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圆形晶格点


对于每个正整数 n个,存在一个圆圈其中包含确切地n个晶格点在其内部。H.斯坦豪斯证明了积极的整数 n个,存在一个圆圈属于地区 n个其中确切包含n个晶格点位于其内部。

辛泽尔圆圈

辛泽尔定理显示了每一个正整数 n个,存在一个圆圈飞机确实有n个 晶格点在其上圆周.该定理还明确指出了“申策尔圈子“作为

 {(x-1/2)^2+y^2=1/45^(k-1)对于n=2k;(x-1/3)^2+y^2=1/95^(2k)对于n+2k+1。
(1)

然而,请注意,这些解决方案不一定具有最小的可能半径例如,虽然申策尔圆圈以(1/3,0)为中心半径625/3其上有九个晶格点圆周,所以是不是圆圈以(1/3,0)为中心半径65/3.

对是最小的整数 半径圆圈以…为中心起源(0,0)带有L(r) 晶格点为了找到格子的数量的点圆圈,只需要找到第一个八分位数,即0<=y<=|_R/sqrt(2)_|,其中|_z(z)_|楼层功能.叫这个N(右),然后针对r> =1,长(右)=8N(右)-4,所以L(R)=4(改装8).八的乘法计算所有八分位数,四的减法消除乘法计数两次的轴上的点。(自平方米(2)不合理的,中间弧点永远不是格点.)

高斯圆问题询问晶格点的数量在内部圆圈属于半径 对

 N(R)=1+4|_R_|+4sum_(i=1)^(|_R_|)|_sqrt(R^2-i^2)_|。
(2)

高斯证明了

 N(R)=piR^2+E(R),
(3)

哪里

 |E(R)|<=2sqrt(2)piR。
(4)
圆形格点000

上的晶格点数量圆周以半径(0,0)为中心的圆的数量对N(R)=R_2(R^2),其中rk(n)平方和功能.落在圆周上的格点数量以半径0、1、2…的原点为中心。。。因此是1、4、4、四、四、十二、四,4, 4, 4, 12, 4, 4, ... (组织环境信息系统A046109号).

下表给出了最小值半径 R<=330010000卢比对于以(0,0)为中心的圆数量晶格点 N(右)(组织环境信息系统A006339号). 注释那个8[北纬(N)-4]也是最小的斜边n个不同的毕达哥拉斯三元数组.格点的高位数为1、5、25、125、3125。。。(组织环境信息系统A062875号),相应的半径为4、12、20、28、44。。。(OEIS)A062876号).

圆格点050圆形格点033

如果圆圈而是以(1/2,0)为中心,然后圈子属于半径1/2, 3/2,5/2, ... 有2,2,6,2,2,2,66,6,2,2,2,2,10,2。。。(OEIS)A046110号)在他们的周长。如果圆圈而是以(1/3,0)为中心,然后是圆周圈子属于半径1/3,2/3, 4/3, 5/3, 7/3, 8/3, ... 是1,1,1,5, 3, ... (组织环境信息系统A046111号).

1(_n)成为半径圆圈以(0,0)为中心8n+4号其上的格点圆周,

2b_n/2成为半径圆圈以(1/2,0)为中心4n+2个其上的格点圆周,

三。c编号/3成为半径属于圆圈居中的在(1/3,0)具有2n+1其上的格点圆周.

然后是序列{一个},{b_n}、和{cn}相等,但以下情况除外b_n=0如果2|n个c_n=0如果3个|个然而最小的半径有上述格点的数量在三种情况下相等,并且由1给出,5, 25, 125, 65, 3125, 15625, 325, ... (组织环境信息系统A006339号).

库利科夫斯基定理声明每正整数 n个,存在一个三维其中有确切的n个 晶格点在它的表面上。这个由方程式给出

 (x-a)^2+(y-b)^2+(z-sqrt(2))^2=c^2+2,
(5)

哪里一b条是所谓的申策尔圆圈c(c)是它的吗半径(Honsberger 1973)。


另请参见

圆形,圆形点拾取,周长,高斯的圆形问题,库利科夫斯基定理,晶格点,申策尔圆形,辛泽尔定理

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圆、正方形和格点〉第11章数学宝石I。华盛顿特区:数学。美国协会。,第117-127页,1973年。库利科夫斯基,T.“在过去的一段时间里,你的存在与你的名字一样Coordonées entières。"L'Enseignement数学。序列号。2 5,89-90, 1959.Schinzel,A.“Sur l'existence d'un cercle passant par”未命名的唐纳德·积分aux coordonnées entières。"L'Enseignement公司数学。序列号。2 4, 71-72, 1958.西尔宾斯基问题与合作要点有关。"L'Enseignement数学。序列号。2 4, 25-31, 1958.Sierpiński,W.“H.斯坦豪斯关注的问题平面图上的点。"基金。数学。 46, 191-194, 1959.希尔皮因斯基,西。A类数论中的问题选择。纽约:佩加蒙出版社,1964新泽西州斯隆。答:。序列A006339号,A062875号、和A062876号在“整数序列在线百科全书”中

引用关于Wolfram | Alpha

圆形晶格点

引用如下:

埃里克·魏斯坦(Eric W.Weisstein)。“圆格点。”发件人数学世界--Wolfram Web资源。https://mathworld.wolfram.com/CircleLatticePoints.html

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