# 第 23755 題：Legendre符號

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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。

R0046-23755 · q-20261014-advance-20261112-r06-legendre-symbol-0030



## 原題與已知條件

odd prime上的zero/residue/nonresidue三值完整分類。操作=legendre-residue-nonresidue-witness；資料={"prime":13,"a":5}。請依 exact_ordered_tuple_declared_by_interface 欄序回答。


- G001 — odd prime上的zero/residue/nonresidue三值完整分類。操作=legendre-residue-nonresidue-witness；資料={"prime":13,"a":5}。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-legendre-symbol](https://ocme.evemisslab.com/zh-Hant/mko/mko-legendre-symbol/)





## 逐步推導

S001 · implies操作前

source operation=legendre-residue-nonresidue-witness;original snapshot and mathematics retained

操作後

explicit ordered source output fields=[prime, a, normalized_class, nonzero_roots, Legendre_symbol, certificate]

條件：無

保留原題介面快照，本頁直接列來源欄序，不需JavaScript。radius由原mode選6／11欄，不補欄；No與實際否定依來源責任分清。

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





S002 · implies操作前

Legendre ORIGINAL odd prime:ORIGINAL modulus=13;ALL possible trial divisors through square root=[2, 3]

操作後

ALL [divisor,remainder] rows=[[2, 1], [3, 1]];prime=是

條件：無

先完整核prime資格，不用Legendre或Euler分類反過來猜prime；這是modulus前提，不是a的平方性。

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





S003 · calculation操作前

Legendre ORIGINAL nonzero root1 exact square := mul(1, 1)

操作後

Legendre ORIGINAL nonzero root1 exact square = 1

條件：無

依原始角色與已證中間量精確代值，不用浮點近似，也不把有限測試冒充全稱極限。

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





S004 · implies操作前

ORIGINAL root x=1 in1..12;exact square=1

操作後

square=0*13+1;canonical square class=1;ALL root indices retained

條件：無

每個非零root均列入，不能由少量平方樣本宣稱另一類無root；不預用Euler criterion。

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





S005 · calculation操作前

Legendre ORIGINAL nonzero root2 exact square := mul(2, 2)

操作後

Legendre ORIGINAL nonzero root2 exact square = 4

條件：無

依原始角色與已證中間量精確代值，不用浮點近似，也不把有限測試冒充全稱極限。

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





S006 · implies操作前

ORIGINAL root x=2 in1..12;exact square=4

操作後

square=0*13+4;canonical square class=4;ALL root indices retained

條件：無

每個非零root均列入，不能由少量平方樣本宣稱另一類無root；不預用Euler criterion。

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





S007 · calculation操作前

Legendre ORIGINAL nonzero root3 exact square := mul(3, 3)

操作後

Legendre ORIGINAL nonzero root3 exact square = 9

條件：無

依原始角色與已證中間量精確代值，不用浮點近似，也不把有限測試冒充全稱極限。

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





S008 · implies操作前

ORIGINAL root x=3 in1..12;exact square=9

操作後

square=0*13+9;canonical square class=9;ALL root indices retained

條件：無

每個非零root均列入，不能由少量平方樣本宣稱另一類無root；不預用Euler criterion。

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





S009 · calculation操作前

Legendre ORIGINAL nonzero root4 exact square := mul(4, 4)

操作後

Legendre ORIGINAL nonzero root4 exact square = 16

條件：無

依原始角色與已證中間量精確代值，不用浮點近似，也不把有限測試冒充全稱極限。

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





S010 · implies操作前

ORIGINAL root x=4 in1..12;exact square=16

操作後

square=1*13+3;canonical square class=3;ALL root indices retained

條件：無

每個非零root均列入，不能由少量平方樣本宣稱另一類無root；不預用Euler criterion。

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





S011 · calculation操作前

Legendre ORIGINAL nonzero root5 exact square := mul(5, 5)

操作後

Legendre ORIGINAL nonzero root5 exact square = 25

條件：無

依原始角色與已證中間量精確代值，不用浮點近似，也不把有限測試冒充全稱極限。

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





S012 · implies操作前

ORIGINAL root x=5 in1..12;exact square=25

操作後

square=1*13+12;canonical square class=12;ALL root indices retained

條件：無

每個非零root均列入，不能由少量平方樣本宣稱另一類無root；不預用Euler criterion。

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





S013 · calculation操作前

Legendre ORIGINAL nonzero root6 exact square := mul(6, 6)

