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« Conjecture du coureur solitaire » : différence entre les versions

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Animation illustrant le cas de 6 coureurs
Exemple de la conjecture du coureur solitaire avec 6 coureurs

En mathématiques, et plus particulièrement dans l'étude de l'approximation diophantienne, la conjecture du coureur solitaire est une conjecture due à J. M. Wills en 1967. Les applications de cette conjecture balayent de nombreux domaines des mathématiques : problèmes d'obstruction de vue[1], calculs de nombres chromatiques[2], etc. Le nom pittoresque de cette conjecture a été proposée par L. Goddyn en 1998[3].

La conjecture

Considérons k coureurs sur une piste circulaire de longueur 1. Au temps t = 0, tous les coureurs sont à la même position et commencent à courir à des vitesses distincts deux à deux. Un coureur est dit solitaire au temps t s'il est à une distance d'au moins 1/k de tous les autres coureurs. La conjecture du coureur solitaire affirme que chaque coureur sera solitaire pour certains temps.

Résultats démontrés

k année démontrés par notes
1 - - trivial: tout t convient
2 - - trivial: t = 1 / (2 * (v1-v0))
3 - - Toute preuve pour k>3 prouve également le cas k=3
4 1972 Betke et Wills;[4] Cusick[5] -
5 1984 Cusick et Pomerance;[6] Bienia et al.[3] -
6 2001 Bohman, Holzman, Kleitman;[7] Renault[8] -
7 2008 Barajas et Serra[2] -

Notes

  1. T. W. Cusick, « View-Obstruction problems », Aequationes Math., vol. 9, nos 2–3,‎ , p. 165–170 (DOI 10.1007/BF01832623)
  2. a et b J. Barajas and O. Serra, « The lonely runner with seven runners », The Electronic Journal of Combinatorics, vol. 15,‎ , R48
  3. a et b W. Bienia et al., « Flows, view obstructions, and the lonely runner problem », Journal of combinatorial theory series B, vol. 72,‎ , p. 1–9 (DOI 10.1006/jctb.1997.1770)
  4. DOI 10.1007/BF01322924
  5. T. W. Cusick, « View-obstruction problems in n-dimensional geometry », Journal of Combinatorial Theory, Series A, vol. 16, no 1,‎ , p. 1–11 (DOI 10.1016/0097-3165(74)90066-1)
  6. DOI 10.1016/0022-314X(84)90097-0
  7. « {{{1}}} »
  8. DOI  10.1016/j.disc.2004.06.008