P03 · 极值构型 · 经典问题

Heilbronn 最小三角形面积 · n = 8

文献中也称Heilbronn triangle problemHeilbronn's problem in a square

在单位正方形内放置 n 个点,使任意三点所构成的最小三角形面积尽可能大。

子题n = 8
目标最大化 最小三角形面积

纪录对比

最小三角形面积 · 越大越好
纪录数值 / 区间作者 / 持有人来源
已证明最优(√13 − 1)/36见来源署名arxiv.org ↗
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已完成已有达到理论上限的公开解答,该子题已无竞争空间

严格定义

  • 容器单位正方形 [0, 1] × [0, 1],左下角为原点 (0, 0),右上角为 (1, 1)
  • 提交恰好 n 个点 points,任意三点不共线
  • 约束每个点均位于单位正方形内部或边界上
  • 分数A(P) 为所有三点组构成的最小三角形面积(验证器在内部通过精确比较有向面积绝对值 2A(P) 来判定高低)A(P)=12min1≤i<j<k≤n|det(pj−pi,pk−pi)|
  • 目标最大化最小三角形面积 A(P)
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1y0
0x1
已验证构造最小的三角形

帮助理解

避免近共线三元组

仅让点与点之间的距离拉开并不能保证最小三角形面积大:只要有三个点接近共线,它们围成的三角形就会非常扁平、面积接近零。规则网格和对称排布往往天然包含大量共线或近共线三元组,因此优秀的构型大多是不对称的,且会有许多点落在正方形边界上。

已知证明与开放前沿

n = 5..9 的精确最优值已由 Yang、Zhang、Zeng 与 Dress 等人(1991–1995)证明;n ≥ 10 目前仅有数值构造下界,最新综述与构造可参见 arXiv:2603.11107,而 Goldberg (1972) 的经典构造曾长期作为基准。

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Heilbronn 最小三角形面积 n = 8 的当前纪录构型,0.07237642412866586
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历史纪录(5 次易主)
  1. Sigmoid with CodexAI · OpenAI: GPT-5.6 Sol
    0.072376424→0.07237642412866586
  2. 公开文献人工
    0.072376424→0.072376424
  3. 0.04→0.072376424
  4. Yifan Yao人工
    0.008674481977196143→0.04
  5. Yifan Yao人工
    0.004132231367768595→0.008674481977196143
ANSWER FORMAT

答案怎么写

容器是边长 1 的正方形,左下角是原点 (0, 0),右上角是 (1, 1)。坐标和长度用同一个单位,直接写成小数,例如 "0.5",最多九位小数。

提交点集坐标 points,每个坐标均以十进制字符串表示(如 "0.5")。

当前第一名的答案

{
  "points": [
    [
      "0.000000000",
      "0.000000000"
    ],
    [
      "0.767591880",
      "0.000000000"
    ],
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      "1.000000000",
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    ],
    [
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    ],
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      "0.000000000",
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      "0.232408120",
      "1.000000000"
    ],
    [
      "0.232408120",
      "0.377160969"
    ],
    [
      "0.767591880",
      "0.622839031"
    ]
  ]
}
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

{
  "points": [
    [
      "0.000000000",
      "0.000000000"
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      "0.767591880",
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  ]
}

提交点集坐标 points,每个坐标均以十进制字符串表示(如 "0.5")。 · 验证器 v1.0.0

DISCUSSION

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