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第 27942 題:Lagrange乘子條件

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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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R0054-27942 · q-20261015-pulse-20261119-r04-0042

原題與已知條件

feasibility、constraint-gradient full row rank與grad_f=J_g^T*lambda convention。操作=lagrange-multiplier-residual;明示資料={"constraint_gradients":[[1,0],[0,1]],"multipliers":[17,34],"objective_gradient":[17,34]};請依 exact_ordered_tuple_declared_by_interface 回答。

  • G001 — feasibility、constraint-gradient full row rank與grad_f=J_g^T*lambda convention。操作=lagrange-multiplier-residual;明示資料={"constraint_gradients":[[1,0],[0,1]],"multipliers":[17,34],"objective_gradient":[17,34]};請依 exact_ordered_tuple_declared_by_interface 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 = [lagrange-multiplier-residual]

操作後

derived = [[objective_gradient, constraint_gradient_rows, multipliers, gradient_combination, stationarity_residual, equation_holds, sign_convention]]

條件:無

直接明列此操作與mode完整欄序,不依JavaScript、不由答案形狀猜角色;布林、字串、null與未作聲稱保持不同。

步驟識別與依賴

規則:source_ordered_fields_without_JS · 依賴:G001

S002 · calculation

操作前

Lagrange ORIGINAL ORIGINAL normalize row0 col0 := div(1, 1)

操作後

Lagrange ORIGINAL ORIGINAL normalize row0 col0 = 1

條件:無

以原始角色與已證中間量精確代值,不用近似或自洽但換過的操作數;額外教學代數不另縮來源域。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S001

S003 · calculation

操作前

Lagrange ORIGINAL ORIGINAL normalize row0 col1 := div(0, 1)

操作後

Lagrange ORIGINAL ORIGINAL normalize row0 col1 = 0

條件:無

以原始角色與已證中間量精確代值,不用近似或自洽但換過的操作數;額外教學代數不另縮來源域。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S002

S004 · implies

操作前

source roles = [Lagrange ORIGINAL, 0, 0, 0, [[1, 0], [0, 1]], 1]

操作後

derived = [[[1, 0], [0, 1]]]

條件:無

依原first-nonzero次序換row,pivot非0才除;完整row逐格normalize,逆操作乘回pivot,故保持row rank。所有來源1e8未約分中間量仍須合格。

步驟識別與依賴

規則:Lagrange_rank_FIRST_nonzero_pivot_full_row_normalization · 依賴:G001, S003

S005 · calculation

操作前

Lagrange ORIGINAL ORIGINAL normalize row1 col0 := div(0, 1)

操作後

Lagrange ORIGINAL ORIGINAL normalize row1 col0 = 0

條件:無

以原始角色與已證中間量精確代值,不用近似或自洽但換過的操作數;額外教學代數不另縮來源域。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S004

S006 · calculation

操作前

Lagrange ORIGINAL ORIGINAL normalize row1 col1 := div(1, 1)

操作後

Lagrange ORIGINAL ORIGINAL normalize row1 col1 = 1

條件:無

以原始角色與已證中間量精確代值,不用近似或自洽但換過的操作數;額外教學代數不另縮來源域。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S005

S007 · implies

操作前

source roles = [Lagrange ORIGINAL, 1, 1, 1, [[1, 0], [0, 1]], 1]

操作後

derived = [[[1, 0], [0, 1]]]

條件:無

依原first-nonzero次序換row,pivot非0才除;完整row逐格normalize,逆操作乘回pivot,故保持row rank。所有來源1e8未約分中間量仍須合格。

步驟識別與依賴

規則:Lagrange_rank_FIRST_nonzero_pivot_full_row_normalization · 依賴:G001, S006

S008 · implies

操作前

source roles = [Lagrange ORIGINAL, [[1, 0], [0, 1]]]

操作後

derived = [[[1, 0], [0, 1]], [[0, 0], [1, 1]], 2]

