主题
Search

正方形堆砌


SquaresInSquares

找到能够包围任意排列的 n 个相等正方形的最小尺寸正方形。前几个例子如上图所示 (Friedman)。除了平方数这些简单情况外,唯一被证明为最优堆砌的例子是 2、3、5、6、7、8、14、15、24 和 35 (Friedman)。

如果 n=a^2-a 对于某个 a 成立,则推测对于较小的 n,最小外包正方形的尺寸为 a。已知该猜想不成立的最小 n 值为 n=272 (其中 a=17)。

下表给出了可以将 n 个单位正方形堆砌进去的正方形的已知最小边长 (Friedman 2005)。星号 (*) 表示该堆砌已被证明为最优。

n精确值近似值n精确值近似值
1*1116*44
2*22174.6755...
3*22181/2(7+sqrt(7))4.822...
4*22193+4/3sqrt(2)4.885...
5*2+1/2sqrt(2)2.707...2055
6*332155
7*332255
8*3323*55
9*3324*55
10*3+1/2sqrt(2)3.707...25*55
113.877...261/2(7+3sqrt(2))5.6214...
1244275+1/2sqrt(2)5.7072...
1344283+2sqrt(2)5.8285...
14*44295.9465...
15*44
SquaresInCircles

将正方形堆砌到圆内的最佳已知堆砌方式如上图所示,展示了前几个例子 (Friedman)。

SquaresInTriangles

将正方形堆砌到等边三角形内的最佳已知堆砌方式如上图所示,展示了前几个例子 (Friedman)。

SquarePentagon

正方形在五边形内的最佳堆砌(如上图所示)为 1.0673....


另请参阅

圆堆砌, 堆砌, 正方形剖分, 三角形堆砌

使用 Wolfram|Alpha 探索

参考文献

Erdős, P. and Graham, R. L. "关于用相等正方形堆砌正方形。" J. Combin. Th. Ser. A 19, 119-123, 1975.Friedman, E. "Erich 的堆砌中心。" http://www.stetson.edu/~efriedma/packing.html.Friedman, E. "圆在正方形中。" http://www.stetson.edu/~efriedma/cirinsqu/.Friedman, E. "正方形在正方形中。" http://www.stetson.edu/~efriedma/squinsqu/.Friedman, E. "三角形在正方形中。" http://www.stetson.edu/~efriedma/triinsqu/.Friedman, E. "在正方形中堆砌单位正方形。" Elec. J. Combin. DS7, 1-24, Oct. 31, 2005. http://www.combinatorics.org/Surveys/ds7.html.Gardner, M. "堆砌正方形。" Ch. 20 in 分形音乐、超卡片以及《科学美国人》杂志的更多数学娱乐。 New York: W. H. Freeman, pp. 289-306, 1992.Göbel, F. "几何堆砌与覆盖问题。" In 组合数学中的堆砌与覆盖 (Ed. A. Schrijver). Amsterdam: Tweede Boerhaavestraat, 1979.Hoffman, P. 只爱数字的人:保罗·埃尔德什的故事以及对数学真理的探索。 New York: Hyperion, p. 174, 1998.Roth, L. F. and Vaughan, R. C. "用单位正方形堆砌正方形的低效性。" J. Combin. Th. Ser. A 24, 170-186, 1978.

在 Wolfram|Alpha 中被引用

正方形堆砌

请引用为

Weisstein, Eric W. "正方形堆砌。" 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/SquarePacking.html

学科分类