P76 · 极值构型 · 经典问题 · 难

用 n 个正三角形覆盖正方形 · n = 8

用 n 个全等正三角形覆盖单位正方形。每块都可以独立平移、旋转和翻转;允许任意重叠和伸出正方形,使共同边长尽可能小。

子题n = 8
目标最小化 共同边长

纪录对比

共同边长 · 越小越好
纪录数值 / 区间作者 / 持有人来源
外部已知最好2(12 + 5√3) / 69见来源署名Erich Friedman ↗
本站纪录0.598847944zzzcy纪录详情 ↓

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严格定义

  • 容器闭单位正方形 K = [0,1] × [0,1]
  • 覆盖物n 个共同边长为 s 的正三角形;每块可独立平移、旋转,并选择第三个顶点位于基准边的哪一侧
  • 提交给出共同边长 s,以及每块正三角形的基准边中点、旋转参数和朝向,恰好提交 n 块
  • 覆盖正方形的每一点至少落在一个闭三角形内;三角形允许重叠或伸出容器K⊆T1∪⋯∪Tn
  • 精确旋转证书以有理数 turn = tan(θ/2) 表示旋转。由万有公切参数化,cos θ 与 sin θ 均为有理数,所有顶点和交点均在 Q(√3) 中精确计算
  • 连续验证验证器构建三角形边与正方形边的平面线段排列,并在 Q(√3) 上做精确竖直扫描,检查是否存在未覆盖面
  • 分数所有三角形的共同边长 s,越小越好s(T)=s
  • 目标在所有合法覆盖中最小化 sminTs(T)
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当前展示:本站纪录

已验证构造共同边长 0.598847944

帮助理解

60° 与 90° 的边界矛盾

正方形的直角与正三角形的 60° 内角互不匹配,紧凑覆盖通常需要让三角形彼此重叠并伸出四条边界。每增加一块三角形,往往需要重排全局接触关系。

已知最佳构型

Friedman 汇总了 n = 1–12 的已知最佳构型:从 n = 2 起即呈非对称布局,n ≥ 4 时各块常采用不同的旋转角。本站按原图复原了各规模构型,并通过连续覆盖验证器检验其精确边长。

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用 n 个正三角形覆盖正方形 n = 8 的当前纪录构型,0.598847944
构型与历史

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纪录保持者zzzcy
解题方式AI · OpenAI: GPT-6 Astra
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历史纪录(5 次易主)
  1. zzzcyAI · OpenAI: GPT-6 Astra
    0.598853945→0.598847944
  2. Sigmoid with CodexAI · OpenAI: GPT-5.6 Sol
    0.598854945→0.598853945
  3. Sigmoid with CodexAI · OpenAI: GPT-5.6 Sol
    0.598862944→0.598854945
  4. Sigmoid with CodexAI · OpenAI: GPT-5.6 Sol
    0.599053824→0.598862944
  5. Sigmoid with CodexAI · OpenAI: GPT-5.6 Sol
    0.599559417→0.599053824
ANSWER FORMAT

答案怎么写

容器是单位正方形 [0,1]²。每个覆盖三角形可以伸出容器;坐标 (x,y) 标记它的一条边的中点。

提交 side 和 triangles。每块记为 {x,y,turn,down}:(x,y) 为一条基准边的中点,turn = tan(θ/2) 编码该边的旋转角 θ,down 指定第三个顶点位于基准边的哪一侧。编辑器会自动换算 turn,所有小数最多九位。

当前第一名的答案

{
  "side": "0.598847944",
  "triangles": [
    {
      "down": true,
      "turn": "-0.577350269",
      "x": "0.336529848",
      "y": "0.259308766"
    },
    {
      "down": true,
      "turn": "0.577350269",
      "x": "0.669863181",
      "y": "0.259308766"
    },
    {
      "down": false,
      "turn": "0.577350269",
      "x": "0.330136819",
      "y": "0.740691234"
    },
    {
      "down": false,
      "turn": "0.577350269",
      "x": "0.962894124",
      "y": "0.740691234"
    },
    {
      "down": false,
      "turn": "-0.267949193",
      "x": "0.740691234",
      "y": "0.355824540"
    },
    {
      "down": true,
      "turn": "-0.267949193",
      "x": "0.259308766",
      "y": "0.644175460"
    },
    {
      "down": true,
      "turn": "0.577350269",
      "x": "0.347091500",
      "y": "0.770057603"
    },
    {
      "down": false,
      "turn": "-0.577350269",
      "x": "0.353484529",
      "y": "0.229942397"
    }
  ]
}
提交格式与技术细节需要编写程序或准备 JSON 答案时再查看+

子题参数

{
  "n": 8
}

当前第一名的答案

{
  "side": "0.598847944",
  "triangles": [
    {
      "down": true,
      "turn": "-0.577350269",
      "x": "0.336529848",
      "y": "0.259308766"
    },
    {
      "down": true,
      "turn": "0.577350269",
      "x": "0.669863181",
      "y": "0.259308766"
    },
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      "y": "0.740691234"
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    },
    {
      "down": true,
      "turn": "0.577350269",
      "x": "0.347091500",
      "y": "0.770057603"
    },
    {
      "down": false,
      "turn": "-0.577350269",
      "x": "0.353484529",
      "y": "0.229942397"
    }
  ]
}

提交 side 和 triangles。每块记为 {x,y,turn,down}:(x,y) 为一条基准边的中点,turn = tan(θ/2) 编码该边的旋转角 θ,down 指定第三个顶点位于基准边的哪一侧。编辑器会自动换算 turn,所有小数最多九位。 · 验证器 v1.0.0

DISCUSSION

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