因此,如果我们将定义替换为:a(n)是从无限方格中选择的n个点可以形成的最大正方形数,我们将获得相同的值。
换言之,取无限正方形网格。选取一组由n个网格点组成的S,并让c(S)为构成任意(非零)大小的正方形的S的四个点的子集数。则a(n)=c(S)在所有S选项中的最大值。
在[Elekes--Erdos]中研究了估计点配置中相似图形的最大数目的一般问题。参考文献见[Matousek,p.47]和[AFKK]。请注意,当前关于正方形的问题与[AFR]中处理的右等腰三角形的情况具有一些相同的属性。
以下评论已经过时,将很快进行修订,以反映2021年10月序列粉丝邮件列表的一些成员所取得的进展。
Sascha Kurz等人的报告将提供更详细的说明,该报告即将完成。
n<=9(现在是16])的值是准确的,并且a和b的值是相同的(参见雨果·范德桑登和贝诺·朱宾(Hugo van der Sanden)以及贝诺·特朱宾(Benoêt Jubin)对n<=7和萨沙·库兹(Sascha Kurz)对n=9的证明,这些证明进一步对这些值的所有最佳配置进行了分类)。n>9的值是推测性的,因为它们是通过在边ceil的正方形(sqrt(n))内穷举搜索网格点而获得的,这是一个合理的假设。证明最佳配置(边长gcd等于1)的直径最多为f(n),f增长适中,将允许从穷举搜索中精确计算值。
渐进行为:
一个有a(n),b(n)=Theta(n^2):
上限:由于两个顶点决定正方形,因此其中一个顶点的b(n)=O(n^2)。更明确地说:一对点唯一地确定了将其作为对角线的正方形,正方形有两条对角线,因此b(n)<=n(n-1)/4~n^2/4。
下限:当n=m^2时,[0,m-1]^2中所有网格点的集合产生S=n(n-1)/12平方。事实上,对于[0,m-1]中的a和[1,m]中的b,在(a,0)和(0,b)上形成的正方形(作为其“左下侧”)有其他顶点(a+b,b)和(a,a+b),因此该正方形有(m-(a+b))^2个平移。因此,S=Sum_{a=0..m-1}和{b=1..m}(m-(a+b))^2。通过改变求和指数((a,c):=(a,a+b)),使用前m个整数、正方形、立方体的和进行展开和重构,可以得到S=n(n-1)/12。因为a是非递减的,所以a(n)>=(n-1)(n-2)/12~n^2/12。
我们实际上有更好的上下限:
0.09…=(1-2/Pi)/4<=极限a(n)/n^2<=极限b(n)/n^2<=1/6=0.16。。。
上界在[AFR]中给出(计算等腰直角三角形,因此其值必须除以四,即在正方形上形成的等腰直角三角的数量)。这得出b(n)<=(2/3*(n-1)^2-5/3)/4。
下限(由于Peter Munn的原因,请参阅链接中的SeqFan帖子):对于r>=0,用D(r)表示以原点为中心的圆盘,半径为r。如果A是D(rr^2(作为圆盘面积的比例,这是两倍A258146型). 因此,D(R)中包含的网格方格的数量S可以估计如下:由于至少有两个顶点与原点等距的方格集可以忽略不计,我们可以假设每个方格都有一个距离原点最远的唯一顶点,例如距离R,它对应于上面的a。然后相反的顶点B位于上面计算的区域中,并且A和B之间的L^1(也称为直线或曼哈顿)距离是偶数(作为相反的顶点,它们是两个相隔的边),因此我们必须将该区域除以2。在距原点约r的距离上,大约有2*Pi*r网格点,因此在一阶,S~=Integral_{r=0..r}Pi*r(Pi-2)r^2 dr=Pi(Pi-2。由于圆盘D(R)包含大约Pi*R^2点,因此得到S==(1-2/Pi)/4 n^2。
猜想:在一个适当选择的圆内,所有网格点没有形成最大排列的数字n的渐近密度为0-彼得·穆恩2021年9月30日
对于a(n)(n<=17)的已知值,有一个使用上述猜想指定的圆形成的最大排列。对于n<=100,尚未发现任何排列包含的正方形数超过使用圆获得的最佳正方形数,如A348469飞机. -彼得·穆恩2021年11月12日