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第 27909 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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R0054-27909 · q-20261015-pulse-20261119-r04-0084

原題與已知條件

feasibility、constraint-gradient full row rank與grad_f=J_g^T*lambda convention。操作=lagrange-boundary;明示資料={"mode":"rank_deficient","model":{"constraint_gradients":[[1,9],[2,18]]}};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-boundary;明示資料={"mode":"rank_deficient","model":{"constraint_gradients":[[1,9],[2,18]]}};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-boundary]

操作後

derived = [[mode, constraint_gradient_rows, rank, constraint_count, regular_theorem_applicable, scope]]

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

操作後

Lagrange boundary 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 boundary ORIGINAL ORIGINAL normalize row0 col1 := div(9, 1)

操作後

Lagrange boundary ORIGINAL ORIGINAL normalize row0 col1 = 9

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 boundary ORIGINAL, 0, 0, 0, [[1, 9], [2, 18]], 1]

操作後

derived = [[[1, 9], [2, 18]]]

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 boundary ORIGINAL ORIGINAL elimination row1 col0 factor := mul(2, 1)

操作後

Lagrange boundary ORIGINAL ORIGINAL elimination row1 col0 factor = 2

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 boundary ORIGINAL ORIGINAL elimination row1 col0 subtract := sub(2, 2)

操作後

Lagrange boundary ORIGINAL ORIGINAL elimination row1 col0 subtract = 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, S005

S007 · calculation

操作前

Lagrange boundary ORIGINAL ORIGINAL elimination row1 col1 factor := mul(2, 9)

操作後

Lagrange boundary ORIGINAL ORIGINAL elimination row1 col1 factor = 18

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, S006

S008 · calculation

操作前

Lagrange boundary ORIGINAL ORIGINAL elimination row1 col1 subtract := sub(18, 18)

操作後

Lagrange boundary ORIGINAL ORIGINAL elimination row1 col1 subtract = 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, S007

S009 · implies

操作前

source roles = [Lagrange boundary ORIGINAL, 0, 0, 1, 2, [2, 18]]

操作後

derived = [[[1, 9], [0, 0]]]

條件:無

factor取自更新前row;每格扣同一factor倍的pivot row,完整row可逆。factor0的row按來源不作多餘消去,不把row排序當原始約束順序。

步驟識別與依賴

規則:Lagrange_rank_EACH_other_nonzero_factor_full_row_elimination · 依賴:G001, S008

S010 · implies

操作前

source roles = [Lagrange boundary ORIGINAL, 1, 1, [[1, 9], [0, 0]]]

操作後

derived = [null]

條件:無

此column剩餘rows皆0,不能增加rank;繼續下一column,不跳過其餘可能pivots。

步驟識別與依賴

規則:Lagrange_rank_no_remaining_pivot_in_column · 依賴:G001, S009

S011 · implies

操作前

source roles = [Lagrange boundary ORIGINAL, [[1, 9], [2, 18]]]

操作後

derived = [[[1, 9], [0, 0]], [[0, 0]], 1]

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, S010

S012 · implies

操作前

source roles = [[[1, 9], [2, 18]], 1, 2]

操作後

derived = [否]

條件:無

rank<約束數,缺regular full-row-rank前提,只是不適用此定理;不能推沒有極值或所有multiplier概念都無效。

步驟識別與依賴

規則:Lagrange_ACTUAL_rank_deficiency_NOT_absence_of_extrema · 依賴:G001, S011

逐步反向核對

  • S012 · 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。
  • S011 · 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。
  • S010 · 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。
  • S009 · 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。
  • S008 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Lagrange boundary ORIGINAL ORIGINAL elimination row1 col1 subtract,不以小數近似替代。
  • S007 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Lagrange boundary ORIGINAL ORIGINAL elimination row1 col1 factor,不以小數近似替代。
  • S006 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Lagrange boundary ORIGINAL ORIGINAL elimination row1 col0 subtract,不以小數近似替代。
  • S005 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Lagrange boundary ORIGINAL ORIGINAL elimination row1 col0 factor,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 boundary 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 boundary 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

(rank_deficient, [[1, 9], [2, 18]], 1, 2, 否, regular_Lagrange_theorem_not_applicable_does_not_mean_no_extremum)

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: 85a0642acec4ec8177237a0d3f2d8b9077c9a1491efea386d255dd97bf51765c
  • candidate record SHA-256: a71b27b176ddc1a4b8452bbc4d129dc0271b9ff9db3ce7e277abb005b790bd8a
  • semantic review receipt SHA-256: 0a76d8e93c08bb16998a0483f3dfc0504f269fc3e1982e6cd868cab0a2856d54
  • question-first witness SHA-256: 09127b736c225714dfa0b7ceb0e6a6e66df27438b480cad8217d3c2f99ce9437
  • Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED
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