¿Es posible empacar todos los cuadrados con el lado 1 / n (siendo n un entero positivo) en un rectángulo 1 x pi ^ 2/6?

Probablemente. Un algoritmo codicioso de ajuste muy simple logra empaquetar los primeros millones de cuadrados en el rectángulo, y el empaque parece ser cada vez más fácil a medida que avanza el algoritmo: después de empacar los primeros 1 000 000 de cuadrados, todavía hay espacio en el espacio más grande para un cuadrado de lado [math] \ tfrac {1} {1610} [/ math]. Hasta donde yo sé, nadie ha demostrado aún que seguirá funcionando para siempre, pero se siente casi inevitable y probablemente no sea demasiado difícil de probar.


Podemos mostrar, al menos, que la relación entre el área del cuadrado restante más grande y el área restante total disminuye a cero. Específicamente,
[matemáticas] \ frac {\ frac {1} {n ^ 2}} {\ sum_ {i = n} ^ \ infty \ frac {1} {n ^ 2}} = \ frac {1} {n ^ 2 \ psi ^ {(1)} (n)} = \ frac1n \ pm O {\ left (\ frac {1} {n ^ 2} \ right)} [/ math],
donde [math] \ psi ^ {(m)} [/ math] es la función Polygamma, [math] \ psi ^ {(m)} (z) = \ tfrac {\ mathrm d ^ {m + 1}} { \ mathrm dz ^ {m + 1}} \ ln \ Gamma (z) [/ math] [math] \ textstyle = (-1) ^ {m + 1} m! \ sum_ {k = 0} ^ \ infty \ frac {1} {(z + k) ^ {m + 1}} [/ math]. Me imagino que el embalaje sería mucho más difícil si este no fuera el caso.

El área del rectángulo grande será 1 × pi ^ 2/6 = pi ^ / 6
Área del cuadrado del lado 1 / n (n es un entero positivo) = 1 / n ^ 2
Deje m tales cuadrados abetos en el rectángulo (m es un entero positivo)
Entonces pi ^ 2/6 debería ser igual a m × 1 / n ^ 2
Suponga que pi ^ 2/6 = m / n ^ 2
Pi = 22/7
22 × 22 / (7 × 7 × 6) = m / n × n
Para satisfacer esta ecuación, n debe ser el múltiplo de 7
Diga n = a × 7 (a es un entero positivo)
22 × 22 / (7 × 7 × 6) = m / (7 × a) ^ 2
Cancelando 7 ^ 2 de ambos lados,
22 × 11/3 = m / a ^ 2
Esta ecuación no satisface es my a son números enteros positivos, por lo tanto, nuestra suposición es incorrecta. .
Por lo tanto, no se puede empacar tal cuadrado en rectángulo.

No sé si este argumento puede usarse y puede resultar un poco ingenuo, y no soy lo suficientemente hábil en matemáticas como para saberlo, pero si podemos calcular un número después del cual el espacio restante para completar El rectángulo grande es SIGNIFICATIVAMENTE MÁS GRANDE que las áreas combinadas de los cuadrados “restantes”, ¿no podríamos decir con certeza que el rectángulo podría rellenarse ya que n tiende al infinito?