■コンウェイのソファ問題(その19)

(例1)1辺の長さが1の正方形:面積1

(例2)長方形の場合

  長辺の長さを√2の長方形を考えると,短辺の長さは√2/2:面積1

  長辺の長さを2の長方形を考えると,短辺の長さは√2−1:面積2(√2−1)

  長辺の長さを2√2の長方形を考えると,短辺の長さは0:面積0

 長方形の面積は1を超えることができないのである.

(例3)三角形の場合

  直角二等辺三角形(斜辺の長さ2):面積1

(例4)半円の場合

  半円(直径の長さ2):面積π/2>1

 ここで,一気に面積が57%も増えた.

(例5)ハマースレー型ソファ(1×Lの長方形の両端に半径1の四分円をつけ加え,直径Lの半円を削り取った形)

  S=2(L/2)−π/2(L/2)^2+π/2を最大とするLは

  L=4/π

  面積はπ/2+2/π=2.2074,すなわち,2倍(120%)を超える.

(例6)ガーバー型ソファ(半円の端を少し削れば,四分円のところを削った以上に膨らませることができる).

 直線,円弧,円のインボリュート,そのインボリュートからなる区分的組み合わせで,面積は2.2195,すなわち,ハマースレー型ソファを0.5%改善している.

 ガーバー型ソファは局所的に最適であって,現在知られている最大のソファである.最大であると信じられているが,証明はされていない.本当に最大であるかどうかは未解決なのである.

===================================

 直角の曲がり角を通すことのできる最大直径は2+2√2

 最大面積はπ{(2+2√2)/2}^2=π(3+2√2)ではなく,2√2

===================================