关于MySQL的主键索引与联合索引疑问

问题背景

舍友在面试时碰到一道sql索引题，当时没回答上来，结束后越研究越奇怪。当时的问题:
当a是主键索引，b,c是联合索引，select * from table where a>0 and b>0走的是主键索引还是联合索引？
由于没说还有没有非索引列，所以我们假设表内只有a,b,c三列。后面的实验测试也是基于这一假设进行的。

测试结果

理论分析

我们一开始讨论后分析认为，在背景中提到的假设为前提下，表内所有列通过索引都能查到，所以数据库查询应该优先走的是联合索引；如果还有非索引列，则走的是主键索引。
talk is cheap。 后面我们在mysql上进行了测试分析，然后就发现了奇怪的现象。

实际测试

测试条件: 数据库用的是MySQL8.0，在windows平台下，数据简单的插入了四行，都是整数类型。
一开始我们创建了一个简单的数据表test, 当时为了方便三列设置的都是整数类型，数据随便塞了一些正数(就是这里引发了后续的怪事)。之后便运行explain语句分析走的是哪个索引。当时我跑出来的是走联合索引，验证了自己的分析。可是问题真的已经解决了么？

打算就此结束时，舍友他朋友跑出来的结果是走主键索引。
仔细比对后发现我们插入数据不一样，他有负数我没有，而且他测的sql语句则是select * from table where a<0 and b<0
这很奇怪

再次测试

实在想不明白，后面我又重新测了一次，这次我尝试了多种情况，发现用哪个索引受主键值的影响，联合索引字段对应的数值变化对其无影响。

主要目的是测试主键数值对走索引的影响，所以这里变量是主键字段中负数/非正数数据的个数。
当主键字段对应数据值没有负数和0时：

	b>0	b<0
a>0	U	U
a<0	P	P

这里用大写字母P表示走的主键，U表示走的联合索引。
横列和纵列表示select *from table where condition中的condition组合。即从左往右，从上往下依次表示where后的查询条件:a>0 and b>0; a>0 and b<0; a<0 and b>0; a<0 and b<0;

汇总

为了方便比较和总结规律，对多次实验合并到一个表格里。
测试结果如下:

	没有负数	1个负数/1个负数1个0	2个负数	2个负数1个0	3个负数
测试结果	UU PP	PU PP	PU UU	UU UU	UU PU

当然走的type都是range类型，但是不知道为什么走的索引会根据数据不同变来变去，希望有大佬能不吝赐教，指点迷津。