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第 27225 題:有限變異數IID中央極限定理

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  1. 原題與已知條件
  2. 定義與適用範圍
  3. 逐步推導
  4. 逐步反向核對
  5. 結論
  6. 本題覆核與來源綁定

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R0053-27225 · q-20261015-advance-20261118-r01-central-limit-theorem-finite-variance-iid-0100

原題與已知條件

明示無限IID、共同mu、0<sigma^2<infinity與sigma*sqrt(n)標準化責任。操作=clt-application-boundary;資料={"mode":"finite_histogram","model":{"values":[2,3],"probabilities":[[1,5],[4,5]],"process_certificate":"infinite_iid","n":6}}。請依 exact_ordered_tuple_declared_by_interface 欄序回答。

  • G001 — 明示無限IID、共同mu、0<sigma^2<infinity與sigma*sqrt(n)標準化責任。操作=clt-application-boundary;資料={"mode":"finite_histogram","model":{"values":[2,3],"probabilities":[[1,5],[4,5]],"process_certificate":"infinite_iid","n":6}}。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。

逐步推導

S001 · implies

操作前

source roles = [clt-application-boundary]

操作後

derived = [[mode, mean, variance, n, evidence_scope, limit_proof_claim, boundary]]

條件:無

此頁直接列完整來源欄序與mode特定角色,不靠JavaScript或由答案外形猜介面;No、undefined、infinity各保原意。

步驟識別與依賴

規則:source_ordered_fields_without_JS · 依賴:G001

S002 · implies

操作前

source roles = [infinite_iid]

操作後

derived = [ASSUME infinite sequence is IID with this common marginal]

條件:無

infinite_iid是明示無限過程前提token,並非這個有限計算已構造或驗證無限independence。後續使用該前提作條件式數學推論。

步驟識別與依賴

規則:CLT_infinite_iid_is_EXACT_GIVEN_premise_not_constructed_process · 依賴:G001, S001

S003 · calculation

操作前

CLT ORIGINAL conditional marginal ORIGINAL law mass sum0 := sum(0, 1/5)

操作後

CLT ORIGINAL conditional marginal ORIGINAL law mass sum0 = 1/5

條件:無

逐原始角色與已證中間量精確代值;不以近似值、索引位址或自洽但換過的操作數取代來源。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S002

S004 · calculation

操作前

CLT ORIGINAL conditional marginal ORIGINAL law mass sum1 := sum(1/5, 4/5)

操作後

CLT ORIGINAL conditional marginal ORIGINAL law mass sum1 = 1

條件:無

逐原始角色與已證中間量精確代值;不以近似值、索引位址或自洽但換過的操作數取代來源。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S003

S005 · implies

操作前

source roles = [CLT ORIGINAL conditional marginal, [2, 3], [[1, 5], [4, 5]]]

操作後

derived = [[[2, 1/5], [3, 4/5]], 1]

條件:無

原始values與probabilities先配對再numeric排序,保留零機率label並核全部law質量1。這是有限marginal qualification,不是由samples證無限IID。

步驟識別與依賴

規則:CLT_ORIGINAL_value_probability_pairs_NUMERIC_order_normalized · 依賴:G001, S004

S006 · calculation

操作前

CLT ORIGINAL conditional marginal ORIGINAL value times probability0 := mul(2, 1/5)

操作後

CLT ORIGINAL conditional marginal ORIGINAL value times probability0 = 2/5

條件:無

逐原始角色與已證中間量精確代值;不以近似值、索引位址或自洽但換過的操作數取代來源。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S005

S007 · calculation

操作前

CLT ORIGINAL conditional marginal ORIGINAL ascending mean sum0 := sum(0, 2/5)

操作後

CLT ORIGINAL conditional marginal ORIGINAL ascending mean sum0 = 2/5

條件:無

逐原始角色與已證中間量精確代值;不以近似值、索引位址或自洽但換過的操作數取代來源。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S006

