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第 31375 題:兩段歐氏距離的精確比較

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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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R0061-31375 · q-20261005-advance-20261006-r04-distance-formula-0100

原題與已知條件

在等單位正交座標系中,兩軸使用同一長度單位,P=(12, -19)、Q=(12, 5),同一框架另有 U=(-19, -27)、V=(-19, -3)。比較 d(P,Q) 與 d(U,V),回答 <、= 或 >。

  • G001 — 在等單位正交座標系中,兩軸使用同一長度單位,P=(12, -19)、Q=(12, 5),同一框架另有 U=(-19, -27)、V=(-19, -3)。比較 d(P,Q) 與 d(U,V),回答 <、= 或 >。

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 = [qf-distance-comparison, distance_comparison, frame, euclidean_orthonormal_equal_units]

操作後

derived = [[PQ_versus_UV_operator]]

條件:無

先核本題欄位與來源協議:distance只用完整座標frame,其他用domain;離散運算local-hyphen,舊bank用underscore。輸出欄序及型別依題族,保留原始中英資料與狀態。

步驟識別與依賴

規則:R61_SOURCE_exact_keys_operation_domain_OR_frame_and_output_roles · 依賴:G001

S002 · calculation

操作前

Distance PQ ORIGINAL Q minus P axis0 := sub(12, 12)

操作後

Distance PQ ORIGINAL Q minus P axis0 = 0

條件:無

保留原操作數與次序,作精確整數計算;只對原始輸入檢查SAFE,衍生整數不再套上輸入界,且不用浮點近似。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S001

S003 · calculation

操作前

Distance PQ ORIGINAL Q minus P axis1 := sub(5, -19)

操作後

Distance PQ ORIGINAL Q minus P axis1 = 24

條件:無

保留原操作數與次序,作精確整數計算;只對原始輸入檢查SAFE,衍生整數不再套上輸入界,且不用浮點近似。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S002

S004 · calculation

操作前

Distance PQ ORIGINAL signed delta squared axis0 := mul(0, 0)

操作後

Distance PQ ORIGINAL signed delta squared axis0 = 0

條件:無

保留原操作數與次序,作精確整數計算;只對原始輸入檢查SAFE,衍生整數不再套上輸入界,且不用浮點近似。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S003

S005 · calculation

操作前

Distance PQ ORIGINAL signed delta squared axis1 := mul(24, 24)

操作後

Distance PQ ORIGINAL signed delta squared axis1 = 576

條件:無

保留原操作數與次序,作精確整數計算;只對原始輸入檢查SAFE,衍生整數不再套上輸入界,且不用浮點近似。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S004

S006 · calculation

操作前

Distance PQ ORIGINAL sum of two squares := sum(0, 576)

操作後

Distance PQ ORIGINAL sum of two squares = 576

條件:無

保留原操作數與次序,作精確整數計算;只對原始輸入檢查SAFE,衍生整數不再套上輸入界,且不用浮點近似。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S005

S007 · implies

操作前

source roles = [Distance PQ, [12, -19], [12, 5]]

操作後

derived = [[0, 24], [0, 576], 576]

條件:無

在明示正交單位且等尺度的座標frame,距離平方為(Δx)²+(Δy)²≥0;重合點可為0。分量差保sign,平方和不把signed分量當距離。

步驟識別與依賴

規則:Distance_ORTHONORMAL_equal_units_two_squares_NONNEGATIVE · 依賴:G001, S006

S008 · calculation

操作前

Distance UV ORIGINAL Q minus P axis0 := sub(-19, -19)

操作後

Distance UV ORIGINAL Q minus P axis0 = 0

條件:無

保留原操作數與次序,作精確整數計算;只對原始輸入檢查SAFE,衍生整數不再套上輸入界,且不用浮點近似。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S007

S009 · calculation

操作前

Distance UV ORIGINAL Q minus P axis1 := sub(-3, -27)

操作後

Distance UV ORIGINAL Q minus P axis1 = 24

條件:無

保留原操作數與次序,作精確整數計算;只對原始輸入檢查SAFE,衍生整數不再套上輸入界,且不用浮點近似。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S008

S010 · calculation

操作前

Distance UV ORIGINAL signed delta squared axis0 := mul(0, 0)