操作後

Legendre ORIGINAL nonzero root6 exact square = 36

條件：無

依原始角色與已證中間量精確代值，不用浮點近似，也不把有限測試冒充全稱極限。

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





S014 · implies操作前

ORIGINAL root x=6 in1..12;exact square=36

操作後

square=2*13+10;canonical square class=10;ALL root indices retained

條件：無

每個非零root均列入，不能由少量平方樣本宣稱另一類無root；不預用Euler criterion。

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





S015 · calculation操作前

Legendre ORIGINAL nonzero root7 exact square := mul(7, 7)

操作後

Legendre ORIGINAL nonzero root7 exact square = 49

條件：無

依原始角色與已證中間量精確代值，不用浮點近似，也不把有限測試冒充全稱極限。

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





S016 · implies操作前

ORIGINAL root x=7 in1..12;exact square=49

操作後

square=3*13+10;canonical square class=10;ALL root indices retained

條件：無

每個非零root均列入，不能由少量平方樣本宣稱另一類無root；不預用Euler criterion。

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





S017 · calculation操作前

Legendre ORIGINAL nonzero root8 exact square := mul(8, 8)

操作後

Legendre ORIGINAL nonzero root8 exact square = 64

條件：無

依原始角色與已證中間量精確代值，不用浮點近似，也不把有限測試冒充全稱極限。

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





S018 · implies操作前

ORIGINAL root x=8 in1..12;exact square=64

操作後

square=4*13+12;canonical square class=12;ALL root indices retained

條件：無

每個非零root均列入，不能由少量平方樣本宣稱另一類無root；不預用Euler criterion。

步驟識別與依賴規則：legendre_ALL_nonzero_square_rows_before_symbol_definition · 依賴：G001, S017





S019 · calculation操作前

Legendre ORIGINAL nonzero root9 exact square := mul(9, 9)

操作後

Legendre ORIGINAL nonzero root9 exact square = 81

條件：無

依原始角色與已證中間量精確代值，不用浮點近似，也不把有限測試冒充全稱極限。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S018





S020 · implies操作前

ORIGINAL root x=9 in1..12;exact square=81

操作後

square=6*13+3;canonical square class=3;ALL root indices retained

條件：無

每個非零root均列入，不能由少量平方樣本宣稱另一類無root；不預用Euler criterion。

步驟識別與依賴規則：legendre_ALL_nonzero_square_rows_before_symbol_definition · 依賴：G001, S019





S021 · calculation操作前

Legendre ORIGINAL nonzero root10 exact square := mul(10, 10)

操作後

Legendre ORIGINAL nonzero root10 exact square = 100

條件：無

依原始角色與已證中間量精確代值，不用浮點近似，也不把有限測試冒充全稱極限。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S020





S022 · implies操作前

ORIGINAL root x=10 in1..12;exact square=100

操作後

square=7*13+9;canonical square class=9;ALL root indices retained

條件：無

每個非零root均列入，不能由少量平方樣本宣稱另一類無root；不預用Euler criterion。

步驟識別與依賴規則：legendre_ALL_nonzero_square_rows_before_symbol_definition · 依賴：G001, S021





S023 · calculation操作前

Legendre ORIGINAL nonzero root11 exact square := mul(11, 11)

操作後

Legendre ORIGINAL nonzero root11 exact square = 121

條件：無

依原始角色與已證中間量精確代值，不用浮點近似，也不把有限測試冒充全稱極限。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S022





S024 · implies操作前

ORIGINAL root x=11 in1..12;exact square=121

操作後

square=9*13+4;canonical square class=4;ALL root indices retained

條件：無

每個非零root均列入，不能由少量平方樣本宣稱另一類無root；不預用Euler criterion。

步驟識別與依賴規則：legendre_ALL_nonzero_square_rows_before_symbol_definition · 依賴：G001, S023





S025 · calculation操作前

Legendre ORIGINAL nonzero root12 exact square := mul(12, 12)

操作後

Legendre ORIGINAL nonzero root12 exact square = 144

條件：無

依原始角色與已證中間量精確代值，不用浮點近似，也不把有限測試冒充全稱極限。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S024





