# 第 23327 題：二次剩餘

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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。

R0045-23327 · q-20261014-advance-20261111-r06-quadratic-residue-0027



## 原題與已知條件

odd prime p上的nonzero quadratic-residue convention與complete nonzero square table。操作=quadratic-membership-witness；資料={"p":5,"a":2}。請依 exact_ordered_tuple_declared_by_interface 欄序回答。


- G001 — odd prime p上的nonzero quadratic-residue convention與complete nonzero square table。操作=quadratic-membership-witness；資料={"p":5,"a":2}。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-quadratic-residue](https://ocme.evemisslab.com/zh-Hant/mko/mko-quadratic-residue/)





## 逐步推導

S001 · implies操作前

source operation=quadratic-membership-witness;original snapshot and mathematics retained

操作後

explicit ordered source output fields=[p, a, normalized_class, nonzero_roots, nonzero_residue, certificate]

條件：無

原題快照保留歷史介面；此處直接列來源欄序，不依賴JavaScript。tag與No保聲稱範圍，固定來源排序不冒充數學證明。

步驟識別與依賴規則：source_ordered_interface_explicit_without_javascript · 依賴：G001





S002 · implies操作前

Quadratic ORIGINAL modulus:ORIGINAL integer=5;complete possible trial divisors=[2]

操作後

ALL [divisor,remainder] rows=[[2, 1]];prime=是;a composite>1 has a factor at most its square root

條件：無

逐完整平方根範圍核整除；prime2的範圍為空而通過，0/1不通過。不能由少數取樣、平方表或Euler判準代替此資格。

步驟識別與依賴規則：finite_prime_ALL_trial_divisors_through_square_root · 依賴：G001, S001





S003 · calculation操作前

Quadratic ORIGINAL nonzero root1 square := mul(1, 1)

操作後

Quadratic ORIGINAL nonzero root1 square = 1

條件：無

依本題原始角色、次序與已核中間量精確代值，不用浮點近似或另一題的資料。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S002





S004 · implies操作前

ORIGINAL nonzero root x=1 in1..4;actual square=1

操作後

Euclidean square=0*5+1;nonzero square class=1;complete root-index order retained

條件：無

逐每個非零root，列真平方與mod分解；prime下非零x不會平方成0。不是只抽幾個residues或預用Euler／Legendre。

步驟識別與依賴規則：quadratic_ALL_nonzero_square_rows_not_sample · 依賴：G001, S003





S005 · calculation操作前

Quadratic ORIGINAL nonzero root2 square := mul(2, 2)

操作後

Quadratic ORIGINAL nonzero root2 square = 4

條件：無

依本題原始角色、次序與已核中間量精確代值，不用浮點近似或另一題的資料。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S004





S006 · implies操作前

ORIGINAL nonzero root x=2 in1..4;actual square=4

操作後

Euclidean square=0*5+4;nonzero square class=4;complete root-index order retained

條件：無

逐每個非零root，列真平方與mod分解；prime下非零x不會平方成0。不是只抽幾個residues或預用Euler／Legendre。

步驟識別與依賴規則：quadratic_ALL_nonzero_square_rows_not_sample · 依賴：G001, S005





S007 · calculation操作前

Quadratic ORIGINAL nonzero root3 square := mul(3, 3)

操作後

Quadratic ORIGINAL nonzero root3 square = 9

條件：無

依本題原始角色、次序與已核中間量精確代值，不用浮點近似或另一題的資料。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S006





S008 · implies操作前

ORIGINAL nonzero root x=3 in1..4;actual square=9

操作後

Euclidean square=1*5+4;nonzero square class=4;complete root-index order retained

條件：無

逐每個非零root，列真平方與mod分解；prime下非零x不會平方成0。不是只抽幾個residues或預用Euler／Legendre。

步驟識別與依賴規則：quadratic_ALL_nonzero_square_rows_not_sample · 依賴：G001, S007





S009 · calculation操作前

Quadratic ORIGINAL nonzero root4 square := mul(4, 4)

操作後

Quadratic ORIGINAL nonzero root4 square = 16

條件：無

依本題原始角色、次序與已核中間量精確代值，不用浮點近似或另一題的資料。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S008





