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正方形堆砌


SquaresInSquares

找到能夠包圍任意排列的 n 個相等正方形的最小尺寸正方形。前幾個例子如上圖所示 (Friedman)。除了平方數這些簡單情況外,唯一被證明為最優堆砌的例子是 2、3、5、6、7、8、14、15、24 和 35 (Friedman)。

如果 n=a^2-a 對於某個 a 成立,則推測對於較小的 n,最小外包正方形的尺寸為 a。已知該猜想不成立的最小 n 值為 n=272 (其中 a=17)。

下表給出了可以將 n 個單位正方形堆砌進去的正方形的已知最小邊長 (Friedman 2005)。星號 (*) 表示該堆砌已被證明為最優。

n精確值近似值n精確值近似值
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

將正方形堆砌到圓內的最佳已知堆砌方式如上圖所示,展示了前幾個例子 (Friedman)。

SquaresInTriangles

將正方形堆砌到等邊三角形內的最佳已知堆砌方式如上圖所示,展示了前幾個例子 (Friedman)。

SquarePentagon

正方形在五邊形內的最佳堆砌(如上圖所示)為 1.0673....


另請參閱

圓堆砌, 堆砌, 正方形剖分, 三角形堆砌

使用 探索

參考文獻

Erdős, P. and Graham, R. L. "關於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. "圓在正方形中。" 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. "在正方形中堆砌單位正方形。" 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 分形音樂、超卡片以及《科學美國人》雜誌的更多數學娛樂。 New York: W. H. Freeman, pp. 289-306, 1992.Göbel, F. "幾何堆砌與覆蓋問題。" In 組合數學中的堆砌與覆蓋 (Ed. A. Schrijver). Amsterdam: Tweede Boerhaavestraat, 1979.Hoffman, P. 只愛數字的人:保羅·埃爾德什的故事以及對數學真理的探索。 New York: Hyperion, p. 174, 1998.Roth, L. F. and Vaughan, R. C. "用單位正方形堆砌正方形的低效性。" J. Combin. Th. Ser. A 24, 170-186, 1978.

在 中被引用

正方形堆砌

請引用為

Weisstein, Eric W. "正方形堆砌。" 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/SquarePacking.html

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