К теории масок 6/9

Полная классификация по D₄

Шесть квадратных клеток: 16 орбит

Каждая маска задаёт шесть гарантированно квадратных значений и три независимые квадрики после исключения E,x,y. Атлас отделяет каноническую систему от достигнутого для неё уровня решения.

Число 6 — нижняя гарантия, а не запрет на дополнительные квадратные клетки. Цвета в карточке относятся к выбранным независимым уравнениям; несколько оттенков красного обозначают несколько арифметических прогрессий квадратов.

Статус карточки фиксирует сильнейший доказанный результат. Название со стрелкой открывает полный вывод: для непараллельных масок — собственную статью о поверхности, для ABDFHJ и ABEFGJ — общий цикл tfmn, F4+, F7+ и F9+.

Доказательство полноты классификации и достаточности трёх квадрик

Доказательный атлас

Все 16 орбит и тройки квадрик 6/9

Каждая карточка содержит исходную систему и три предпочтительных независимых отношения. Оттенки одного цвета разделяют разные условия одного математического типа.

прогрессия квадратовгауссова норманорма x²+2y²Статус показывает сильнейший доказанный результат, а не наличие отдельных примеров.
01
ABCDEF

дополнение: GHJ

red(DEF)yellow(ACDE)blue(BCDE)
{E+x=a2Ex+y=b2Ey=c2Exy=d2E=e2E+x+y=f2\left\{\begin{aligned}E+x&=a^2\\E-x+y&=b^2\\E-y&=c^2\\E-x-y&=d^2\\E&=e^2\\E+x+y&=f^2\end{aligned}\right.
d2+f2=2e2d^2+f^2=2e^2
a2+d2=c2+e2a^2+d^2=c^2+e^2
b2+2c2=d2+2e2b^2+2c^2=d^2+2e^2

Одна прогрессия и две квадрики на общем блоке C,D,E.

Каноническая система
02
ABCDEG

дополнение: FHJ

red(CEG)yellow(ACDE)yellow(ABEG)
{E+x=a2Ex+y=b2Ey=c2Exy=d2E=e2E+y=g2\left\{\begin{aligned}E+x&=a^2\\E-x+y&=b^2\\E-y&=c^2\\E-x-y&=d^2\\E&=e^2\\E+y&=g^2\end{aligned}\right.
c2+g2=2e2c^2+g^2=2e^2
a2+d2=c2+e2a^2+d^2=c^2+e^2
a2+b2=e2+g2a^2+b^2=e^2+g^2

Прогрессия CEG и две независимые гауссовы нормы.

Каноническая система
03
ABCDEH

дополнение: FGJ

red(CDH)red(BEH)yellow(ACEH)
{E+x=a2Ex+y=b2Ey=c2Exy=d2E=e2E+xy=h2\left\{\begin{aligned}E+x&=a^2\\E-x+y&=b^2\\E-y&=c^2\\E-x-y&=d^2\\E&=e^2\\E+x-y&=h^2\end{aligned}\right.
d2+h2=2c2d^2+h^2=2c^2
b2+h2=2e2b^2+h^2=2e^2
a2+c2=e2+h2a^2+c^2=e^2+h^2

Пересекающийся red–red–yellow с общей клеткой H.

ПрямоугольныйK3: 2I₄+8I₂; 2≤rank≤4
04
ABCDEJ

дополнение: FGH

red(BDJ)red(AEJ)yellow(ACDE)
{E+x=a2Ex+y=b2Ey=c2Exy=d2E=e2Ex=j2\left\{\begin{aligned}E+x&=a^2\\E-x+y&=b^2\\E-y&=c^2\\E-x-y&=d^2\\E&=e^2\\E-x&=j^2\end{aligned}\right.
b2+d2=2j2b^2+d^2=2j^2
a2+j2=2e2a^2+j^2=2e^2
a2+d2=c2+e2a^2+d^2=c^2+e^2

Две пересекающиеся прогрессии и жёлтая склейка.

