# 第 16930 題：向量空間維度 [返回所在分頁 85](https://ocme.evemisslab.com/zh-Hant/questions/page/85/) [← 逐題詳解目錄](https://ocme.evemisslab.com/zh-Hant/questions/) · [原題批次](https://ocme.evemisslab.com/zh-Hant/practice/batch-20261014-advance-20261102-r01-vector-space-dimension-foundations/#q-20261014-advance-20261102-r01-vector-space-dimension-0030) 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。 R0032-16930 · q-20261014-advance-20261102-r01-vector-space-dimension-0030 ## 原題與已知條件 R²或R³完整座標族與精確rank證書。操作=dimension-exact-value；資料={"dimension":2,"vectors":[[1,0],[4,1]]}。請依 [ambient_dimension,basis_count,rank,dimension,certificate] 欄序回答。 - G001 — R²或R³完整座標族與精確rank證書。操作=dimension-exact-value；資料={"dimension":2,"vectors":[[1,0],[4,1]]}。請依 [ambient_dimension,basis_count,rank,dimension,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-vector-space-dimension](https://ocme.evemisslab.com/zh-Hant/mko/mko-vector-space-dimension/) ## 逐步推導 S001 · implies操作前 same usual real ambient R^2;original ORDERED vectors as columns=[[1, 0], [4, 1]] 操作後 complete row-coordinate matrix=[[1, 4], [0, 1]];vector count=2;zero/repeated vectors retained 條件：無 欄是原向量，列是座標；來源允許零向量及重複向量，故不能拿semantic template去重後的族改掉數量或證書。用精確有理數列運算，視為實數上的可逆座標變換。 步驟識別與依賴規則：dimension_actual_columns_not_semantic_deduplication · 依賴：G001 S002 · calculation操作前 dimension pivot row0 column0 normalized entry0 := div(1, 1) 操作後 dimension pivot row0 column0 normalized entry0 = 1 條件：無 依原始欄位與已核中間量精確計算，保留索引、分母、符號與運算角色。 步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S001 S003 · calculation操作前 dimension pivot row0 column0 normalized entry1 := div(4, 1) 操作後 dimension pivot row0 column0 normalized entry1 = 4 條件：無 依原始欄位與已核中間量精確計算，保留索引、分母、符號與運算角色。 步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S002 S004 · implies操作前 pivot row=0;pivot column=0;nonzero exact pivot=1;old row=[1, 4] 操作後 divide whole row by pivot;normalized row=[1, 4] 條件：無 以同一非零pivot除整列，逐格列出精確分數；不能只改pivot格或用浮點近似。逆向乘回pivot即可恢復。 步驟識別與依賴規則：dimension_nonzero_pivot_scaling_every_entry · 依賴：G001, S003 S005 · calculation操作前 dimension pivot row1 column1 normalized entry0 := div(0, 1) 操作後 dimension pivot row1 column1 normalized entry0 = 0 條件：無 依原始欄位與已核中間量精確計算，保留索引、分母、符號與運算角色。 步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S004 S006 · calculation操作前 dimension pivot row1 column1 normalized entry1 := div(1, 1) 操作後 dimension pivot row1 column1 normalized entry1 = 1 條件：無 依原始欄位與已核中間量精確計算，保留索引、分母、符號與運算角色。 步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S005 S007 · implies操作前 pivot row=1;pivot column=1;nonzero exact pivot=1;old row=[0, 1] 操作後 divide whole row by pivot;normalized row=[0, 1] 條件：無 以同一非零pivot除整列，逐格列出精確分數；不能只改pivot格或用浮點近似。逆向乘回pivot即可恢復。 步驟識別與依賴規則：dimension_nonzero_pivot_scaling_every_entry · 依賴：G001, S006 S008 · calculation操作前 dimension eliminate row0 pivot1 column1 entry0 multiple := mul(4, 0) 操作後 dimension eliminate row0 pivot1 column1 entry0 multiple = 0 條件：無 依原始欄位與已核中間量精確計算，保留索引、分母、符號與運算角色。 步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S007 S009 · calculation操作前 dimension eliminate row0 pivot1 column1 entry0 difference := sub(1, 0) 操作後 dimension eliminate row0 pivot1 column1 entry0 difference = 1 條件：無 依原始欄位與已核中間量精確計算，保留索引、分母、符號與運算角色。 步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S008 S010 · calculation操作前 dimension eliminate row0 pivot1 column1 entry1 multiple := mul(4, 1) 操作後 dimension eliminate row0 pivot1 column1 entry1 multiple = 4 條件：無 依原始欄位與已核中間量精確計算，保留索引、分母、符號與運算角色。 