S008 · calculation

操作前

CLT ORIGINAL conditional marginal exact value square0 := mul(2, 2)

操作後

CLT ORIGINAL conditional marginal exact value square0 = 4

條件:無

逐原始角色與已證中間量精確代值;不以近似值、索引位址或自洽但換過的操作數取代來源。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S007

S009 · calculation

操作前

CLT ORIGINAL conditional marginal ORIGINAL square times probability0 := mul(4, 1/5)

操作後

CLT ORIGINAL conditional marginal ORIGINAL square times probability0 = 4/5

條件:無

逐原始角色與已證中間量精確代值;不以近似值、索引位址或自洽但換過的操作數取代來源。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S008

S010 · calculation

操作前

CLT ORIGINAL conditional marginal ORIGINAL ascending second moment sum0 := sum(0, 4/5)

操作後

CLT ORIGINAL conditional marginal ORIGINAL ascending second moment sum0 = 4/5

條件:無

逐原始角色與已證中間量精確代值;不以近似值、索引位址或自洽但換過的操作數取代來源。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S009

S011 · calculation

操作前

CLT ORIGINAL conditional marginal ORIGINAL value times probability1 := mul(3, 4/5)

操作後

CLT ORIGINAL conditional marginal ORIGINAL value times probability1 = 12/5

條件:無

逐原始角色與已證中間量精確代值;不以近似值、索引位址或自洽但換過的操作數取代來源。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S010

S012 · calculation

操作前

CLT ORIGINAL conditional marginal ORIGINAL ascending mean sum1 := sum(2/5, 12/5)

操作後

CLT ORIGINAL conditional marginal ORIGINAL ascending mean sum1 = 14/5

條件:無

逐原始角色與已證中間量精確代值;不以近似值、索引位址或自洽但換過的操作數取代來源。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S011

S013 · calculation

操作前

CLT ORIGINAL conditional marginal exact value square1 := mul(3, 3)

操作後

CLT ORIGINAL conditional marginal exact value square1 = 9

條件:無

逐原始角色與已證中間量精確代值;不以近似值、索引位址或自洽但換過的操作數取代來源。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S012

S014 · calculation

操作前

CLT ORIGINAL conditional marginal ORIGINAL square times probability1 := mul(9, 4/5)

操作後

CLT ORIGINAL conditional marginal ORIGINAL square times probability1 = 36/5

條件:無

逐原始角色與已證中間量精確代值;不以近似值、索引位址或自洽但換過的操作數取代來源。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S013

S015 · calculation

操作前

CLT ORIGINAL conditional marginal ORIGINAL ascending second moment sum1 := sum(4/5, 36/5)

操作後

CLT ORIGINAL conditional marginal ORIGINAL ascending second moment sum1 = 8

條件:無

逐原始角色與已證中間量精確代值;不以近似值、索引位址或自洽但換過的操作數取代來源。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S014

S016 · calculation

操作前

CLT ORIGINAL conditional marginal ORIGINAL mean square := mul(14/5, 14/5)

操作後

CLT ORIGINAL conditional marginal ORIGINAL mean square = 196/25

條件:無

逐原始角色與已證中間量精確代值;不以近似值、索引位址或自洽但換過的操作數取代來源。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S015

S017 · calculation

操作前

CLT ORIGINAL conditional marginal ORIGINAL second minus mean square := sub(8, 196/25)

操作後

CLT ORIGINAL conditional marginal ORIGINAL second minus mean square = 4/25

條件:無

逐原始角色與已證中間量精確代值;不以近似值、索引位址或自洽但換過的操作數取代來源。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S016

S018 · implies

操作前

source roles = [CLT ORIGINAL conditional marginal, [[2, 1/5], [3, 4/5]]]

操作後

derived = [14/5, 8, 4/25]

條件:無

E[X]、E[X²]與Var(X)=E[X²]-E[X]²都用同一完整law。value²先保精確教學量,再乘prob才照來源檢profile,不把null outcome的大value²額外拒絕。有限矩不證independence、無限過程或分布極限。

