# 第 30151 題：兩段有序整數主距離

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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。

R0059-30151 · q-20261008-advance-20261012-r06-euclidean-length-0026



## 原題與已知條件

等單位正交L2；同一實平面與長度單位；點P、Q、R依序為 [[0, 0], [0, 0], [0, 0]]，兩段平方和均為完全平方。依序求 (d(P,Q), d(Q,R)) 的整數主距離。


- G001 — 等單位正交L2；同一實平面與長度單位；點P、Q、R依序為 [[0, 0], [0, 0], [0, 0]]，兩段平方和均為完全平方。依序求 (d(P,Q), d(Q,R)) 的整數主距離。





## 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-euclidean-length](https://ocme.evemisslab.com/zh-Hant/mko/mko-euclidean-length/)





## 逐步推導

S001 · implies操作前

source roles = [qf-density12-length-integer-distance-pair, density12_length_integer_distance_pair, integer_euclidean_plane]

操作後

derived = [[nonnegative_distance_PQ, nonnegative_distance_QR]]

條件：無

保原bank的完整operation前綴、domain及輸出欄序；frame只用orthogonal_equal_unit，角度unit只用degrees。分數整數保/1；不增不存在的參數，不改原中英來源。

步驟識別與依賴規則：R59_EXACT_family_domain_FULLprefix_operation_and_answer_roles · 依賴：G001





S002 · calculation操作前

Length segment0 ORIGINAL Q minus P coordinate0 := sub(0, 0)

操作後

Length segment0 ORIGINAL Q minus P coordinate0 = 0

條件：無

按原角色精確代值，不作浮點近似；SAFE只驗raw輸入，衍生整數／有理數不截斷，不套其他銀行的component cap。

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





S003 · calculation操作前

Length segment0 ORIGINAL Q minus P coordinate1 := sub(0, 0)

操作後

Length segment0 ORIGINAL Q minus P coordinate1 = 0

條件：無

按原角色精確代值，不作浮點近似；SAFE只驗raw輸入，衍生整數／有理數不截斷，不套其他銀行的component cap。

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





S004 · calculation操作前

Length segment0 ORIGINAL square coordinate0 := mul(0, 0)

操作後

Length segment0 ORIGINAL square coordinate0 = 0

條件：無

按原角色精確代值，不作浮點近似；SAFE只驗raw輸入，衍生整數／有理數不截斷，不套其他銀行的component cap。

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





S005 · calculation操作前

Length segment0 ORIGINAL square coordinate1 := mul(0, 0)

操作後

Length segment0 ORIGINAL square coordinate1 = 0

條件：無

按原角色精確代值，不作浮點近似；SAFE只驗raw輸入，衍生整數／有理數不截斷，不套其他銀行的component cap。

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





S006 · calculation操作前

Length segment0 ORIGINAL squared norm sum := sum(0, 0)

操作後

Length segment0 ORIGINAL squared norm sum = 0

條件：無

按原角色精確代值，不作浮點近似；SAFE只驗raw輸入，衍生整數／有理數不截斷，不套其他銀行的component cap。

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





S007 · implies操作前

source roles = [Length segment0, [0, 0], [0, 0]]

操作後

derived = [[0, 0], 0]

條件：無

同一等單位正交L2 frame，位移是Q-P保符號；兩平方和才是非負長度平方。純衍生coordinate可超SAFE，不重新驗raw界。

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





S008 · calculation操作前

Length segment0 candidate nonnegative root squared := mul(0, 0)

操作後

Length segment0 candidate nonnegative root squared = 0

條件：無

按原角色精確代值，不作浮點近似；SAFE只驗raw輸入，衍生整數／有理數不截斷，不套其他銀行的component cap。

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





S009 · calculation操作前

Length segment0 candidate next integer := sum(0, 1)

操作後

Length segment0 candidate next integer = 1

條件：無

按原角色精確代值，不作浮點近似；SAFE只驗raw輸入，衍生整數／有理數不截斷，不套其他銀行的component cap。

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





S010 · calculation操作前

Length segment0 next integer squared := mul(1, 1)