步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S009 S011 · calculation操作前 dimension eliminate row0 pivot1 column1 entry1 difference := sub(4, 4) 操作後 dimension eliminate row0 pivot1 column1 entry1 difference = 0 條件：無 依原始欄位與已核中間量精確計算，保留索引、分母、符號與運算角色。 步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S010 S012 · implies操作前 target row=0;old row=[1, 4];subtract factor=4 times normalized pivot row=[0, 1] 操作後 new target row=[1, 0];entry at pivot column1=0 條件：無 對每格減去factor倍pivot列，才將此pivot欄消零；加回同倍pivot列可逆，前後欄係數方程等價。 步驟識別與依賴規則：dimension_exact_row_subtraction_all_coordinates · 依賴：G001, S011 S013 · implies操作前 original column family count=2;ambient dimension=2;final exact matrix=[[1, 0], [0, 1]];pivot columns=[0, 1] 操作後 rank=2;independent=是;spans whole ambient=是;basis=是 條件：無 可逆列運算保留M·c=0的所有實係數解，所以pivot數為實秩，秩等欄數才獨立。左乘可逆E把原欄空間映為E作用後的空間，保維度及是否為全R^n，但不宣稱兩個實際欄空間逐點相同。秩等n才生成全ambient，兩者兼具才basis。 步驟識別與依賴規則：dimension_pivots_relations_and_whole_ambient_spanning · 依賴：G001, S012 S014 · implies操作前 same real ambient R^2;supplied family has2 columns;rank=2;independent=是;spanning=是 操作後 certified basis cardinality=2;dimension=2;finite_dimensional_basis_cardinality_invariance_theorem 條件：無 先有真正basis，才用有限維基底大小不變定理讀維度。這個實例沒有重新證明一般不變定理，也沒有產生Lean Evidence；不把相關或不生成的族長度當維度。 步驟識別與依賴規則：dimension_basis_cardinality_after_both_obligations · 依賴：G001, S013 ## 逐步反向核對 - S014 · 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。 - S013 · 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。 - S012 · 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。 - S011 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 dimension eliminate row0 pivot1 column1 entry1 difference，不以小數近似替代。 - S010 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 dimension eliminate row0 pivot1 column1 entry1 multiple，不以小數近似替代。 - S009 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 dimension eliminate row0 pivot1 column1 entry0 difference，不以小數近似替代。 - S008 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 dimension eliminate row0 pivot1 column1 entry0 multiple，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 — 以精確有理數重算 dimension pivot row1 column1 normalized entry1，不以小數近似替代。 - S005 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 dimension pivot row1 column1 normalized entry0，不以小數近似替代。 - S004 · 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。 - S003 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 dimension pivot row0 column0 normalized entry1，不以小數近似替代。 - S002 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 dimension pivot row0 column0 normalized entry0，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 (2, 2, 2, 2, finite_dimensional_basis_cardinality_invariance_theorem) 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: bb0dca38d07c3b357dc62a041119cd2b1dac6f96a8fd95ee782f3fe78cfa655b - candidate record SHA-256: e8126a58a5b66458247ae35c90e4b8c69a27bc3be6b1360ce449dc51e3376f82 - semantic review receipt SHA-256: d64b4e08bda1c25dd393b7c7e4140a8734610a9b84ae47e6f0adcff7f30a0b8e - question-first witness SHA-256: 790fd6623c04ba52a6ffb0a95cea52b532a02b23bb9453926d2d9f7a825fdec8 - Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED [同源完整 JSON](https://ocme.evemisslab.com/data/question-derivations/questions/q-20261014-advance-20261102-r01-vector-space-dimension-0030.json)