步驟識別與依賴

規則:CLT_ALL_finite_marginal_moments_not_a_process_or_limit_proof · 依賴:G001, S017

S019 · implies

操作前

source roles = [finite_histogram, 14/5, 4/25, 6]

操作後

derived = [finite_histogram, 14/5, 4/25, 6, one_finite_histogram, 否, finite_histogram_does_not_prove_distributional_limit]

條件:無

標準化分母須sigma*sqrt(n),因Var(S_n)=n*sigma²;n*sigma作為一般n的公式不同,但n=1可巧合相同,No不宣稱本次兩個數必不等。單一有限histogram即使看起來normal,也不證所有n的分布極限。

步驟識別與依賴

規則:CLT_original_wrong_scale_or_finite_evidence_inference_boundary · 依賴:G001, S018

逐步反向核對

  • S019 · premise_and_result_audit — 回查原始完整資料、步驟操作數與本步前提;有限核對、條件式定理引用與一般形式證明分開。
  • S018 · premise_and_result_audit — 回查原始完整資料、步驟操作數與本步前提;有限核對、條件式定理引用與一般形式證明分開。
  • S017 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 CLT ORIGINAL conditional marginal ORIGINAL second minus mean square,不以小數近似替代。
  • S016 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 CLT ORIGINAL conditional marginal ORIGINAL mean square,不以小數近似替代。
  • S015 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 CLT ORIGINAL conditional marginal ORIGINAL ascending second moment sum1,不以小數近似替代。
  • S014 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 CLT ORIGINAL conditional marginal ORIGINAL square times probability1,不以小數近似替代。
  • S013 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 CLT ORIGINAL conditional marginal exact value square1,不以小數近似替代。
  • S012 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 CLT ORIGINAL conditional marginal ORIGINAL ascending mean sum1,不以小數近似替代。
  • S011 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 CLT ORIGINAL conditional marginal ORIGINAL value times probability1,不以小數近似替代。
  • S010 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 CLT ORIGINAL conditional marginal ORIGINAL ascending second moment sum0,不以小數近似替代。
  • S009 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 CLT ORIGINAL conditional marginal ORIGINAL square times probability0,不以小數近似替代。
  • S008 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 CLT ORIGINAL conditional marginal exact value square0,不以小數近似替代。
  • S007 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 CLT ORIGINAL conditional marginal ORIGINAL ascending mean sum0,不以小數近似替代。
  • S006 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 CLT ORIGINAL conditional marginal ORIGINAL value times probability0,不以小數近似替代。
  • S005 · premise_and_result_audit — 回查原始完整資料、步驟操作數與本步前提;有限核對、條件式定理引用與一般形式證明分開。
  • S004 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 CLT ORIGINAL conditional marginal ORIGINAL law mass sum1,不以小數近似替代。
  • S003 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 CLT ORIGINAL conditional marginal ORIGINAL law mass sum0,不以小數近似替代。
  • S002 · premise_and_result_audit — 回查原始完整資料、步驟操作數與本步前提;有限核對、條件式定理引用與一般形式證明分開。
  • S001 · premise_and_result_audit — 回查原始完整資料、步驟操作數與本步前提;有限核對、條件式定理引用與一般形式證明分開。

結論

(finite_histogram, 14/5, 4/25, 6, one_finite_histogram, 否, finite_histogram_does_not_prove_distributional_limit)

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: 663e5cf4e7e385dcf37c2992bfc9de0a8a90b0a666b6126892e9f214f35d0612
  • candidate record SHA-256: ff48bbfbc6aa3cec36b060c6a18b56a7b589a34896ba51d4f3c03eeaff85b862
  • semantic review receipt SHA-256: 1b7a62514347b82518305d5feb4369a52d7d44c442a0f2b131e9eb3cd7b45f62
  • question-first witness SHA-256: 79dc2a1077081f3ea2a03f75e32778163bf05e814cdf4c29ed86e567295f9ee1
  • Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED
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