S010 · implies操作前

ORIGINAL nonzero root x=4 in1..4;actual square=16

操作後

Euclidean square=3*5+1;nonzero square class=1;complete root-index order retained

條件：無

逐每個非零root，列真平方與mod分解；prime下非零x不會平方成0。不是只抽幾個residues或預用Euler／Legendre。

步驟識別與依賴規則：quadratic_ALL_nonzero_square_rows_not_sample · 依賴：G001, S009





S011 · calculation操作前

Quadratic distinct nonzero residue count := sum(1, 1)

操作後

Quadratic distinct nonzero residue count = 2

條件：無

依本題原始角色、次序與已核中間量精確代值，不用浮點近似或另一題的資料。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S010





S012 · calculation操作前

Quadratic ORIGINAL modulus minus1 := sub(5, 1)

操作後

Quadratic ORIGINAL modulus minus1 = 4

條件：無

依本題原始角色、次序與已核中間量精確代值，不用浮點近似或另一題的資料。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S011





S013 · calculation操作前

Quadratic half of all nonzero roots := div(4, 2)

操作後

Quadratic half of all nonzero roots = 2

條件：無

依本題原始角色、次序與已核中間量精確代值，不用浮點近似或另一題的資料。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S012





S014 · implies操作前

ORIGINAL ODD PRIME p=5;complete nonzero square table=[[1, 1], [2, 4], [3, 4], [4, 1]];distinct classes=[1, 4]

操作後

x^2=y^2 implies p divides(x-y)(x+y),so x=y or x=-y modp;odd p and nonzero x make opposite roots DISTINCT;each image has2 roots,so residue count=2=(5-1)/2=2

條件：無

prime給無零因子的乘積消去，odd保2x不等0；±配對互不重疊覆蓋全部p−1非零root。這證計數與兩根性，不外推到zero、p2或composite。

步驟識別與依賴規則：quadratic_prime_field_opposite_root_pairs_exactly_two · 依賴：G001, S013





S015 · calculation操作前

Quadratic ORIGINAL candidate class Euclidean quotient times modulus := mul(0, 5)

操作後

Quadratic ORIGINAL candidate class Euclidean quotient times modulus = 0

條件：無

依本題原始角色、次序與已核中間量精確代值，不用浮點近似或另一題的資料。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S014





S016 · calculation操作前

Quadratic ORIGINAL candidate class ORIGINAL signed value minus multiple := sub(2, 0)

操作後

Quadratic ORIGINAL candidate class ORIGINAL signed value minus multiple = 2

條件：無

依本題原始角色、次序與已核中間量精確代值，不用浮點近似或另一題的資料。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S015





S017 · implies操作前

Quadratic ORIGINAL candidate class:ORIGINAL signed value=2;positive modulus=5;actual quotient=0

操作後

canonical residue=2;value=quotient*modulus+residue and0<=residue<modulus

條件：無

用Euclidean形式保留負輸入的原值與同餘類，不把語言的負餘數直接當canonical class。

步驟識別與依賴規則：signed_mod_ORIGINAL_class_normalized_not_changed · 依賴：G001, S016









## 逐步反向核對


- S017 · 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。
- S016 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Quadratic ORIGINAL candidate class ORIGINAL signed value minus multiple，不以小數近似替代。
- S015 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Quadratic ORIGINAL candidate class Euclidean quotient times modulus，不以小數近似替代。
- 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 — 以精確有理數重算 Quadratic half of all nonzero roots，不以小數近似替代。
- S012 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Quadratic ORIGINAL modulus minus1，不以小數近似替代。
- S011 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Quadratic distinct nonzero residue count，不以小數近似替代。
- 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 — 以精確有理數重算 Quadratic ORIGINAL nonzero root4 square，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 Quadratic ORIGINAL nonzero root3 square，不以小數近似替代。
- 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 Quadratic ORIGINAL nonzero root2 square，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 Quadratic ORIGINAL nonzero root1 square，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

(5, 2, 2, [], 否, complete_nonzero_square_table_has_no_root)

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: 6343b48ebee271d8fb5816eff30e3837c01637b659e20643a9d324afe3a43360
- candidate record SHA-256: 4162ae1dc29ebdc53822d5f5a16f9cd1e9d41411964ac869d751356c242d5822
- semantic review receipt SHA-256: 357d7ad7a6726b2a757558d3b9586a408ade06526cc023da093719c292704438
- question-first witness SHA-256: 99cefe17e98c7a74321801cf72df6d02fc95b6a6b78aa335accb7e11ed467b2a
- Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED

[同源完整 JSON](https://ocme.evemisslab.com/data/question-derivations/questions/q-20261014-advance-20261111-r06-quadratic-residue-0027.json)




