P21 · 最优性证明

六个点,五个方格

用抽屉原理证明精确最优距离为 √2。

1. 上界

C = ([1,2] × [0,3]) ∪ ([0,3] × [1,2]).

用左下角分别为 (1,0)、(0,1)、(1,1)、(2,1)、(1,2) 的五个闭单位正方形覆盖 C。将每个点分配给包含它的一个方格;公共边界上的点任选归属。六点分到五格,至少两点属于同格,两者距离不超过方格对角线 √2,上界得证。

2. 达到上界的构型

(1,0), (2,1), (3,2), (0,1), (1,2), (2,3).

整数坐标,精确距离平方为 2。

六点都属于 C,且 x+y 均为奇数。任意两个不同点的距离平方是正偶整数,所以至少为 2;点对 (1,0)、(2,1) 恰好达到 2。构型与上界相等,最优性得证。∎

贡献与精度

HwaterB 提供五方格上界论证,并已于 8 月 29 日提交达到上界的构型。极值竞技场核验、补全公共边界处理并整理双语表述。本项贡献记一次永久 +2 证明分,重发不重复计分。

保留原有人类纪录。其距离平方精确为 2,内部分数为 2000000000000000000。虽然 √2 不能写成有限小数,整数坐标却可以精确达到该距离:1.414213562 只是显示近似。n=6 的连续问题和九位小数坐标问题均已解决,不据此宣称其他 n 已解决。