條件:無

每個pivot row有不同leading1所以獨立;其餘row為0且row operations可逆,因此pivot數等於原row rank。原始constraint rows另保留,不拿RREF rows替換J_g與lambda配對。

步驟識別與依賴

規則:Lagrange_rank_RREF_pivots_equal_row_rank_original_rows_retained · 依賴:G001, S007

S009 · calculation

操作前

Lagrange ORIGINAL transpose combination coordinate0 ORIGINAL product0 := mul(1, 17)

操作後

Lagrange ORIGINAL transpose combination coordinate0 ORIGINAL product0 = 17

條件:無

以原始角色與已證中間量精確代值,不用近似或自洽但換過的操作數;額外教學代數不另縮來源域。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S008

S010 · calculation

操作前

Lagrange ORIGINAL transpose combination coordinate0 ORIGINAL running sum0 := sum(0, 17)

操作後

Lagrange ORIGINAL transpose combination coordinate0 ORIGINAL running sum0 = 17

條件:無

以原始角色與已證中間量精確代值,不用近似或自洽但換過的操作數;額外教學代數不另縮來源域。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S009

S011 · calculation

操作前

Lagrange ORIGINAL transpose combination coordinate0 ORIGINAL product1 := mul(0, 34)

操作後

Lagrange ORIGINAL transpose combination coordinate0 ORIGINAL product1 = 0

條件:無

以原始角色與已證中間量精確代值,不用近似或自洽但換過的操作數;額外教學代數不另縮來源域。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S010

S012 · calculation

操作前

Lagrange ORIGINAL transpose combination coordinate0 ORIGINAL running sum1 := sum(17, 0)

操作後

Lagrange ORIGINAL transpose combination coordinate0 ORIGINAL running sum1 = 17

條件:無

以原始角色與已證中間量精確代值,不用近似或自洽但換過的操作數;額外教學代數不另縮來源域。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S011

S013 · calculation

操作前

Lagrange ORIGINAL transpose combination coordinate1 ORIGINAL product0 := mul(0, 17)

操作後

Lagrange ORIGINAL transpose combination coordinate1 ORIGINAL product0 = 0

條件:無

以原始角色與已證中間量精確代值,不用近似或自洽但換過的操作數;額外教學代數不另縮來源域。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S012

S014 · calculation

操作前

Lagrange ORIGINAL transpose combination coordinate1 ORIGINAL running sum0 := sum(0, 0)

操作後

Lagrange ORIGINAL transpose combination coordinate1 ORIGINAL running sum0 = 0

條件:無

以原始角色與已證中間量精確代值,不用近似或自洽但換過的操作數;額外教學代數不另縮來源域。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S013

S015 · calculation

操作前

Lagrange ORIGINAL transpose combination coordinate1 ORIGINAL product1 := mul(1, 34)

操作後

Lagrange ORIGINAL transpose combination coordinate1 ORIGINAL product1 = 34

條件:無

以原始角色與已證中間量精確代值,不用近似或自洽但換過的操作數;額外教學代數不另縮來源域。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S014

S016 · calculation

操作前

Lagrange ORIGINAL transpose combination coordinate1 ORIGINAL running sum1 := sum(0, 34)

操作後

Lagrange ORIGINAL transpose combination coordinate1 ORIGINAL running sum1 = 34

條件:無

以原始角色與已證中間量精確代值,不用近似或自洽但換過的操作數;額外教學代數不另縮來源域。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S015

S017 · calculation

操作前

Lagrange ORIGINAL residual coordinate0 := sub(17, 17)

操作後

Lagrange ORIGINAL residual coordinate0 = 0

條件:無

以原始角色與已證中間量精確代值,不用近似或自洽但換過的操作數;額外教學代數不另縮來源域。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S016

S018 · calculation

操作前

Lagrange ORIGINAL residual coordinate1 := sub(34, 34)

