# 第 4030 題：兩段完全平方距離的整數和

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本頁是已完成第二對話 AI 數理與中英語義覆核的教學詳解，只支持本題明示的模型與前提。沒有人工審查或新 Lean 證明，也不提升原題或 MKO 的 Canonical 真值狀態。

R0007-04030 · q-20261008-advance-20261010-r03-distance-formula-0080



## 原題與已知條件

同一等單位正交實平面；L2為從共同原點到每個座標向量的歐氏距離；向量依序為 [[12, 16], [5, 12]]，兩平方和均為完全平方。求兩個非負L2距離的整數和。


- G001 — 同一等單位正交實平面；L2為從共同原點到每個座標向量的歐氏距離；向量依序為 [[12, 16], [5, 12]]，兩平方和均為完全平方。求兩個非負L2距離的整數和。





## 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。


- [mko-distance-formula](https://ocme.evemisslab.com/zh-Hant/mko/mko-distance-formula/)





## 逐步推導

S001 · implies操作前

integer vectors from a common origin;orthogonal equal-length units

操作後

L2(v)≥0 and L2(v)²=v₁²+v₂²

條件：無

共同原點、正交及等單位是平方和公式的前提；向量座標可負，距離不可負。

步驟識別與依賴規則：euclidean_distance_frame · 依賴：G001





S002 · calculation操作前

vector1 coordinate1 squared := square(12)

操作後

vector1 coordinate1 squared = 144

條件：無

先將此完整分量平方，保留負號在括號內。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S001





S003 · calculation操作前

vector1 coordinate2 squared := square(16)

操作後

vector1 coordinate2 squared = 256

條件：無

先將此完整分量平方，保留負號在括號內。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S002





S004 · calculation操作前

vector1 L2 squared := sum(144, 256)

操作後

vector1 L2 squared = 400

條件：無

兩個平方相加是距離平方，不是兩座標直接相加。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S003





S005 · calculation操作前

vector2 coordinate1 squared := square(5)

操作後

vector2 coordinate1 squared = 25

條件：無

先將此完整分量平方，保留負號在括號內。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S004





S006 · calculation操作前

vector2 coordinate2 squared := square(12)

操作後

vector2 coordinate2 squared = 144

條件：無

先將此完整分量平方，保留負號在括號內。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S005





S007 · calculation操作前

vector2 L2 squared := sum(25, 144)

操作後

vector2 L2 squared = 169

條件：無

兩個平方相加是距離平方，不是兩座標直接相加。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S006





S008 · calculation操作前

principal root1 square := square(20)

操作後

principal root1 square = 400

條件：無

核對整數主根的平方恰等原平方距離。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S007





S009 · implies操作前

root=20≥0;root²=400=L2²

操作後

L2=20

條件：無

非負且平方正確才唯一確定距離；完全平方是本題前提，不以小數開根或四捨五入代替。

步驟識別與依賴規則：nonnegative_perfect_square_root · 依賴：G001, S008





S010 · calculation操作前

principal root2 square := square(13)

操作後

principal root2 square = 169

條件：無

核對整數主根的平方恰等原平方距離。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S009





S011 · implies操作前

root=13≥0;root²=169=L2²

操作後

L2=13

條件：無

非負且平方正確才唯一確定距離；完全平方是本題前提，不以小數開根或四捨五入代替。

步驟識別與依賴規則：nonnegative_perfect_square_root · 依賴：G001, S010





S012 · calculation操作前

two distance sum := sum(20, 13)

操作後

two distance sum = 33

條件：無

把兩個已核對的距離相加。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S011





S013 · implies操作前

[20, 13]

操作後

sum=33

條件：無

這是兩個從共同原點量得的長度之和，不擅自改成兩向量端點間的直線距離。

步驟識別與依賴規則：sum_of_distances_not_endpoint_distance · 依賴：G001, S012









## 逐步反向核對


- S013 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對，不把單向推論誤稱等價。
- S012 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 two distance sum，不以小數近似替代。
- S011 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對，不把單向推論誤稱等價。
- S010 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 principal root2 square，不以小數近似替代。
- S009 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對，不把單向推論誤稱等價。
- S008 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 principal root1 square，不以小數近似替代。
- S007 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 vector2 L2 squared，不以小數近似替代。
- S006 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 vector2 coordinate2 squared，不以小數近似替代。
- S005 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 vector2 coordinate1 squared，不以小數近似替代。
- S004 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 vector1 L2 squared，不以小數近似替代。
- S003 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 vector1 coordinate2 squared，不以小數近似替代。
- S002 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 vector1 coordinate1 squared，不以小數近似替代。
- S001 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對，不把單向推論誤稱等價。





## 結論

33

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: f4214ef5177fd4fac06b95a4c3a9342c49838954898a1047ccc3cc2b55d8dc69
- candidate record SHA-256: bac766c027d5d93022bdf37eaecd1eb38987325b33972ce131c00ffec5a3d96d
- semantic review receipt SHA-256: faf0582c0184613e6fae207374056133eae600883a29c67d8438113bbe3c485a
- question-first witness SHA-256: 4b283b6ff424b1d22caa36f3552b0fa21b1b66a0a883d7cbe9cedc8dd77b2e42
- Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED

[同源完整 JSON](https://ocme.evemisslab.com/data/question-derivations/questions/q-20261008-advance-20261010-r03-distance-formula-0080.json)




