# 第 10814 題：有限線性組合

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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。

R0020-10814 · q-20261013-advance-20261023-r02-linear-combination-span-0064



## 原題與已知條件

固定維度與明示有限生成族。操作=span-r2-coordinate-solve；資料={"v1":[1,1],"v2":[1,-1],"target":[1,3]}。請依 [v1,v2,target,det,a,b,reconstructed] 欄序回答。


- G001 — 固定維度與明示有限生成族。操作=span-r2-coordinate-solve；資料={"v1":[1,1],"v2":[1,-1],"target":[1,3]}。請依 [v1,v2,target,det,a,b,reconstructed] 欄序回答。





## 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-linear-combination-span](https://ocme.evemisslab.com/zh-Hant/mko/mko-linear-combination-span/)





## 逐步推導

S001 · implies操作前

fixed real coordinate space;span uses all finite real linear combinations

操作後

given coefficient witness and existence of some coefficients are separate

條件：無

span量化所有有限實係數組合；本題的整數／有理資料是明示切片，一個指定見證失敗不等於所有係數都失敗。

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





S002 · calculation操作前

column determinant first product := mul(1, -1)

操作後

column determinant first product = -1

條件：無

按本步原始角色與操作數精確計算，不靠浮點近似或重排原資料。

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





S003 · calculation操作前

column determinant second product := mul(1, 1)

操作後

column determinant second product = 1

條件：無

按本步原始角色與操作數精確計算，不靠浮點近似或重排原資料。

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





S004 · calculation操作前

signed column determinant := sub(-1, 1)

操作後

signed column determinant = -2

條件：無

按本步原始角色與操作數精確計算，不靠浮點近似或重排原資料。

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





S005 · implies操作前

first column=[1, 1];second column=[1, -1];target=[1, 3]

操作後

signed determinant=-2;independent generators=是

條件：無

兩生成元按原次序作矩陣直欄；非零有號行列式才可唯一解座標，不取絕對值或交換角色。

步驟識別與依賴規則：R2_column_independence_before_division · 依賴：G001, S004





S006 · calculation操作前

first coordinate numerator first product := mul(1, -1)

操作後

first coordinate numerator first product = -1

條件：無

按本步原始角色與操作數精確計算，不靠浮點近似或重排原資料。

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





S007 · calculation操作前

first coordinate numerator second product := mul(1, 3)

操作後

first coordinate numerator second product = 3

條件：無

按本步原始角色與操作數精確計算，不靠浮點近似或重排原資料。

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





S008 · calculation操作前

first coordinate numerator := sub(-1, 3)

操作後

first coordinate numerator = -4

條件：無

按本步原始角色與操作數精確計算，不靠浮點近似或重排原資料。

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





S009 · calculation操作前

second coordinate numerator first product := mul(1, 3)

操作後

second coordinate numerator first product = 3

條件：無

按本步原始角色與操作數精確計算，不靠浮點近似或重排原資料。

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





S010 · calculation操作前

second coordinate numerator second product := mul(1, 1)

操作後

second coordinate numerator second product = 1

條件：無

按本步原始角色與操作數精確計算，不靠浮點近似或重排原資料。

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





S011 · calculation操作前

second coordinate numerator := sub(3, 1)

操作後

second coordinate numerator = 2

條件：無

按本步原始角色與操作數精確計算，不靠浮點近似或重排原資料。

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





S012 · calculation操作前

coefficient of first generator := div(-4, -2)

操作後

coefficient of first generator = 2

條件：無

按本步原始角色與操作數精確計算，不靠浮點近似或重排原資料。

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





S013 · calculation操作前

coefficient of second generator := div(2, -2)

操作後

coefficient of second generator = -1

條件：無

按本步原始角色與操作數精確計算，不靠浮點近似或重排原資料。

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





S014 · calculation操作前

R2 reconstructed coordinate0 first contribution := mul(2, 1)