S026 · implies操作前

ORIGINAL root x=12 in1..12;exact square=144

操作後

square=11*13+1;canonical square class=1;ALL root indices retained

條件：無

每個非零root均列入，不能由少量平方樣本宣稱另一類無root；不預用Euler criterion。

步驟識別與依賴規則：legendre_ALL_nonzero_square_rows_before_symbol_definition · 依賴：G001, S025





S027 · implies操作前

ORIGINAL prime=13;COMPLETE nonzero square table=[[1, 1], [2, 4], [3, 9], [4, 3], [5, 12], [6, 10], [7, 10], [8, 12], [9, 3], [10, 9], [11, 4], [12, 1]];nonzero square classes=[1, 3, 4, 9, 10, 12]

操作後

for EACH normalized class r,first r0 ->symbol0;else square-table member ->symbol1;otherwise ->symbol-1;these cases partition ALL0..p-1

條件：無

先分離zero類，不能因0也是平方便給+1；非零類再依完整square table分residue／nonresidue。這是定義與完整見證，不靠後續乘法性或Euler公式。

步驟識別與依賴規則：legendre_ZERO_then_residue_nonresidue_three_way_definition · 依賴：G001, S026





S028 · calculation操作前

Legendre ORIGINAL candidate class quotient times modulus := mul(0, 13)

操作後

Legendre ORIGINAL candidate class quotient times modulus = 0

條件：無

依原始角色與已證中間量精確代值，不用浮點近似，也不把有限測試冒充全稱極限。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S027





S029 · calculation操作前

Legendre ORIGINAL candidate class ORIGINAL signed value minus multiple := sub(5, 0)

操作後

Legendre ORIGINAL candidate class ORIGINAL signed value minus multiple = 5

條件：無

依原始角色與已證中間量精確代值，不用浮點近似，也不把有限測試冒充全稱極限。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S028





S030 · implies操作前

Legendre ORIGINAL candidate class:ORIGINAL a=5,positive modulus=13;actual quotient=0

操作後

normalized class=5;a=quotient*modulus+class;ORIGINAL a retained in output where declared

條件：無

負a亦保同一congruence class，以0到p−1表示；不把負餘數直接當標準類。

步驟識別與依賴規則：legendre_ORIGINAL_signed_class_Euclidean_normalization · 依賴：G001, S029









## 逐步反向核對


- S030 · 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。
- S029 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Legendre ORIGINAL candidate class ORIGINAL signed value minus multiple，不以小數近似替代。
- S028 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Legendre ORIGINAL candidate class quotient times modulus，不以小數近似替代。
- S027 · 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。
- S026 · 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。
- S025 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Legendre ORIGINAL nonzero root12 exact square，不以小數近似替代。
- S024 · 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。
- S023 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Legendre ORIGINAL nonzero root11 exact square，不以小數近似替代。
- S022 · 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。
- S021 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Legendre ORIGINAL nonzero root10 exact square，不以小數近似替代。
- 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 — 以精確有理數重算 Legendre ORIGINAL nonzero root9 exact square，不以小數近似替代。
- S018 · 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。
- S017 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Legendre ORIGINAL nonzero root8 exact square，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 — 以精確有理數重算 Legendre ORIGINAL nonzero root7 exact square，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 Legendre ORIGINAL nonzero root6 exact square，不以小數近似替代。
- 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 — 以精確有理數重算 Legendre ORIGINAL nonzero root5 exact square，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 Legendre ORIGINAL nonzero root4 exact 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 Legendre ORIGINAL nonzero root3 exact 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 Legendre ORIGINAL nonzero root2 exact 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 Legendre ORIGINAL nonzero root1 exact 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

(13, 5, 5, [], -1, complete_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: 023b833d60d025c1fb371aaa3a838691432d2b814eede6b75af8d0cb624999f2
- candidate record SHA-256: fcbb2dbd80518dc95ef77b775154d475f346928fe91239e385074aedd0fbf63b
- semantic review receipt SHA-256: a7c0d888ade6d307703c4222c4137c78c0d2448babdcba2fa3446fe6fdd343c1
- question-first witness SHA-256: c9571f97a37d503ad6a61034cc00108543a05c37ef246d1c4962f55136a3de02
- Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED

[同源完整 JSON](https://ocme.evemisslab.com/data/question-derivations/questions/q-20261014-advance-20261112-r06-legendre-symbol-0030.json)




