藤村幸三郎的三角形问题 技术专题简介

简介

此问题使用三条、四条与五条笔直线段之解。藤村幸三郎的三角形问题(Kobon triangle problem)是一个离散几何上未解决的问题,该问题首先由藤村幸三郎(Kobon Fujimura)提出。这个问题问说“对k条线进行排列,则在此直线排列(Arrangement of lines)中,以这k条线为边且彼此不重叠的三角形最多有多少个?”。一些此问题的变体问的是在射影平面上的状况,且要求其中的三角形不能为该直线排列中的各线给穿过。田村三郎证明说此问题的最大整数解之值不超过 k ( k − 2 ) 3 {displaystyle {frac {k(k-2)}{3}}} ,这为“对k条线进行排列,则在此直线排列(Arrangement of lines)中,以这k条线为边且彼此不重叠的三角形的数量的最大值”解提供了一个上界。在2007年,约翰尼斯‧巴德(Johannes Bader)和吉莱‧克雷蒙(Gilles Clément)发现了一个较小的上界,他们证明说当k除以6的余数为0或2时,该k值对此问题答案的上界会比田村氏所给出的上界要来得小。在这些k值中,其上界值会为田村氏给出的上界值减一。此问题的“完美解”(与理论最大值相合的已知最佳解)在k = 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 13, 15 和 17的状况下是已求出的 ;在k = 10, 11 和 12的状况下,目前已知的最佳解比其理论上界要小一个值。借由使用佛吉(D. Forge)和罗米瑞兹─阿尔丰森(J. L. Ramirez Alfonsin)两氏提供的方法,在已知k0条线状况下的完美解的状况下,亦可知此问题对形如 k n + 1 = 2 ⋅ k n − 1 , {displaystyle k_{n+1}=2cdot k_{n}-1,!,} 的各数字ki的(完美)解,像例如当k0 = 3时,在k = 3,5,9,17,33,65,…等的状况下,“对k条线进行排列,则在此直线排列(Arrangement of lines)中,以这k条线为边且彼此不重叠的三角形的数量的最大值”亦可求出。k3456789101112131415161718192021OEIS田村氏的上界1258111621263340475665748596107120133A032765克雷蒙与巴德二氏的上界1257111521263339475565748595107119133-已知的最佳解1257111521253238475365728593104115130A006066

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风君子

独自遨游何稽首 揭天掀地慰生平