操作後

R2 reconstructed coordinate0 first contribution = 2

條件：無

按本步原始角色與操作數精確計算，不靠浮點近似或重排原資料。

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





S015 · calculation操作前

R2 reconstructed coordinate0 second contribution := mul(-1, 1)

操作後

R2 reconstructed coordinate0 second contribution = -1

條件：無

按本步原始角色與操作數精確計算，不靠浮點近似或重排原資料。

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





S016 · calculation操作前

R2 reconstructed coordinate0 sum := sum(2, -1)

操作後

R2 reconstructed coordinate0 sum = 1

條件：無

按本步原始角色與操作數精確計算，不靠浮點近似或重排原資料。

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





S017 · calculation操作前

R2 reconstructed coordinate1 first contribution := mul(2, 1)

操作後

R2 reconstructed coordinate1 first contribution = 2

條件：無

按本步原始角色與操作數精確計算，不靠浮點近似或重排原資料。

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





S018 · calculation操作前

R2 reconstructed coordinate1 second contribution := mul(-1, -1)

操作後

R2 reconstructed coordinate1 second contribution = 1

條件：無

按本步原始角色與操作數精確計算，不靠浮點近似或重排原資料。

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





S019 · calculation操作前

R2 reconstructed coordinate1 sum := sum(2, 1)

操作後

R2 reconstructed coordinate1 sum = 3

條件：無

按本步原始角色與操作數精確計算，不靠浮點近似或重排原資料。

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





S020 · implies操作前

first-generator coefficient=2;second-generator coefficient=-1

操作後

reconstructed target=[1, 3]

條件：無

用兩個求得係數代回原欄向量，兩個座標都等於目標才完成；分母規約不改生成元順序。

步驟識別與依賴規則：R2_exact_coordinate_back_substitution · 依賴：G001, S019









## 逐步反向核對


- S020 · 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。
- S019 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 R2 reconstructed coordinate1 sum，不以小數近似替代。
- S018 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 R2 reconstructed coordinate1 second contribution，不以小數近似替代。
- S017 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 R2 reconstructed coordinate1 first contribution，不以小數近似替代。
- S016 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 R2 reconstructed coordinate0 sum，不以小數近似替代。
- S015 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 R2 reconstructed coordinate0 second contribution，不以小數近似替代。
- S014 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 R2 reconstructed coordinate0 first contribution，不以小數近似替代。
- S013 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 coefficient of second generator，不以小數近似替代。
- S012 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 coefficient of first generator，不以小數近似替代。
- S011 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 second coordinate numerator，不以小數近似替代。
- S010 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 second coordinate numerator second product，不以小數近似替代。
- S009 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 second coordinate numerator first product，不以小數近似替代。
- S008 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 first coordinate numerator，不以小數近似替代。
- S007 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 first coordinate numerator second product，不以小數近似替代。
- S006 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 first coordinate numerator first product，不以小數近似替代。
- S005 · 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。
- S004 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 signed column determinant，不以小數近似替代。
- S003 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 column determinant second product，不以小數近似替代。
- S002 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 column determinant first product，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

([1, 1], [1, -1], [1, 3], -2, 2, -1, [1, 3])

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: e3c2878a517039d50dea3b176c855851174b81754b145551c73e9ac6e0e56659
- candidate record SHA-256: 6b9ae86ec5b48f9ac23122140fd93c9e55256f52dd8b2aba748e2ce2ce7294fd
- semantic review receipt SHA-256: b4c47938fd38085d44967226cfa8337d61334455472e7307c60d3a488cef598f
- question-first witness SHA-256: 3c23baa97a5933bc07b44f2257017ef4e845bf1429bd6f5381410681c43b97e4
- Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED

[同源完整 JSON](https://ocme.evemisslab.com/data/question-derivations/questions/q-20261013-advance-20261023-r02-linear-combination-span-0064.json)