操作後

Length segment0 next integer squared = 1

條件：無

按原角色精確代值，不作浮點近似；SAFE只驗raw輸入，衍生整數／有理數不截斷，不套其他銀行的component cap。

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





S011 · implies操作前

source roles = [Length segment0, 0]

操作後

derived = [0, 0, 1, 是]

條件：無

給r>=0、r²=N且(r+1)²>N的精確certificate，確定唯一非負主根r；這個slice要求N真perfect square。不是浮點round，也不把±r都當距離；衍生r不限SAFE。

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





S012 · calculation操作前

Length segment1 ORIGINAL Q minus P coordinate0 := sub(0, 0)

操作後

Length segment1 ORIGINAL Q minus P coordinate0 = 0

條件：無

按原角色精確代值，不作浮點近似；SAFE只驗raw輸入，衍生整數／有理數不截斷，不套其他銀行的component cap。

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





S013 · calculation操作前

Length segment1 ORIGINAL Q minus P coordinate1 := sub(0, 0)

操作後

Length segment1 ORIGINAL Q minus P coordinate1 = 0

條件：無

按原角色精確代值，不作浮點近似；SAFE只驗raw輸入，衍生整數／有理數不截斷，不套其他銀行的component cap。

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





S014 · calculation操作前

Length segment1 ORIGINAL square coordinate0 := mul(0, 0)

操作後

Length segment1 ORIGINAL square coordinate0 = 0

條件：無

按原角色精確代值，不作浮點近似；SAFE只驗raw輸入，衍生整數／有理數不截斷，不套其他銀行的component cap。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S013





S015 · calculation操作前

Length segment1 ORIGINAL square coordinate1 := mul(0, 0)

操作後

Length segment1 ORIGINAL square coordinate1 = 0

條件：無

按原角色精確代值，不作浮點近似；SAFE只驗raw輸入，衍生整數／有理數不截斷，不套其他銀行的component cap。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S014





S016 · calculation操作前

Length segment1 ORIGINAL squared norm sum := sum(0, 0)

操作後

Length segment1 ORIGINAL squared norm sum = 0

條件：無

按原角色精確代值，不作浮點近似；SAFE只驗raw輸入，衍生整數／有理數不截斷，不套其他銀行的component cap。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S015





S017 · implies操作前

source roles = [Length segment1, [0, 0], [0, 0]]

操作後

derived = [[0, 0], 0]

條件：無

同一等單位正交L2 frame，位移是Q-P保符號；兩平方和才是非負長度平方。純衍生coordinate可超SAFE，不重新驗raw界。

步驟識別與依賴規則：Euclidean_DIRECTED_displacement_then_SQUARED_nonnegative_norm · 依賴：G001, S016





S018 · calculation操作前

Length segment1 candidate nonnegative root squared := mul(0, 0)

操作後

Length segment1 candidate nonnegative root squared = 0

條件：無

按原角色精確代值，不作浮點近似；SAFE只驗raw輸入，衍生整數／有理數不截斷，不套其他銀行的component cap。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S017





S019 · calculation操作前

Length segment1 candidate next integer := sum(0, 1)

操作後

Length segment1 candidate next integer = 1

條件：無

按原角色精確代值，不作浮點近似；SAFE只驗raw輸入，衍生整數／有理數不截斷，不套其他銀行的component cap。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S018





S020 · calculation操作前

Length segment1 next integer squared := mul(1, 1)

操作後

Length segment1 next integer squared = 1

條件：無

按原角色精確代值，不作浮點近似；SAFE只驗raw輸入，衍生整數／有理數不截斷，不套其他銀行的component cap。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S019





S021 · implies操作前

source roles = [Length segment1, 0]

操作後

derived = [0, 0, 1, 是]

條件：無

給r>=0、r²=N且(r+1)²>N的精確certificate，確定唯一非負主根r；這個slice要求N真perfect square。不是浮點round，也不把±r都當距離；衍生r不限SAFE。

