# 第 30184 題：中點座標及兩段平方

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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。

R0059-30184 · q-20261008-advance-20261012-r06-euclidean-length-0059



## 原題與已知條件

等單位正交L2；同一實平面與長度單位；P=[-8, 1]、Q=[9, 10]，M是中點。依序求 (Mx, My, d(P,M)², d(M,Q)²)，四項均用最簡正分母分數，後兩項明示為平方。


- G001 — 等單位正交L2；同一實平面與長度單位；P=[-8, 1]、Q=[9, 10]，M是中點。依序求 (Mx, My, d(P,M)², d(M,Q)²)，四項均用最簡正分母分數，後兩項明示為平方。





## 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-midpoint-equidistance, density12_length_midpoint_equidistance, integer_euclidean_plane]

操作後

derived = [[midpoint_x, midpoint_y, SQUARED_PM, SQUARED_MQ]]

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 original PQ ORIGINAL Q minus P coordinate0 := sub(9, -8)

操作後

Length original PQ ORIGINAL Q minus P coordinate0 = 17

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 original PQ ORIGINAL Q minus P coordinate1 := sub(10, 1)

操作後

Length original PQ ORIGINAL Q minus P coordinate1 = 9

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 original PQ ORIGINAL square coordinate0 := mul(17, 17)

操作後

Length original PQ ORIGINAL square coordinate0 = 289

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 original PQ ORIGINAL square coordinate1 := mul(9, 9)

操作後

Length original PQ ORIGINAL square coordinate1 = 81

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 original PQ ORIGINAL squared norm sum := sum(289, 81)

操作後

Length original PQ ORIGINAL squared norm sum = 370

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 original PQ, [-8, 1], [9, 10]]

操作後

derived = [[17, 9], 370]

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

Midpoint ORIGINAL endpoint sum coordinate0 := sum(-8, 9)

操作後

Midpoint ORIGINAL endpoint sum coordinate0 = 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, S007





S009 · calculation操作前

Midpoint ORIGINAL average coordinate0 := div(1, 2)

操作後

Midpoint ORIGINAL average coordinate0 = 1/2

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

Midpoint ORIGINAL endpoint sum coordinate1 := sum(1, 10)

操作後

Midpoint ORIGINAL endpoint sum coordinate1 = 11

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 · calculation操作前

Midpoint ORIGINAL average coordinate1 := div(11, 2)

操作後

Midpoint ORIGINAL average coordinate1 = 11/2

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, S010





S012 · calculation操作前

Midpoint ORIGINAL full squared length over four := div(370, 4)

操作後

Midpoint ORIGINAL full squared length over four = 185/2

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

Midpoint reverse PM displacement coordinate0 := sub(1/2, -8)

操作後

Midpoint reverse PM displacement coordinate0 = 17/2

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

Midpoint reverse PM displacement coordinate1 := sub(11/2, 1)

操作後

Midpoint reverse PM displacement coordinate1 = 9/2

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

Midpoint reverse PM coordinate0 square := mul(17/2, 17/2)

操作後

Midpoint reverse PM coordinate0 square = 289/4

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

Midpoint reverse PM coordinate1 square := mul(9/2, 9/2)

操作後

Midpoint reverse PM coordinate1 square = 81/4

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 · calculation操作前

Midpoint reverse PM squared sum := sum(289/4, 81/4)

操作後

Midpoint reverse PM squared sum = 185/2

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, S016





S018 · calculation操作前

Midpoint reverse MQ displacement coordinate0 := sub(9, 1/2)

操作後

Midpoint reverse MQ displacement coordinate0 = 17/2

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

Midpoint reverse MQ displacement coordinate1 := sub(10, 11/2)

操作後

Midpoint reverse MQ displacement coordinate1 = 9/2

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

Midpoint reverse MQ coordinate0 square := mul(17/2, 17/2)

操作後

Midpoint reverse MQ coordinate0 square = 289/4

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 · calculation操作前

Midpoint reverse MQ coordinate1 square := mul(9/2, 9/2)

操作後

Midpoint reverse MQ coordinate1 square = 81/4

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, S020





S022 · calculation操作前

Midpoint reverse MQ squared sum := sum(289/4, 81/4)

操作後

Midpoint reverse MQ squared sum = 185/2

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, S021





S023 · implies操作前

source roles = [[-8, 1], [9, 10], [1/2, 11/2], 370]

操作後

derived = [185/2, 185/2, 185/2]

條件：無

M逐coordinate平均，可半整數；M-P與Q-M皆原位移的一半，平方長皆N/4，並已分兩方向回算。輸出的是平方，不再開根；P=Q也合法。

步驟識別與依賴規則：Length_midpoint_TWO_HALFsegment_SQUARES_not_distances · 依賴：G001, S022









## 逐步反向核對


- S023 · 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。
- S022 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Midpoint reverse MQ squared sum，不以小數近似替代。
- S021 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Midpoint reverse MQ coordinate1 square，不以小數近似替代。
- S020 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Midpoint reverse MQ coordinate0 square，不以小數近似替代。
- S019 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Midpoint reverse MQ displacement coordinate1，不以小數近似替代。
- S018 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Midpoint reverse MQ displacement coordinate0，不以小數近似替代。
- S017 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Midpoint reverse PM squared sum，不以小數近似替代。
- S016 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Midpoint reverse PM coordinate1 square，不以小數近似替代。
- S015 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Midpoint reverse PM coordinate0 square，不以小數近似替代。
- S014 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Midpoint reverse PM displacement coordinate1，不以小數近似替代。
- S013 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Midpoint reverse PM displacement coordinate0，不以小數近似替代。
- S012 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Midpoint ORIGINAL full squared length over four，不以小數近似替代。
- S011 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Midpoint ORIGINAL average coordinate1，不以小數近似替代。
- S010 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Midpoint ORIGINAL endpoint sum coordinate1，不以小數近似替代。
- S009 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Midpoint ORIGINAL average coordinate0，不以小數近似替代。
- S008 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Midpoint ORIGINAL endpoint sum coordinate0，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 original PQ 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 original PQ 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 original PQ 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 original PQ 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 original PQ 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

(1/2, 11/2, 185/2, 185/2)

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: ff5ffadb6bd4d59f0531999521cbc43b7736977b78f1a31f03a0b91582c909e1
- candidate record SHA-256: e90f71abd86aa0a45e08c5375acdb5fa290222b12ac0b2d2c5d76ad32ce1fd13
- 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-0059.json)