ПрямоугольныйK3: 2I₄+8I₂; 1≤rank≤4
05
ABCDFG

дополнение: EHJ

red(BFG)yellow(BCDG)blue(ACFG)
{E+x=a2Ex+y=b2Ey=c2Exy=d2E+x+y=f2E+y=g2\left\{\begin{aligned}E+x&=a^2\\E-x+y&=b^2\\E-y&=c^2\\E-x-y&=d^2\\E+x+y&=f^2\\E+y&=g^2\end{aligned}\right.
b2+f2=2g2b^2+f^2=2g^2
b2+c2=d2+g2b^2+c^2=d^2+g^2
2a2+g2=c2+2f22a^2+g^2=c^2+2f^2

Прогрессия, гауссова норма и норма x²+2y² без центральной клетки.

Каноническая система
06
ABCDFH

дополнение: EGJ

red(AFH)red(CDH)yellow(BDFH)
{E+x=a2Ex+y=b2Ey=c2Exy=d2E+x+y=f2E+xy=h2\left\{\begin{aligned}E+x&=a^2\\E-x+y&=b^2\\E-y&=c^2\\E-x-y&=d^2\\E+x+y&=f^2\\E+x-y&=h^2\end{aligned}\right.
f2+h2=2a2f^2+h^2=2a^2
d2+h2=2c2d^2+h^2=2c^2
b2+h2=d2+f2b^2+h^2=d^2+f^2

Пересекающийся red–red–yellow с общей клеткой H.

ПрямоугольныйK3: 2I₄+8I₂; 1≤rank≤4
07
ABCDGJ

дополнение: EFH

red(BDJ)yellow(ACGJ)yellow(BCDG)
{E+x=a2Ex+y=b2Ey=c2Exy=d2E+y=g2Ex=j2\left\{\begin{aligned}E+x&=a^2\\E-x+y&=b^2\\E-y&=c^2\\E-x-y&=d^2\\E+y&=g^2\\E-x&=j^2\end{aligned}\right.
b2+d2=2j2b^2+d^2=2j^2
a2+j2=c2+g2a^2+j^2=c^2+g^2
b2+c2=d2+g2b^2+c^2=d^2+g^2

Одна прогрессия и две независимые гауссовы нормы.

Каноническая система
08
ABCDHJ

дополнение: EFG

red(BDJ)red(CDH)yellow(ABHJ)
{E+x=a2Ex+y=b2Ey=c2Exy=d2E+xy=h2Ex=j2\left\{\begin{aligned}E+x&=a^2\\E-x+y&=b^2\\E-y&=c^2\\E-x-y&=d^2\\E+x-y&=h^2\\E-x&=j^2\end{aligned}\right.
b2+d2=2j2b^2+d^2=2j^2
d2+h2=2c2d^2+h^2=2c^2
a2+j2=b2+h2a^2+j^2=b^2+h^2

Пересекающаяся пара прогрессий с общей клеткой D.

ПрямоугольныйK3: 2I₄+8I₂; 1≤rank≤4
09
ABCEGH

дополнение: DFJ

red(CEG)red(BEH)yellow(ACEH)
{E+x=a2Ex+y=b2Ey=c2E=e2E+y=g2E+xy=h2\left\{\begin{aligned}E+x&=a^2\\E-x+y&=b^2\\E-y&=c^2\\E&=e^2\\E+y&=g^2\\E+x-y&=h^2\end{aligned}\right.
c2+g2=2e2c^2+g^2=2e^2
b2+h2=2e2b^2+h^2=2e^2
a2+c2=e2+h2a^2+c^2=e^2+h^2

Та же квартика K3, что у ABCEGJ, с другим чтением клеток.

ПрямоугольныйK3: 2I₄+8I₂; 2≤rank≤4
10
ABCEGJ

дополнение: DFH

red(CEG)red(AEJ)yellow(BEGJ)
{E+x=a2Ex+y=b2Ey=c2E=e2E+y=g2Ex=j2\left\{\begin{aligned}E+x&=a^2\\E-x+y&=b^2\\E-y&=c^2\\E&=e^2\\E+y&=g^2\\E-x&=j^2\end{aligned}\right.
c2+g2=2e2c^2+g^2=2e^2
a2+j2=2e2a^2+j^2=2e^2
b2+e2=g2+j2b^2+e^2=g^2+j^2

Та же квартика K3, что у ABCEGH, с другим чтением клеток.

