# 第 6561 題：對邊中點與三段平方

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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。

R0012-06561 · q-20261009-advance-20261013-r07-triangle-0086



## 原題與已知條件

歐氏等單位正交座標；A、B、C按頂點索引1、2、3排列，points=[[-10, 0], [0, 11], [11, 0]]。三點相異且非共線，vertex=2，M為對邊中點。依序求 (Mx, My, 第一對邊端點至M平方, 第二端點至M平方, vertex至M平方)，五項均為最簡有理數。


- G001 — 歐氏等單位正交座標；A、B、C按頂點索引1、2、3排列，points=[[-10, 0], [0, 11], [11, 0]]。三點相異且非共線，vertex=2，M為對邊中點。依序求 (Mx, My, 第一對邊端點至M平方, 第二端點至M平方, vertex至M平方)，五項均為最簡有理數。





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





## 逐步推導

S001 · implies操作前

[[-10, 0], [0, 11], [11, 0]]

操作後

original vertex labels1,2,3 in an equal-unit orthogonal Euclidean frame

條件：無

保留A、B、C原順序，等單位且正交才使用此座標平方公式；不由示意圖讀數，候選頂點未必是合格三角形。

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





S002 · implies操作前

[[-10, 0], [0, 11], [11, 0]]

操作後

three distinct points=是

條件：無

相異資格與非共線資格分開；三點共線可以彼此相異，重複頂點則不合非退化三角形。

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





S003 · calculation操作前

ABC first vector component0 := sub(0, -10)

操作後

ABC first vector component0 = 10

條件：無

第一基向量是第二頂點減第一頂點。

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





S004 · calculation操作前

ABC first vector component1 := sub(11, 0)

操作後

ABC first vector component1 = 11

條件：無

第一基向量是第二頂點減第一頂點。

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





S005 · calculation操作前

ABC second vector component0 := sub(11, -10)

操作後

ABC second vector component0 = 21

條件：無

第二基向量是第三頂點減同一第一頂點。

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





S006 · calculation操作前

ABC second vector component1 := sub(0, 0)

操作後

ABC second vector component1 = 0

條件：無

第二基向量是第三頂點減同一第一頂點。

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





S007 · calculation操作前

ABC cross positive term := mul(10, 0)

操作後

ABC cross positive term = 0

條件：無

先算u_x v_y。

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





S008 · calculation操作前

ABC cross negative term := mul(11, 21)

操作後

ABC cross negative term = 231

條件：無

另算u_y v_x，減號留到下一步。

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





S009 · calculation操作前

ABC signed determinant := sub(0, 231)

操作後

ABC signed determinant = -231

條件：無

相減給有號二倍面積，不能取絕對值抹去標記方向。

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





S010 · implies操作前

distinct=是;signed determinant=-231

操作後

proper triangle=是

條件：無

非退化要求相異且行列式非零；只對這組明示座標給判定，不冒稱一般幾何構造證明。

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





S011 · implies操作前

marked vertex=2

操作後

opposite endpoints=[1, 3]

條件：無

對邊端點是另外兩個原標記，不依座標或邊長重新排序。

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





S012 · calculation操作前

midpoint coordinate sum0 := sum(-10, 11)

操作後

midpoint coordinate sum0 = 1

條件：無

對邊兩端的同分量先相加。

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





S013 · calculation操作前

midpoint coordinate0 := div(1, 2)

操作後

midpoint coordinate0 = 1/2

條件：無

完整座標和除2，保留最簡有理值。

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





S014 · calculation操作前

midpoint coordinate sum1 := sum(0, 0)

操作後

midpoint coordinate sum1 = 0

條件：無

對邊兩端的同分量先相加。

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





S015 · calculation操作前

midpoint coordinate1 := div(0, 2)

操作後

midpoint coordinate1 = 0

條件：無

完整座標和除2，保留最簡有理值。

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





S016 · calculation操作前

first endpoint to midpoint coordinate difference0 := sub(-10, 1/2)

操作後

first endpoint to midpoint coordinate difference0 = -21/2

條件：無

先取同分量座標差，允許中點有理數。

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





S017 · calculation操作前

first endpoint to midpoint difference squared0 := square(-21/2)

操作後

first endpoint to midpoint difference squared0 = 441/4

條件：無

逐分量平方，差的正負不影響平方長度。

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





S018 · calculation操作前

first endpoint to midpoint coordinate difference1 := sub(0, 0)

操作後

first endpoint to midpoint coordinate difference1 = 0

條件：無

先取同分量座標差，允許中點有理數。

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





S019 · calculation操作前

first endpoint to midpoint difference squared1 := square(0)

操作後

first endpoint to midpoint difference squared1 = 0

條件：無

逐分量平方，差的正負不影響平方長度。

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





S020 · calculation操作前

first endpoint to midpoint squared distance := sum(441/4, 0)

操作後

first endpoint to midpoint squared distance = 441/4

條件：無

依等單位正交L2關係相加兩平方。

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





S021 · calculation操作前

second endpoint to midpoint coordinate difference0 := sub(11, 1/2)

操作後

second endpoint to midpoint coordinate difference0 = 21/2

條件：無

先取同分量座標差，允許中點有理數。

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





S022 · calculation操作前

second endpoint to midpoint difference squared0 := square(21/2)

