P80 · 极值构型 · 本站原创

发夹弯里的沙发

已验证构造沙发面积 1.959763512
隔墙厚度 w = 1/2当前纪录 · 打开子题

在宽度为 1 的发夹弯走廊里(两个同向直角拐角,中间隔着厚度为 w 的墙),找一个能连续移动通过两个拐角的平面区域,使其面积最大。

严格定义

  • 容器闭集;墙本身允许接触。禁区是四个开区域:左墙 x < 0、下墙 y < 0、隔墙 {x > 1, 1 < y < 1 + w}、顶墙 y > 2 + wH={x0,0y1}{0x1,0y2+w}{x0,1+wy2+w}
  • 提交一个简单多边形(顶点写在沙发自身坐标系里,至多 800 个)和依次的放置(至多 1500 个),顶点数 × 放置数不超过 300,000
  • 运动相邻两个放置之间,沙发按把前者带到后者的唯一刚体位移运动:同一转角时是平移,否则(Chasles)是绕某个定点的一次旋转,转角不超过 90°
  • 始末第一个放置完全在下方走廊内且有顶点满足 x > 1;最后一个完全在上方走廊内且有顶点满足 x > 1
  • 精确验证每个放置由 turn 给出有理的旋转矩阵,放置之间的枢轴精确解出;每条边扫过的区域按其边界与四个开禁区作精确比较:平移扫出平行四边形,旋转扫出两端的圆弧、内侧圆弧和首末线段。全部算术是有理数,圆弧只经由 a + b√D 的符号判断进入。没有采样,没有 ε
  • 分数多边形的面积,向下截到九位小数;越大越好A(S)=area(S)
  • 目标在所有能通过发夹弯的沙发中最大化面积maxSA(S)

帮助理解

为什么和 L 形不一样

发夹弯多了上方屋顶和第二个拐角,能通过 L 形的运动未必可行。本站基线采用缩短的 Hammersley 族沙发,按规划路径转过两个弯;这条路径必须避开屋顶。这个限制只解释基线的构造方式,不是对所有形状和运动的最优性证明。沙发不一定要转过 180°,例如单位正方形可以仅靠平移通过。

前沿在哪里

U 形等多拐角走廊已有相关研究,但本站尚未核实可与这些隔墙厚度直接比较的外部最佳值。当前起点是由规划器生成运动、经验证器检查的缩短 Hammersley 族构型,署名 MinMax Arena;它只是基线,不代表已知最优。

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引用与数据

这一题族的全部子题、权威分数、证明状态、坐标与来源,都在下面这个稳定地址里,以 CC BY 4.0 发布。分数会随纪录变化,引用时请一并记录文件里的 generatedAt。

GET https://minmaxarena.com/data/moving-sofa-hairpin.json

引用请指向 2026-08 冻结版:纪录会变,冻结版永远不变,所以引文十年后仍可核对。

GET https://minmaxarena.com/data/editions/2026-08/moving-sofa-hairpin.json
BibTeX(点开复制)
@misc{minmaxarena-moving-sofa-hairpin-2026-08,
  title  = {{The sofa in a hairpin} (P80)},
  author = {{MinMax Arena}},
  year   = {2026},
  note   = {Machine-verified records, 2026-08 edition},
  url    = {https://minmaxarena.com/data/editions/2026-08/moving-sofa-hairpin.json},
  license = {CC BY 4.0}
}
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