorial近似。
步驟識別與依賴
規則:catalan_exact_binomial_product_initial_and_symmetry · 依賴:G001, S010
S012 · calculation
操作前
Catalan central binomial product at i=1 := mul(1, 5)
操作後
Catalan central binomial product at i=1 = 5
條件:無
依原題角色、原索引與已證中間量精確代值,不改為浮點近似或其他題目的資料。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S011
S013 · calculation
操作前
Catalan central exact binomial division by i=1 := div(5, 1)
操作後
Catalan central exact binomial division by i=1 = 5
條件:無
依原題角色、原索引與已證中間量精確代值,不改為浮點近似或其他題目的資料。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S012
S014 · calculation
操作前
Catalan central binomial product at i=2 := mul(5, 6)
操作後
Catalan central binomial product at i=2 = 30
條件:無
依原題角色、原索引與已證中間量精確代值,不改為浮點近似或其他題目的資料。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S013
S015 · calculation
操作前
Catalan central exact binomial division by i=2 := div(30, 2)
操作後
Catalan central exact binomial division by i=2 = 15
條件:無
依原題角色、原索引與已證中間量精確代值,不改為浮點近似或其他題目的資料。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S014
S016 · calculation
操作前
Catalan central binomial product at i=3 := mul(15, 7)
操作後
Catalan central binomial product at i=3 = 105
條件:無
依原題角色、原索引與已證中間量精確代值,不改為浮點近似或其他題目的資料。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S015
S017 · calculation
操作前
Catalan central exact binomial division by i=3 := div(105, 3)
操作後
Catalan central exact binomial division by i=3 = 35
條件:無
依原題角色、原索引與已證中間量精確代值,不改為浮點近似或其他題目的資料。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S016
S018 · calculation
操作前
Catalan central binomial product at i=4 := mul(35, 8)
操作後
Catalan central binomial product at i=4 = 280
條件:無
依原題角色、原索引與已證中間量精確代值,不改為浮點近似或其他題目的資料。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S017
S019 · calculation
操作前
Catalan central exact binomial division by i=4 := div(280, 4)
操作後
Catalan central exact binomial division by i=4 = 70
條件:無
依原題角色、原索引與已證中間量精確代值,不改為浮點近似或其他題目的資料。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S018
S020 · calculation
操作前
Catalan ORIGINAL denominator n plus1 := sum(4, 1)
操作後
Catalan ORIGINAL denominator n plus1 = 5
條件:無
依原題角色、原索引與已證中間量精確代值,不改為浮點近似或其他題目的資料。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S019
S021 · implies
操作前
ORIGINAL n=4;central binomial=70;positive denominator n+1=5
操作後
Euclidean quotient=14,remainder=0;check remainder0 BEFORE treating quotient as Catalan integer
條件:無
先查餘數0才可作精確整數商,不以整數截斷掩蓋分母問題。n0時分母1與central1照樣保留。
步驟識別與依賴
規則:catalan_remainder_BEFORE_exact_closed_division · 依賴:G001, S020
S022 · calculation
操作前
Catalan exact closed quotient after remainder0 := div(70, 5)
操作後
Catalan exact closed quotient after remainder0 = 14
條件:無
依原題角色、原索引與已證中間量精確代值,不改為浮點近似或其他題目的資料。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S021
S023 · implies
操作前
Catalan adjacent:ORIGINAL binomial N=8,K=5
操作後
use k=min(K,N-K)=3;initialize exact product1;empty product for k0 is1
條件:無
以組合數對稱取較短乘積,保原N/K角色;每步先乘整數再做精確整除,不用浮點factorial近似。
步驟識別與依賴
規則:catalan_exact_binomial_product_initial_and_symmetry · 依賴:G001, S022
S024 · calculation
操作前
Catalan adjacent binomial product at i=1 := mul(1, 6)
操作後
Catalan adjacent binomial product at i=1 = 6
條件:無
依原題角色、原索引與已證中間量精確代值,不改為浮點近似或其他題目的資料。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S023
S025 · calculation
操作前
Catalan adjacent exact binomial division by i=1 := div(6, 1)
操作後
Catalan adjacent exact binomial division by i=1 = 6
條件:無
依原題角色、原索引與已證中間量精確代值,不改為浮點近似或其他題目的資料。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S024
S026 · calculation
操作前
Catalan adjacent binomial product at i=2 := mul(6, 7)
操作後
Catalan adjacent binomial product at i=2 = 42
條件:無
依原題角色、原索引與已證中間量精確代值,不改為浮點近似或其他題目的資料。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S025
S027 · calculation
操作前
Catalan adjacent exact binomial division by i=2 := div(42, 2)
操作後
Catalan adjacent exact binomial division by i=2 = 21
條件:無
依原題角色、原索引與已證中間量精確代值,不改為浮點近似或其他題目的資料。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S026
S028 · calculation
操作前
Catalan adjacent binomial product at i=3 := mul(21, 8)
操作後
Catalan adjacent binomial product at i=3 = 168
條件:無
依原題角色、原索引與已證中間量精確代值,不改為浮點近似或其他題目的資料。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S027
S029 · calculation
操作前
Catalan adjacent exact binomial division by i=3 := div(168, 3)
操作後
Catalan adjacent exact binomial division by i=3 = 56
條件:無
依原題角色、原索引與已證中間量精確代值,不改為浮點近似或其他題目的資料。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S028
S030 · calculation
操作前
Catalan central minus adjacent binomial := sub(70, 56)
操作後
Catalan central minus adjacent binomial = 14
條件:無
依原題角色、原索引與已證中間量精確代值,不改為浮點近似或其他題目的資料。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S029
S031 · implies
操作前
ORIGINAL n=4;recurrence value=14;central=70,adjacent=56,denominator=5
操作後
closed quotient=14;binomial difference=14;ALL THREE agree;balanced paths counted by choose(2n,n),bad paths first-crossing reflection counted by choose(2n,n+1)
條件:無
Dyck path首次跌到−1的prefix反射,與n+1個up/n−1個down路徑雙射;good數是兩binomial之差。首次返回分解U P D Q給C_(j+1)=ΣC_i C_(j−i),空path給C0=1,所以同一遞迴唯一決定此數;adjacent比率再化差為central/(n+1)。不是只由有限數值猜一般恆等。
步驟識別與依賴
規則:catalan_general_Dyck_reflection_and_first_return_recurrence · 依賴:G001, S030