早在1966年,數學家莫澤(leooser)就提出了這個移動沙發問題。
在單位寬度的走廊中,可圍繞直角移動的最大麵積的平麵形狀是什麼?
適應轉角的最大沙發也被稱為“沙發常數”,其數值等於沙發最大的橫截麵積
通俗點說,誰能用最大的沙發完美通過90°的急彎,誰就是數學界的“秋名山車神”。
在這場漂移過彎的比賽中,每個數學家都紛紛施展渾身解數,暗下決心要將沙發秀起來。
就在問題被提出的同年,有人馬上想到了正方形過彎法。
正方形沙發過彎
【沙發係數1x11】
這個不用轉動車頭的硬核過彎操作,甚至讓我們一下子就聯想到推箱子遊戲,簡單粗暴的同時帶有一點愣頭青的味道。
雖然這個辣眼睛的操作,並不能得到數學家們的一致認可,但卻打響了沙發問題的第一炮。
沒過多久,數學家們對正方形沙發重新進行構想,采用了半圓的設計理念。
這個設計的神奇之處在於,過彎時,圓心會固定在轉角的處,圓弧會緊貼走廊邊。
這次,數學家們終於成功讓沙發頭轉起來了!
而更讓他們感到興奮的是,半圓形的改裝使得沙發常數大大提高,一下子躍升到157。【沙發係數(πx12)2≈157】
雖然半圓沙發取得了階段性的突破,但是問題也非常突出看起來不太像沙發,反而有點像量角器。
他把上麵的半圓形沙發整體拉長,然後再在中間根據處所需要的空間摳掉一部分,設計出一個很像沙發的沙發。
harsley沙發,定義了更高標準的過彎。
毫不誇張的說,這是沙發問題的裡程碑。
中間的挖掉的半圓半徑其實可以在0到1中間任意取值,這些沙發都可以穿過l形的走廊。通過對一個二次函數取極值,我們就能求出最終沙發中間部分的半徑應當取為2π,那麼這時沙發的沙發常數就變成了
在很長的的一段時間裡,數學界的大部分人,包括harsley在內,都認為haerver並不這麼認為,他向harsley提出了質疑。
haerver在haerver沙發。
儘管看起來和haerver沙發更加複雜。
看看下麵的圖,刻度線描繪了邊界上不同部分之間的過渡點——3條直線、15條曲線段。
其中v,xiii和xviii三段是線段,
i,vi,xii,和xvii是圓弧,
ii,iii,vii,xi,xv和xvi是圓的漸開線,
iv和xiv是圓的漸開線的漸開線。
每條曲線段由一個單獨的解析表達式描述。
這個神似老式電話聽筒的rver沙發,硬生生把沙發常數整整往上提升了足足05【沙發係數≈22195】,是目前單個走廊轉角沙發移動問題中尋找到的最優解。
rver沙發是否就是最優的沙發曲線,他不得而知,但他表示最完美的沙發係數應該是在22195~237之間。
對於rver沙發的現世,數學家們紛紛拍手稱好,除了加州大學戴維斯分校數學係教授danroik。
據說danroerver沙發漂移單個急彎,他認為能完美漂移過二連發急彎的男人才是真正的數學車神。
為了可以0距離感受沙發,他甚至模仿葛優躺在沙發上思考如何優化。
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