操作後

second endpoint to midpoint difference squared0 = 441/4

條件：無

逐分量平方，差的正負不影響平方長度。

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





S023 · calculation操作前

second endpoint to midpoint coordinate difference1 := sub(0, 0)

操作後

second endpoint to midpoint coordinate difference1 = 0

條件：無

先取同分量座標差，允許中點有理數。

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





S024 · calculation操作前

second endpoint to midpoint difference squared1 := square(0)

操作後

second endpoint to midpoint difference squared1 = 0

條件：無

逐分量平方，差的正負不影響平方長度。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S023





S025 · calculation操作前

second endpoint to midpoint squared distance := sum(441/4, 0)

操作後

second endpoint to midpoint squared distance = 441/4

條件：無

依等單位正交L2關係相加兩平方。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S024





S026 · calculation操作前

marked vertex to midpoint coordinate difference0 := sub(0, 1/2)

操作後

marked vertex to midpoint coordinate difference0 = -1/2

條件：無

先取同分量座標差，允許中點有理數。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S025





S027 · calculation操作前

marked vertex to midpoint difference squared0 := square(-1/2)

操作後

marked vertex to midpoint difference squared0 = 1/4

條件：無

逐分量平方，差的正負不影響平方長度。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S026





S028 · calculation操作前

marked vertex to midpoint coordinate difference1 := sub(11, 0)

操作後

marked vertex to midpoint coordinate difference1 = 11

條件：無

先取同分量座標差，允許中點有理數。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S027





S029 · calculation操作前

marked vertex to midpoint difference squared1 := square(11)

操作後

marked vertex to midpoint difference squared1 = 121

條件：無

逐分量平方，差的正負不影響平方長度。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S028





S030 · calculation操作前

marked vertex to midpoint squared distance := sum(1/4, 121)

操作後

marked vertex to midpoint squared distance = 485/4

條件：無

依等單位正交L2關係相加兩平方。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S029





S031 · implies操作前

endpoint squares=(441/4,441/4);vertex-to-midpoint square=485/4

操作後

endpoint equality does not make every median half the opposite side

條件：無

中點到兩端點距離相等且各為對邊一半；任意第三頂點到中點的中線長不必等於它們，不把直角斜邊特例套到任意標記。

步驟識別與依賴規則：midpoint_endpoint_vs_median_distinction · 依賴：G001, S030









## 逐步反向核對


- S031 · 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。
- S030 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 marked vertex to midpoint squared distance，不以小數近似替代。
- S029 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 marked vertex to midpoint difference squared1，不以小數近似替代。
- S028 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 marked vertex to midpoint coordinate difference1，不以小數近似替代。
- S027 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 marked vertex to midpoint difference squared0，不以小數近似替代。
- S026 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 marked vertex to midpoint coordinate difference0，不以小數近似替代。
- S025 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 second endpoint to midpoint squared distance，不以小數近似替代。
- S024 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 second endpoint to midpoint difference squared1，不以小數近似替代。
- S023 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 second endpoint to midpoint coordinate difference1，不以小數近似替代。
- S022 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 second endpoint to midpoint difference squared0，不以小數近似替代。
- S021 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 second endpoint to midpoint coordinate difference0，不以小數近似替代。
- S020 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 first endpoint to midpoint squared distance，不以小數近似替代。
- S019 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 first endpoint to midpoint difference squared1，不以小數近似替代。
- S018 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 first endpoint to midpoint coordinate difference1，不以小數近似替代。
- S017 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 first endpoint to midpoint difference squared0，不以小數近似替代。
- S016 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 first endpoint to midpoint coordinate difference0，不以小數近似替代。
- S015 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 midpoint coordinate1，不以小數近似替代。
- S014 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 midpoint coordinate sum1，不以小數近似替代。
- S013 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 midpoint coordinate0，不以小數近似替代。
- S012 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 midpoint coordinate sum0，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 — 回到原始資料與本步條件核對，不把單向推論誤稱等價。
- S009 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 ABC signed determinant，不以小數近似替代。
- S008 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 ABC cross negative term，不以小數近似替代。
- S007 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 ABC cross positive term，不以小數近似替代。
- S006 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 ABC second vector component1，不以小數近似替代。
- S005 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 ABC second vector component0，不以小數近似替代。
- S004 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 ABC first vector component1，不以小數近似替代。
- S003 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 ABC first vector component0，不以小數近似替代。
- S002 · 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。
- 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

(1/2, 0/1, 441/4, 441/4, 485/4)

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: d879c0155374a52e5fada7d7c366e8f5e8592c5e20e07e2521b7ffa4a5373c28
- candidate record SHA-256: 8229d1fe11f4975c04a7420f9b4008b4ea52d50d0e17d12aa922627a707fb717
- semantic review receipt SHA-256: 90dbc494b2d34ef51f412dcff63cfcc1a2215d038bff71f38f5dded4c64faf00
- question-first witness SHA-256: b72a3b8bcf10f584396e0dd5198c657b0934a71864e5a3fa6321d7a613aef9f9
- Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED

[同源完整 JSON](https://ocme.evemisslab.com/data/question-derivations/questions/q-20261009-advance-20261013-r07-triangle-0086.json)