步驟識別與依賴規則：Length_EXACT_perfect_square_certificate_NONNEGATIVE_principal_root · 依賴：G001, S020





S022 · implies操作前

source roles = [[[0, 0], [0, 0], [0, 0]]]

操作後

derived = [[0, 0]]

條件：無

按原P,Q,R順序回兩段距離(d(P,Q),d(Q,R))，可有coincident points且距離0；不是兩段和，也不是d(P,R)。

步驟識別與依賴規則：Length_TWO_original_segment_roots_IN_ORDER_not_sum_or_endpoint · 依賴：G001, S021









## 逐步反向核對


- S022 · premise_and_result_audit — 以原始資料、索引與前提反向代回本步，不聲稱可由結論唯一還原輸入。有限精確核對、獨立審查、形式證明及發布資格分開。
- S021 · premise_and_result_audit — 以原始資料、索引與前提反向代回本步，不聲稱可由結論唯一還原輸入。有限精確核對、獨立審查、形式證明及發布資格分開。
- S020 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Length segment1 next integer squared，不以小數近似替代。
- S019 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Length segment1 candidate next integer，不以小數近似替代。
- S018 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Length segment1 candidate nonnegative root squared，不以小數近似替代。
- S017 · premise_and_result_audit — 以原始資料、索引與前提反向代回本步，不聲稱可由結論唯一還原輸入。有限精確核對、獨立審查、形式證明及發布資格分開。
- S016 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Length segment1 ORIGINAL squared norm sum，不以小數近似替代。
- S015 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Length segment1 ORIGINAL square coordinate1，不以小數近似替代。
- S014 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Length segment1 ORIGINAL square coordinate0，不以小數近似替代。
- S013 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Length segment1 ORIGINAL Q minus P coordinate1，不以小數近似替代。
- S012 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Length segment1 ORIGINAL Q minus P coordinate0，不以小數近似替代。
- S011 · premise_and_result_audit — 以原始資料、索引與前提反向代回本步，不聲稱可由結論唯一還原輸入。有限精確核對、獨立審查、形式證明及發布資格分開。
- S010 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Length segment0 next integer squared，不以小數近似替代。
- S009 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Length segment0 candidate next integer，不以小數近似替代。
- S008 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Length segment0 candidate nonnegative root squared，不以小數近似替代。
- S007 · premise_and_result_audit — 以原始資料、索引與前提反向代回本步，不聲稱可由結論唯一還原輸入。有限精確核對、獨立審查、形式證明及發布資格分開。
- S006 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Length segment0 ORIGINAL squared norm sum，不以小數近似替代。
- S005 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Length segment0 ORIGINAL square coordinate1，不以小數近似替代。
- S004 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Length segment0 ORIGINAL square coordinate0，不以小數近似替代。
- S003 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Length segment0 ORIGINAL Q minus P coordinate1，不以小數近似替代。
- S002 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Length segment0 ORIGINAL Q minus P coordinate0，不以小數近似替代。
- S001 · premise_and_result_audit — 以原始資料、索引與前提反向代回本步，不聲稱可由結論唯一還原輸入。有限精確核對、獨立審查、形式證明及發布資格分開。





## 結論

(0, 0)

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: 0ad7ede74a4912cbc8647cf4a13fdc344064bda42fdbc4ae674f36a449b72b8b
- candidate record SHA-256: 167e422f657801163f7687ad5cb82cc9528ad51fe797f1a0668cf2720154625a
- semantic review receipt SHA-256: 4c93dea3956f58509e20b3b8bbbf716dbc340b424a2a5177bc04aba9e8ea9ec5
- question-first witness SHA-256: a5e56e0d64d622d7202840cef7019839c5a99244c602694190779155207dafdf
- Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED

[同源完整 JSON](https://ocme.evemisslab.com/data/question-derivations/questions/q-20261008-advance-20261012-r06-euclidean-length-0026.json)




