Русская Википедия:Задача Келети о квадратах

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Файл:Kiss-Vidnyanszky.svg
Контрпример из пяти квадратов, построенный Киссом и Виднявским.

Задача Келети — вопрос комбинаторной геометрии про верхнюю оценку на отношение периметра к площади объединения равных квадратов. Сформулирован Тамасом Келети в 1998 году.[1] В 2014 году был найден контрпример.

Формулировка

Предположим <math>F</math> — объединение конечного числа единичных квадратов на плоскости. Верно ли, что

<math>\frac{P(F)}{S(F)}\le 4,</math>

где <math>P(F)</math> обозначает периметр, а <math>S(F)</math> площадь <math>F</math>.

Замечания

  • Если все у всех квадратов совпадают центры, то выполняется равенство.
    <math>\frac{P(F)}{S(F)}= 4.</math>

История

  • Тамас Келети доказал, что отношение ограничено сверху некоторой константой.
  • Генеш[2][3] доказал, что
    <math>\frac{P(F)}{S(F)}\le 5{,}6.</math>
Он также доказал,
<math>\frac{P(F)}{S(F)}\le 4</math>
в трёх случаях:
  • если все квадраты из семейства получаются друг из друга параллельным переносом,
  • если квадраты имею общий центр
  • если число квадратов равно 2.
  • В 2014 году, Виктор Кисс и Золтен Виндянски построили контрпример из 5 квадратов. Они также построили пример с отношением около <math>4{,}28</math>.[4]

Вариации и обобщения

  • По теореме Келети, для данного многоугольника K, частное периметра к площади у произвольного объединения многоугольников равных K, ограничено сверху.
  • Аналогичные задачи для правильных многоугольников также имеют контрпримеры. То есть для правильного многоугольника K существует конечный набор равных многоугольников с объединением F такой, что
<math>\frac{P(F)}{S(F)}>\frac{P(K)}{S(K)}.</math>

Примечания

Шаблон:Примечания

Ссылки

Шаблон:Изолированная статья

  1. T. Keleti, A covering property of some classes of sets in <math>\R^n</math>, Acta Univ. Carolin. Math. Phys. 39 (1998), no. 1-2, 111–118.
  2. Z. Gyenes, The ratio of the perimeter and the area of unions of copies of a fixed set, Discrete Comput. Geom. 45 (2011), no. 3, 400–409.
  3. Z. Gyenes, The ratio of the surface-area and volume of finite un ion of copies of a fixed set in <math>\R^n</math>, MSc thesis, 2005.
  4. Шаблон:Статья