# 第 13830 題：實內積空間

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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。

R0026-13830 · q-20261014-advance-20261028-r04-real-inner-product-space-0055



## 原題與已知條件

內積須同時雙線性對稱且正定。操作=inner-positive-definite；資料={"matrix":[[6,-1],[-1,2]]}。請依 [matrix,symmetric,leading_minor,determinant,positive_definite,certificate] 欄序回答。


- G001 — 內積須同時雙線性對稱且正定。操作=inner-positive-definite；資料={"matrix":[[6,-1],[-1,2]]}。請依 [matrix,symmetric,leading_minor,determinant,positive_definite,certificate] 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-real-inner-product-space](https://ocme.evemisslab.com/zh-Hant/mko/mko-real-inner-product-space/)





## 逐步推導

S001 · implies操作前

candidate real R2 form;matrix=[[6, -1], [-1, 2]];B(x,y)=x^T*A*y

操作後

matrix distributivity supplies bilinearity;other inner-product obligations remain separate

條件：無

矩陣公式本身雙線性，但不先假設對稱或正定；本協定只處理實數R²，不加複共軛或一般維度推論。

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





S002 · implies操作前

opposite off-diagonal entries=[-1, -1]

操作後

symmetric=是

條件：無

以標準基向量可讀出兩側矩陣係數，因此對稱當且僅當兩個非對角係數一致；不能由一次B(x,y)=B(y,x)猜全稱對稱。

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





S003 · calculation操作前

inner determinant diagonal product := mul(6, 2)

操作後

inner determinant diagonal product = 12

條件：無

依原資料角色與已核中間量精確計算；保留座標、係數、正負號及必要條件。

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





S004 · calculation操作前

inner determinant off-diagonal product := mul(-1, -1)

操作後

inner determinant off-diagonal product = 1

條件：無

依原資料角色與已核中間量精確計算；保留座標、係數、正負號及必要條件。

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





S005 · calculation操作前

inner signed determinant := sub(12, 1)

操作後

inner signed determinant = 11

條件：無

依原資料角色與已核中間量精確計算；保留座標、係數、正負號及必要條件。

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





S006 · calculation操作前

inner completed-square slope := div(-1, 6)

操作後

inner completed-square slope = -1/6

條件：無

依原資料角色與已核中間量精確計算；保留座標、係數、正負號及必要條件。

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





S007 · calculation操作前

inner completed-square remainder := div(11, 6)

操作後

inner completed-square remainder = 11/6

條件：無

依原資料角色與已核中間量精確計算；保留座標、係數、正負號及必要條件。

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





S008 · implies操作前

symmetric matrix=[[6, -1], [-1, 2]];positive leading=6;b/a=-1/6;det/a=11/6

操作後

q(s,t)=(6)*(s+(-1/6)*t)^2+(11/6)*t^2

條件：無

在a>0才配方。若det>0，t非零時第二項正，t=0且s非零時第一項正；反向嚴格正定先由e1得a>0，再令s=−(b/a)t、t=1得det/a>0。

步驟識別與依賴規則：R2_Sylvester_completed_square_identity · 依賴：G001, S007





S009 · implies操作前

symmetric=是;leading=6;determinant=11

操作後

strict symmetric R2 certificate=是

條件：無

最後旗標合取對稱、首主子式>0與行列式>0；這是此R²對稱內積協定，不額外宣稱完備。

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









## 逐步反向核對


- 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 — 回到原始資料與本步條件核對，不把單向推論誤稱等價。
- S007 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 inner completed-square remainder，不以小數近似替代。
- S006 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 inner completed-square slope，不以小數近似替代。
- S005 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 inner signed determinant，不以小數近似替代。
- S004 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 inner determinant off-diagonal product，不以小數近似替代。
- S003 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 inner determinant diagonal product，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

([[6, -1], [-1, 2]], 是, 6, 11, 是, Sylvester_R2_universal_certificate)

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: 2bb0c02c38f5a250a4b58fa926be243d81d26739c7f0ecc615e6c3c87dbe1714
- candidate record SHA-256: 30810d88e834749968ec7648e52b799e2eb3dba2482c485d19d0396c2757ea67
- semantic review receipt SHA-256: f335caca08574c9f949c141083c66655fee51c227d45d80a3ddb7d78f862d798
- question-first witness SHA-256: cc7ba54738af91a6871fc1c20e45ad8f2b434392273fa334bd16a3b2238f4a77
- Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED

[同源完整 JSON](https://ocme.evemisslab.com/data/question-derivations/questions/q-20261014-advance-20261028-r04-real-inner-product-space-0055.json)




