# 第 25845 題：線性規劃對偶

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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。

R0050-25845 · q-20261015-advance-20261115-r04-linear-program-duality-0095



## 原題與已知條件

固定max/≤/nonnegative primal與min/≥/nonnegative dual convention。操作=lpdual-strong-boundary；資料={"mode":"dual_infeasible_equal_objective","A":[[1]],"b":[1],"c":[21],"x":[[1,21]],"y":[1]}。請依 exact_ordered_tuple_declared_by_interface 欄序回答。


- G001 — 固定max/≤/nonnegative primal與min/≥/nonnegative dual convention。操作=lpdual-strong-boundary；資料={"mode":"dual_infeasible_equal_objective","A":[[1]],"b":[1],"c":[21],"x":[[1,21]],"y":[1]}。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-linear-program-duality](https://ocme.evemisslab.com/zh-Hant/mko/mko-linear-program-duality/)





## 逐步推導

S001 · implies操作前

source roles = [lpdual-strong-boundary]

操作後

derived = [[mode, x, y, Ax, transpose_A_y, primal_feasible, dual_feasible, primal_objective, middle_value, dual_objective, first_inequality, second_inequality, zero_gap, unsupported_optimality_or_general_strong_duality_claim, boundary]]

條件：無

直接列完整來源欄序，不需JavaScript。LP weak為13欄、zero與strong為15欄，前提與角色依原operation／mode，不補欄。

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





S002 · implies操作前

source roles = [[[1]], [1], [21]]

操作後

derived = [1, 1, [[1]], primal:max_cTx_Ax_le_b_x_ge_0, dual:min_bTy_ATy_ge_c_y_ge_0, 是]

條件：無

同一慣例max/<=/x>=0對min/>=/y>=0；dual有m個變數與n條限制。逐位置轉置，signed coefficients合法，維度合格不保可行。

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





S003 · calculation操作前

LPdual ORIGINAL Ax row0 product0 := mul(1, 1/21)

操作後

LPdual ORIGINAL Ax row0 product0 = 1/21

條件：無

依原始角色與已證中間量精確代值，不用浮點近似；額外教學恆等式不另縮限原題數值域。

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





S004 · calculation操作前

LPdual ORIGINAL Ax row0 sum := sum(1/21)

操作後

LPdual ORIGINAL Ax row0 sum = 1/21

條件：無

依原始角色與已證中間量精確代值，不用浮點近似；額外教學恆等式不另縮限原題數值域。

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





S005 · calculation操作前

LPdual ORIGINAL ATy row0 product0 := mul(1, 1)

操作後

LPdual ORIGINAL ATy row0 product0 = 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；額外教學恆等式不另縮限原題數值域。

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





S006 · calculation操作前

LPdual ORIGINAL ATy row0 sum := sum(1)

操作後

LPdual ORIGINAL ATy row0 sum = 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；額外教學恆等式不另縮限原題數值域。

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





S007 · calculation操作前

LPdual ORIGINAL primal objective product0 := mul(21, 1/21)

操作後

LPdual ORIGINAL primal objective product0 = 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；額外教學恆等式不另縮限原題數值域。

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





S008 · calculation操作前

LPdual ORIGINAL primal objective sum := sum(1)

操作後

LPdual ORIGINAL primal objective sum = 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；額外教學恆等式不另縮限原題數值域。

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





S009 · calculation操作前

LPdual ORIGINAL middle yTAx product0 := mul(1, 1/21)

操作後

LPdual ORIGINAL middle yTAx product0 = 1/21

條件：無

依原始角色與已證中間量精確代值，不用浮點近似；額外教學恆等式不另縮限原題數值域。

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





S010 · calculation操作前

LPdual ORIGINAL middle yTAx sum := sum(1/21)

操作後

LPdual ORIGINAL middle yTAx sum = 1/21

條件：無

依原始角色與已證中間量精確代值，不用浮點近似；額外教學恆等式不另縮限原題數值域。

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





S011 · calculation操作前

LPdual ORIGINAL dual objective product0 := mul(1, 1)

操作後

LPdual ORIGINAL dual objective product0 = 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；額外教學恆等式不另縮限原題數值域。

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





S012 · calculation操作前

LPdual ORIGINAL dual objective sum := sum(1)

操作後

LPdual ORIGINAL dual objective sum = 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；額外教學恆等式不另縮限原題數值域。

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





S013 · implies操作前

source roles = [[1/21], [1], [1/21], [1], [1], [21]]

操作後

derived = [是, 否, 1, 1/21, 1, [[0, 0, 1, 1, 1/21, 1/21]], 1/21, [[0, 1/21, -20, -20/21]], -20/21, [[0, 1, 20/21, 20/21]], 20/21, 否, 是, 是]

條件：無

兩feasibility分開核。雙和展開證(ATy)Tx=yTAx；第一gap=sum x_j((ATy)_j−c_j)，第二gap=sum y_i(b_i−(Ax)_i)。雙方可行才由各非負因子推cTx<=middle<=bTy；若缺前提，數字不等式可能巧合，不當一般證書。教學residual不另套source未執行的新數值界。

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





S014 · implies操作前

source roles = [dual_infeasible_equal_objective, 是, 否, 1, 1, 是]

操作後

derived = [否]

條件：無

primal-infeasible模式不額外要求dual可行；dual-infeasible模式須primal可行；finite-grid模式須雙方可行但gap可非0。固定No拒欠前提的optimality推論或一般strong-duality證明，不否定特定feasible zero-gap pair真最優。

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









## 逐步反向核對


- 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 — 回到原始資料與本步條件核對，不把單向推論誤稱等價。
- S012 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 LPdual ORIGINAL dual objective sum，不以小數近似替代。
- S011 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 LPdual ORIGINAL dual objective product0，不以小數近似替代。
- S010 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 LPdual ORIGINAL middle yTAx sum，不以小數近似替代。
- S009 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 LPdual ORIGINAL middle yTAx product0，不以小數近似替代。
- S008 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 LPdual ORIGINAL primal objective sum，不以小數近似替代。
- S007 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 LPdual ORIGINAL primal objective product0，不以小數近似替代。
- S006 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 LPdual ORIGINAL ATy row0 sum，不以小數近似替代。
- S005 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 LPdual ORIGINAL ATy row0 product0，不以小數近似替代。
- S004 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 LPdual ORIGINAL Ax row0 sum，不以小數近似替代。
- S003 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 LPdual ORIGINAL Ax row0 product0，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

(dual_infeasible_equal_objective, [1/21], [1], [1/21], [1], 是, 否, 1, 1/21, 1, 否, 是, 是, 否, objective_equality_without_both_feasibilities_is_not_optimality_and_finite_grids_do_not_prove_general_strong_duality_or_handle_infeasible_unbounded_cases)

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: b8d9aed53a57d743cc28cea4b0adb0d0650442493a8d2a0d05a8bc89f1d59165
- candidate record SHA-256: 59b936ae8a1e8536f10299185bde1e520f4d761b44cefd136f10005fba596713
- semantic review receipt SHA-256: 74c63a2c12285a3b2073f8d9f102bc2ba5fb7ed890c5b7c3b8afa94f032eda82
- question-first witness SHA-256: 6d56428610f8e86c45fd00a2ad3b27ad9c052956946f0b91d71a68536f79d95f
- Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED

[同源完整 JSON](https://ocme.evemisslab.com/data/question-derivations/questions/q-20261015-advance-20261115-r04-linear-program-duality-0095.json)




