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=7
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 · calculation
操作前
Catalan complete convolution for C_5 := sum(14, 5, 4, 5, 14)
操作後
Catalan complete convolution for C_5 = 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, S010
S012 · implies
操作前
ORIGINAL index j=4;ALL [i,C_i,C_(j-i),exact product] rows=[[0, 1, 14, 14], [1, 1, 5, 5], [2, 2, 2, 4], [3, 5, 1, 5], [4, 14, 1, 14]]
操作後
C_5=42;ALL earlier values used from the established prefix=[1, 1, 2, 5, 14]
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, S011
S013 · calculation
操作前
Catalan complete convolution for C_6 := sum(42, 14, 10, 10, 14, 42)
操作後
Catalan complete convolution for C_6 = 132
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 · implies
操作前
ORIGINAL index j=5;ALL [i,C_i,C_(j-i),exact product] rows=[[0, 1, 42, 42], [1, 1, 14, 14], [2, 2, 5, 10], [3, 5, 2, 10], [4, 14, 1, 14], [5, 42, 1, 42]]
操作後
C_6=132;ALL earlier values used from the established prefix=[1, 1, 2, 5, 14, 42]
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, S013
S015 · calculation
操作前
Catalan complete convolution for C_7 := sum(132, 42, 28, 25, 28, 42, 132)
操作後
Catalan complete convolution for C_7 = 429
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 · implies
操作前
ORIGINAL index j=6;ALL [i,C_i,C_(j-i),exact product] rows=[[0, 1, 132, 132], [1, 1, 42, 42], [2, 2, 14, 28], [3, 5, 5, 25], [4, 14, 2, 28], [5, 42, 1, 42], [6, 132, 1, 132]]
操作後
C_7=429;ALL earlier values used from the established prefix=[1, 1, 2, 5, 14, 42, 132]
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, S015
S017 · implies
操作前
Catalan central:ORIGINAL binomial N=14,K=7
操作後
use k=min(K,N-K)=7;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, S016
S018 · calculation
操作前
Catalan central binomial product at i=1 := mul(1, 8)
操作後
Catalan central binomial product at i=1 = 8
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=1 := div(8, 1)
操作後
Catalan central exact binomial division by i=1 = 8
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 central binomial product at i=2 := mul(8, 9)
操作後
Catalan central binomial product at i=2 = 72
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 · calculation
操作前
Catalan central exact binomial division by i=2 := div(72, 2)
操作後
Catalan central exact binomial division by i=2 = 36
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, S020
S022 · calculation
操作前
Catalan central binomial product at i=3 := mul(36, 10)
操作後
Catalan central binomial product at i=3 = 360
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 · calculation
操作前
Catalan central exact binomial division by i=3 := div(360, 3)
操作後
Catalan central exact binomial division by i=3 = 120
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, S022
S024 · calculation
操作前
Catalan central binomial product at i=4 := mul(120, 11)
操作後
Catalan central binomial product at i=4 = 1320
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 central exact binomial division by i=4 := div(1320, 4)
操作後
Catalan central exact binomial division by i=4 = 330
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 central binomial product at i=5 := mul(330, 12)
操作後
Catalan central binomial product at i=5 = 3960
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 central exact binomial division by i=5 := div(3960, 5)
操作後
Catalan central exact binomial division by i=5 = 792
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 central binomial product at i=6 := mul(792, 13)
操作後
Catalan central binomial product at i=6 = 10296
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 central exact binomial division by i=6 := div(10296, 6)
操作後
Catalan central exact binomial division by i=6 = 1716
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 binomial product at i=7 := mul(1716, 14)
操作後
Catalan central binomial product at i=7 = 24024
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 · calculation
操作前
Catalan central exact binomial division by i=7 := div(24024, 7)
操作後
Catalan central exact binomial division by i=7 = 3432
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, S030
S032 · calculation
操作前
Catalan ORIGINAL denominator n plus1 := sum(7, 1)
操作後
Catalan ORIGINAL denominator n plus1 = 8
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, S031
S033 · implies
操作前
ORIGINAL n=7;central binomial=3432;positive denominator n+1=8
操作後
Euclidean quotient=429,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, S032
S034 · calculation
操作前
Catalan exact closed quotient after remainder0 := div(3432, 8)
操作後
Catalan exact closed quotient after remainder0 = 429
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, S033
S035 · implies
操作前
Catalan adjacent:ORIGINAL binomial N=14,K=8
操作後
use k=min(K,N-K)=6;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, S034
S036 · calculation
操作前
Catalan adjacent binomial product at i=1 := mul(1, 9)
操作後
Catalan adjacent binomial product at i=1 = 9
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, S035
S037 · calculation
操作前
Catalan adjacent exact binomial division by i=1 := div(9, 1)
操作後
Catalan adjacent exact binomial division by i=1 = 9
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, S036
S038 · calculation
操作前
Catalan adjacent binomial product at i=2 := mul(9, 10)
操作後
Catalan adjacent binomial product at i=2 = 90
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, S037
S039 · calculation
操作前
Catalan adjacent exact binomial division by i=2 := div(90, 2)
操作後
Catalan adjacent exact binomial division by i=2 = 45
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, S038
S040 · calculation
操作前
Catalan adjacent binomial product at i=3 := mul(45, 11)
操作後
Catalan adjacent binomial product at i=3 = 495
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, S039
S041 · calculation
操作前
Catalan adjacent exact binomial division by i=3 := div(495, 3)
操作後
Catalan adjacent exact binomial division by i=3 = 165
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, S040
S042 · calculation
操作前
Catalan adjacent binomial product at i=4 := mul(165, 12)
操作後
Catalan adjacent binomial product at i=4 = 1980
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, S041
S043 · calculation
操作前
Catalan adjacent exact binomial division by i=4 := div(1980, 4)
操作後
Catalan adjacent exact binomial division by i=4 = 495
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, S042
S044 · calculation
操作前
Catalan adjacent binomial product at i=5 := mul(495, 13)
操作後
Catalan adjacent binomial product at i=5 = 6435
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, S043
S045 · calculation
操作前
Catalan adjacent exact binomial division by i=5 := div(6435, 5)
操作後
Catalan adjacent exact binomial division by i=5 = 1287
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, S044
S046 · calculation
操作前
Catalan adjacent binomial product at i=6 := mul(1287, 14)
操作後
Catalan adjacent binomial product at i=6 = 18018
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, S045
S047 · calculation
操作前
Catalan adjacent exact binomial division by i=6 := div(18018, 6)
操作後
Catalan adjacent exact binomial division by i=6 = 3003
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, S046
S048 · calculation
操作前
Catalan central minus adjacent binomial := sub(3432, 3003)
操作後
Catalan central minus adjacent binomial = 429
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, S047
S049 · implies
操作前
ORIGINAL n=7;recurrence value=429;central=3432,adjacent=3003,denominator=8
操作後
closed quotient=429;binomial difference=429;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, S048