操作後

Distance UV ORIGINAL signed delta squared axis0 = 0

條件:無

保留原操作數與次序,作精確整數計算;只對原始輸入檢查SAFE,衍生整數不再套上輸入界,且不用浮點近似。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S009

S011 · calculation

操作前

Distance UV ORIGINAL signed delta squared axis1 := mul(24, 24)

操作後

Distance UV ORIGINAL signed delta squared axis1 = 576

條件:無

保留原操作數與次序,作精確整數計算;只對原始輸入檢查SAFE,衍生整數不再套上輸入界,且不用浮點近似。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S010

S012 · calculation

操作前

Distance UV ORIGINAL sum of two squares := sum(0, 576)

操作後

Distance UV ORIGINAL sum of two squares = 576

條件:無

保留原操作數與次序,作精確整數計算;只對原始輸入檢查SAFE,衍生整數不再套上輸入界,且不用浮點近似。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S011

S013 · implies

操作前

source roles = [Distance UV, [-19, -27], [-19, -3]]

操作後

derived = [[0, 24], [0, 576], 576]

條件:無

在明示正交單位且等尺度的座標frame,距離平方為(Δx)²+(Δy)²≥0;重合點可為0。分量差保sign,平方和不把signed分量當距離。

步驟識別與依賴

規則:Distance_ORTHONORMAL_equal_units_two_squares_NONNEGATIVE · 依賴:G001, S012

S014 · implies

操作前

source roles = [576, 576]

操作後

derived = [=]

條件:無

兩距離皆非負,平方根在非負數上嚴格遞增,所以比較平方即可,方向是PQ相對UV。無須平方和為完全平方,也不依signed分量或座標順序比較。

步驟識別與依賴

規則:Distance_COMPARE_PQ_versus_UV_by_nondecreasing_principal_roots · 依賴:G001, S013

逐步反向核對

  • S014 · premise_and_result_audit — 以原始輸入、型別及本步條件反向代回核對,不聲稱結論能唯一還原所有前提。這是來源綁定候選,不是獨立審查或形式證明。
  • S013 · premise_and_result_audit — 以原始輸入、型別及本步條件反向代回核對,不聲稱結論能唯一還原所有前提。這是來源綁定候選,不是獨立審查或形式證明。
  • S012 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Distance UV ORIGINAL sum of two squares,不以小數近似替代。
  • S011 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Distance UV ORIGINAL signed delta squared axis1,不以小數近似替代。
  • S010 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Distance UV ORIGINAL signed delta squared axis0,不以小數近似替代。
  • S009 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Distance UV ORIGINAL Q minus P axis1,不以小數近似替代。
  • S008 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Distance UV ORIGINAL Q minus P axis0,不以小數近似替代。
  • S007 · premise_and_result_audit — 以原始輸入、型別及本步條件反向代回核對,不聲稱結論能唯一還原所有前提。這是來源綁定候選,不是獨立審查或形式證明。
  • S006 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Distance PQ ORIGINAL sum of two squares,不以小數近似替代。
  • S005 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Distance PQ ORIGINAL signed delta squared axis1,不以小數近似替代。
  • S004 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Distance PQ ORIGINAL signed delta squared axis0,不以小數近似替代。
  • S003 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Distance PQ ORIGINAL Q minus P axis1,不以小數近似替代。
  • S002 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Distance PQ ORIGINAL Q minus P axis0,不以小數近似替代。
  • S001 · premise_and_result_audit — 以原始輸入、型別及本步條件反向代回核對,不聲稱結論能唯一還原所有前提。這是來源綁定候選,不是獨立審查或形式證明。

結論

=

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: 4e6203476626ed9ddf9d27f93bea69a9d91292cb53295283eab5f023491c3310
  • candidate record SHA-256: 294dd4bd796c153b2b137b6b24aab3885cdd86f84f76c76e91feb78c8f0ba04e
  • semantic review receipt SHA-256: 5403317467ff7c6b74c18ae7211530d0156ebc67d63fc00a3e07b81a201d3d69
  • question-first witness SHA-256: c2b5022aa77f803cd3e1ba9ce162a707da0281aa5bb5289111a97de51fe8c495
  • Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED
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