ПрямоугольныйK3: 2I₄+8I₂; 2≤rank≤4
11
ABCGHJ

дополнение: DEF

yellow(ACGJ)yellow(ABHJ)blue(ACHJ)
{E+x=a2Ex+y=b2Ey=c2E+y=g2E+xy=h2Ex=j2\left\{\begin{aligned}E+x&=a^2\\E-x+y&=b^2\\E-y&=c^2\\E+y&=g^2\\E+x-y&=h^2\\E-x&=j^2\end{aligned}\right.
a2+j2=c2+g2a^2+j^2=c^2+g^2
a2+j2=b2+h2a^2+j^2=b^2+h^2
a2+2c2=2h2+j2a^2+2c^2=2h^2+j^2

Единственный бескрасный представитель: две гауссовы и одна голубая нормы.

Каноническая система
12
ABDEFH

дополнение: CGJ

red(AFH)red(DEF)red(BEH)
{E+x=a2Ex+y=b2Exy=d2E=e2E+x+y=f2E+xy=h2\left\{\begin{aligned}E+x&=a^2\\E-x+y&=b^2\\E-x-y&=d^2\\E&=e^2\\E+x+y&=f^2\\E+x-y&=h^2\end{aligned}\right.
f2+h2=2a2f^2+h^2=2a^2
d2+f2=2e2d^2+f^2=2e^2
b2+h2=2e2b^2+h^2=2e^2

Три красных условия с двумя общими центрами.

ТреугольныйK3: 4I₄+4I₂; 1≤rank≤2
13
ABDEFJ

дополнение: CGH

red(BDJ)red(DEF)red(AEJ)
{E+x=a2Ex+y=b2Exy=d2E=e2E+x+y=f2Ex=j2\left\{\begin{aligned}E+x&=a^2\\E-x+y&=b^2\\E-x-y&=d^2\\E&=e^2\\E+x+y&=f^2\\E-x&=j^2\end{aligned}\right.
b2+d2=2j2b^2+d^2=2j^2
d2+f2=2e2d^2+f^2=2e^2
a2+j2=2e2a^2+j^2=2e^2

Другой топологический тип трёх красных условий.

ТреугольныйK3: 4I₄+4I₂; 1≤rank≤2
14
ABDFHJ

дополнение: CEG

red(AFH)red(BDJ)yellow(BDFH)
{E+x=a2Ex+y=b2Exy=d2E+x+y=f2E+xy=h2Ex=j2\left\{\begin{aligned}E+x&=a^2\\E-x+y&=b^2\\E-x-y&=d^2\\E+x+y&=f^2\\E+x-y&=h^2\\E-x&=j^2\end{aligned}\right.
f2+h2=2a2f^2+h^2=2a^2
b2+d2=2j2b^2+d^2=2j^2
b2+h2=d2+f2b^2+h^2=d^2+f^2

Параллельный red–red–yellow без центральной клетки.

Прямоугольныйtfmn-параметризация
15
ABEFGH

дополнение: CDJ

red(AFH)red(BFG)red(BEH)
{E+x=a2Ex+y=b2E=e2E+x+y=f2E+y=g2E+xy=h2\left\{\begin{aligned}E+x&=a^2\\E-x+y&=b^2\\E&=e^2\\E+x+y&=f^2\\E+y&=g^2\\E+x-y&=h^2\end{aligned}\right.
f2+h2=2a2f^2+h^2=2a^2
b2+f2=2g2b^2+f^2=2g^2
b2+h2=2e2b^2+h^2=2e^2

Треугольник из трёх попарных квадратных средних.

ТреугольныйK3: 4I₄+4I₂; 1≤rank≤2
16
ABEFGJ

дополнение: CDH

red(BFG)red(AEJ)yellow(ABFJ)
{E+x=a2Ex+y=b2E=e2E+x+y=f2E+y=g2Ex=j2\left\{\begin{aligned}E+x&=a^2\\E-x+y&=b^2\\E&=e^2\\E+x+y&=f^2\\E+y&=g^2\\E-x&=j^2\end{aligned}\right.
b2+f2=2g2b^2+f^2=2g^2
a2+j2=2e2a^2+j^2=2e^2
a2+b2=f2+j2a^2+b^2=f^2+j^2

Параллельный red–red–yellow с центральной клеткой.

Прямоугольныйtfmn-параметризация