查找相關知識與題目 →

第 13837 題:實內積空間

本頁導覽
  1. 原題與已知條件
  2. 定義與適用範圍
  3. 逐步推導
  4. 逐步反向核對
  5. 結論
  6. 本題覆核與來源綁定

返回所在分頁 70

← 逐題詳解目錄 · 原題批次

R0026-13837 · q-20261014-advance-20261028-r04-real-inner-product-space-0062

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":[[13,2],[2,5]]}。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":[[13,2],[2,5]]}。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。

逐步推導

S001 · implies

操作前

candidate real R2 form;matrix=[[13, 2], [2, 5]];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=[2, 2]

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(13, 5)

操作後

inner determinant diagonal product = 65

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(2, 2)

操作後

inner determinant off-diagonal product = 4

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(65, 4)

操作後

inner signed determinant = 61

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(2, 13)

操作後

inner completed-square slope = 2/13

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(61, 13)

操作後

inner completed-square remainder = 61/13

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=[[13, 2], [2, 5]];positive leading=13;b/a=2/13;det/a=61/13

操作後

q(s,t)=(13)*(s+(2/13)*t)^2+(61/13)*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=13;determinant=61

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

([[13, 2], [2, 5]], 是, 13, 61, 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: 543279f8a65acf0224f67e8d76c26ebf602672afa4c7987990d1cd16aa7cc91d
  • candidate record SHA-256: 94fb448b80f7c21bab64ff77d87a66cd5445a819eae0d37cc1c40078d8aec8b9
  • semantic review receipt SHA-256: f335caca08574c9f949c141083c66655fee51c227d45d80a3ddb7d78f862d798
  • question-first witness SHA-256: cc7ba54738af91a6871fc1c20e45ad8f2b434392273fa334bd16a3b2238f4a77
  • Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED
同源完整 JSON