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A051602型
a(n)是平面上n个点可以形成的最大正方形数。
7
0, 0, 0, 0, 1, 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 11, 13, 15, 17, 20, 22
抵消
0,7
评论
萨沙·库尔兹证明了可以假设这些点属于方形网格Z X Z。
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。
[对这一点的评论由修订N.J.A.斯隆2021年11月2日]
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
参考文献
Elekes,鄂尔多斯,类似配置和伪网格,Coll。数学。Janos Bolyai Soc.63直观几何,布达佩斯(匈牙利),1994年。
J.Matousek,《离散几何讲座》,GTM 212,Springer,2002年。
链接
伯纳多·阿布雷戈(Bernardo M.Abrego)、西尔维娅·费尔南德斯·梅钱特(Silvia Fernandez-Merchant)和大卫·罗伯茨(David B.Roberts),有限点集中等腰直角三角形的最大个数,arXiv:1102.5347[math.CO],2011年。同样参与,4:1(2011),27-42。
伯纳多·阿布列戈、西尔维亚·费尔南德斯·梅钱特、丹尼尔·卡茨和列文·科列斯尼科夫,关于有限集中模式的相似实例数,arXiv:1501.00076[math.CO],2015年。
肖恩·欧文,用于a(n)的Java程序(github)[程序不能保证是正确的,因为它只搜索[1,ceil(sqrt(n))]^2中的网格点。]
肖恩·欧文,n=4到16的图示, 2021.
萨沙·库兹,具有多个正方形或等腰直角三角形的平面点集,arXiv:2112.12716[math.CO],2021。
萨沙·库兹(Sascha Kurz)、彼得·穆恩(Peter Munn)和雨果·范德桑登(Hugo van der Sanden),具有多个正方形的平面点集,预印本,2022年1月13日
彼得·穆恩,圆形区域的渐近性SeqFan帖子,2021年10月4日。
N.J.A.斯隆,Sascha Kurz目前已知的最佳结果表,摘自2021年11月3日版本的Sascha-Kurz等人,平面点集与许多正方形。
N.J.A.斯隆,五十年后的《整数序列手册》,arXiv:2301.03149[math.NT],2023年,第21页。
雨果·范德桑登(Hugo van der Sanden)和本诺伊特·朱宾(Benoit Jubin),平面上的七个点最多可以形成三个正方形
配方奶粉
如果n=m^2,则a(n)>=m^2*(m^2-1)/12(参见A002415号). 如果n=m^2-1,则a(n)>=(m-1)*(m-2)*(m^2+3*m+6)/12-N.J.A.斯隆2021年9月28日
例子
下限:
计算机搜索使用gluton算法,从凸多边形中的所有网格点开始,并添加连续的点,得到以下当前记录配置,从而得出a(n)的下限。这主要是由于肖恩·欧文(Sean A.Irvine)和萨沙·库尔兹(Sascha Kurz)分别为36和37。下面的表示是针对n的范围给出的,整数表示添加给定节点的阶段(字母a-Z对整数10-36进行编码)。
例如,第一个表示对配置序列进行编码
X(X)
XX;XXX;XXX;XXX;等。
XX;XX;XXX;XXX(XXX)
----------
n=4-11
435
0016
0027
----------
n=12--19
..7
4003
00005
00006
1002
----------
n=20-36
GA78B公司
.93100摄氏度
500000欧元
40000法郎
.600000
.D2000型
----------
n=37--47
.60007
5000008
0000000
00000009
0000000安
4000003
.20001
----------
n=48--50
..0000
.000000
20000000
00000000
00000000
.0000000
.000000
...001
----------
特别是,a(25)>=51,a(36)>=109,a(37)>=117,a(48)>=198,a(49)>=207,a(50)>=216。
----------
由于Sascha Kurz,a(8)=4的另一个最佳配置是:
.XX年
XXXX年
.XX年
----------
在下面的链接中可以找到较大n值的配置和值。
关键词
非n,坚硬的,更多,美好的
扩展
a(13)-a(16)来自肖恩·欧文2021年9月23日
a(13)-a(16)已确认,a(17)来自萨沙·库尔兹2021年10月30日
在seqfan邮件列表上进行了丰富的讨论后进行了修订,文中引用了Allan Wechsler、Alex Meiburg和Benoit Jubin等人的贡献-贝诺伊特·朱宾2021年10月7日
部分修订人N.J.A.斯隆2021年11月2日
状态
经核准的

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