# 第 13992 題：有界線性算子

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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。

R0026-13992 · q-20261014-advance-20261028-r05-bounded-linear-operator-0042



## 原題與已知條件

來源與目標norm明示且使用單一統一常數。操作=operator-linfinity-norm；資料={"matrix":[[4,-1,-1],[-1,-4,-4]]}。請依 [matrix,row_sums,operator_norm,certificate] 欄序回答。


- G001 — 來源與目標norm明示且使用單一統一常數。操作=operator-linfinity-norm；資料={"matrix":[[4,-1,-1],[-1,-4,-4]]}。請依 [matrix,row_sums,operator_norm,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-bounded-linear-operator](https://ocme.evemisslab.com/zh-Hant/mko/mko-bounded-linear-operator/)





## 逐步推導

S001 · implies操作前

original row index=0;ordered entries=[4, -1, -1]

操作後

absolute entries=[4, 1, 1]

條件：無

l1沿每欄往下加，linfinity沿每列橫加；保留原軸次序，不因長方形而混交換行列。

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





S002 · calculation操作前

operator row0 absolute sum := sum(4, 1, 1)

操作後

operator row0 absolute sum = 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, S001





S003 · implies操作前

original row index=1;ordered entries=[-1, -4, -4]

操作後

absolute entries=[1, 4, 4]

條件：無

l1沿每欄往下加，linfinity沿每列橫加；保留原軸次序，不因長方形而混交換行列。

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





S004 · calculation操作前

operator row1 absolute sum := sum(1, 4, 4)

操作後

operator row1 absolute sum = 9

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 · implies操作前

all absolute row sums=[6, 9]

操作後

maximum=9;first maximizing row=1

條件：無

先算完所有指定軸的和，才取最大值；這個值稍後要同時有全稱上界與達到的單位輸入。

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





S006 · implies操作前

arbitrary x in R^3;all row sums<=9

操作後

each abs((Ax)i)<=sum_j abs(Aij)*normInfinity(x)<=9*normInfinity(x);take maximum_i

條件：無

每個輸入座標絕對值≤輸入最大範數，先界每列再取輸出最大值，得到全稱統一界。

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





S007 · implies操作前

attaining unit input image:matrix=[[4, -1, -1], [-1, -4, -4]];input=[-1, -1, -1]

操作後

input dimension=3;output dimension=2;rows dot input

條件：無

保留長方形矩陣的欄輸入、列輸出角色，計算值可超過原輸入座標界，不重新截斷。

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





S008 · calculation操作前

attaining unit input image row0 column0 product := mul(4, -1)

操作後

attaining unit input image row0 column0 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, S007





S009 · calculation操作前

attaining unit input image row0 column1 product := mul(-1, -1)

操作後

attaining unit input image row0 column1 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, S008





S010 · calculation操作前

attaining unit input image row0 column2 product := mul(-1, -1)

操作後

attaining unit input image row0 column2 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, S009





S011 · calculation操作前

attaining unit input image row0 sum := sum(-4, 1, 1)

操作後

attaining unit input image row0 sum = -2

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, S010





S012 · calculation操作前

attaining unit input image row1 column0 product := mul(-1, -1)

操作後

attaining unit input image row1 column0 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, S011





S013 · calculation操作前

attaining unit input image row1 column1 product := mul(-4, -1)

操作後

attaining unit input image row1 column1 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, S012





S014 · calculation操作前

attaining unit input image row1 column2 product := mul(-4, -1)

操作後

attaining unit input image row1 column2 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, S013





S015 · calculation操作前

attaining unit input image row1 sum := sum(1, 4, 4)

操作後

attaining unit input image row1 sum = 9

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, S014





S016 · implies操作前

attaining input:signed vector=[-1, -1, -1];norm=linfinity

操作後

coordinate absolute values=[1, 1, 1]

條件：無

先對完整座標取絕對值，不改原向量配對；這裡也可接收已算出的矩陣像，而不套原輸入界截斷。

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





S017 · implies操作前

attaining input:all absolute coordinates=[1, 1, 1]

操作後

maximum=1;first attaining coordinate=0

條件：無

非空有限清單的最大值須覆蓋每項且由一項達到，不拿最大帶號座標替代。

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





S018 · implies操作前

attaining output:signed vector=[-2, 9];norm=linfinity

操作後

coordinate absolute values=[2, 9]

條件：無

先對完整座標取絕對值，不改原向量配對；這裡也可接收已算出的矩陣像，而不套原輸入界截斷。

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





S019 · implies操作前

attaining output:all absolute coordinates=[2, 9]

操作後

maximum=9;first attaining coordinate=1

條件：無

非空有限清單的最大值須覆蓋每項且由一項達到，不拿最大帶號座標替代。

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





S020 · implies操作前

explicit input=[-1, -1, -1];input norm=1;image=[-2, 9];output norm=9

操作後

uniform upper bound=9 and attained ratio=9;exact induced norm=9

條件：無

l1取最大欄的座標基，linfinity取最大列的係數符號；零矩陣仍選非零單位向量。已證所有輸入上界L，又有單位輸入達L，所以更小常數不可能，才是exact norm。

步驟識別與依賴規則：operator_attainment_proves_least_uniform_constant · 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 — 回到原始資料與本步條件核對，不把單向推論誤稱等價。
- S018 · 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。
- S017 · 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。
- S016 · 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。
- S015 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 attaining unit input image row1 sum，不以小數近似替代。
- S014 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 attaining unit input image row1 column2 product，不以小數近似替代。
- S013 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 attaining unit input image row1 column1 product，不以小數近似替代。
- S012 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 attaining unit input image row1 column0 product，不以小數近似替代。
- S011 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 attaining unit input image row0 sum，不以小數近似替代。
- S010 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 attaining unit input image row0 column2 product，不以小數近似替代。
- S009 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 attaining unit input image row0 column1 product，不以小數近似替代。
- S008 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 attaining unit input image row0 column0 product，不以小數近似替代。
- S007 · 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。
- S006 · 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。
- 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 operator row1 absolute sum，不以小數近似替代。
- S003 · 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。
- S002 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 operator row0 absolute sum，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

([[4, -1, -1], [-1, -4, -4]], [6, 9], 9, maximum_absolute_row_sum)

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: 2098b48185bcc5d1110500a4e874aef31554cf2c9841812263766918022a90dc
- candidate record SHA-256: 082f82b5c96c4004ce9faa231bbc3c21f706f6619a43ea72b9561151e1156561
- 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-r05-bounded-linear-operator-0042.json)