操作後

Lagrange ORIGINAL residual coordinate1 = 0

條件:無

以原始角色與已證中間量精確代值,不用近似或自洽但換過的操作數;額外教學代數不另縮來源域。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S017

S019 · implies

操作前

source roles = [[17, 34], [[1, 0], [0, 1]], [17, 34]]

操作後

derived = [[17, 34], [0, 0], 是]

條件:無

按原row與lambda配對計J_g^T lambda,convention是grad f等於此combination,不私改正負號。所有residual0才stationary;給定vectors不證missing feasibility、可微性或minimum。

步驟識別與依賴

規則:Lagrange_ORIGINAL_row_lambda_alignment_POS_sign_complete_residual · 依賴:G001, S018

逐步反向核對

  • S019 · premise_and_result_audit — 回查原始資料、操作數、完整範圍與本步前提;有限見證、條件式定理引用與形式證明分開。
  • S018 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Lagrange ORIGINAL residual coordinate1,不以小數近似替代。
  • S017 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Lagrange ORIGINAL residual coordinate0,不以小數近似替代。
  • S016 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Lagrange ORIGINAL transpose combination coordinate1 ORIGINAL running sum1,不以小數近似替代。
  • S015 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Lagrange ORIGINAL transpose combination coordinate1 ORIGINAL product1,不以小數近似替代。
  • S014 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Lagrange ORIGINAL transpose combination coordinate1 ORIGINAL running sum0,不以小數近似替代。
  • S013 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Lagrange ORIGINAL transpose combination coordinate1 ORIGINAL product0,不以小數近似替代。
  • S012 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Lagrange ORIGINAL transpose combination coordinate0 ORIGINAL running sum1,不以小數近似替代。
  • S011 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Lagrange ORIGINAL transpose combination coordinate0 ORIGINAL product1,不以小數近似替代。
  • S010 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Lagrange ORIGINAL transpose combination coordinate0 ORIGINAL running sum0,不以小數近似替代。
  • S009 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Lagrange ORIGINAL transpose combination coordinate0 ORIGINAL product0,不以小數近似替代。
  • S008 · premise_and_result_audit — 回查原始資料、操作數、完整範圍與本步前提;有限見證、條件式定理引用與形式證明分開。
  • S007 · premise_and_result_audit — 回查原始資料、操作數、完整範圍與本步前提;有限見證、條件式定理引用與形式證明分開。
  • S006 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Lagrange ORIGINAL ORIGINAL normalize row1 col1,不以小數近似替代。
  • S005 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Lagrange ORIGINAL ORIGINAL normalize row1 col0,不以小數近似替代。
  • S004 · premise_and_result_audit — 回查原始資料、操作數、完整範圍與本步前提;有限見證、條件式定理引用與形式證明分開。
  • S003 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Lagrange ORIGINAL ORIGINAL normalize row0 col1,不以小數近似替代。
  • S002 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Lagrange ORIGINAL ORIGINAL normalize row0 col0,不以小數近似替代。
  • S001 · premise_and_result_audit — 回查原始資料、操作數、完整範圍與本步前提;有限見證、條件式定理引用與形式證明分開。

結論

([17, 34], [[1, 0], [0, 1]], [17, 34], [17, 34], [0, 0], 是, convention_grad_f_equals_J_g_transpose_lambda)

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: 8018b06407196c3dd224ade0dfd0030358315038613ca73ba00a08142f5cf05b
  • candidate record SHA-256: a51457afd3a8d2d66eb6275a402f00d2969891baa409b8447ac0d7a00ace67c2
  • semantic review receipt SHA-256: 0a76d8e93c08bb16998a0483f3dfc0504f269fc3e1982e6cd868cab0a2856d54
  • question-first witness SHA-256: 09127b736c225714dfa0b7ceb0e6a6e66df27438b480cad8217d3c2f99ce9437
  • Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED
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