一道关于着色的组合题

对付某些组合几何题,“着色”是非常巧妙的招数。

  • 最常见的题目

明显可以看出,我们可以用若干\(1 \times 2\)的小木块拼接出\(8\times 8\)的大方块。

现在我们拿掉对角上的两个小方块,剩下的部分还能用\(1 \times 2\)的小木块拼接出来吗?答案是否定的。我们将\(8\times 8\)的大方块进行如下“着色”,可以看出剩下的部分包含32个阴影小方块和30个白色小方块。我们可以让每个\(1 \times 2\)的小方块包含一个阴影方块和一个白色方块,故拼接是不可能做到的。

  • 一个不常见的题目

俄罗斯方块估计大家都玩过(见过),其中的基本图形有如下几种:

我们可以看到,每个基本图形都包含4个小方块,现在问题来了,我们能用这7个图形拼接成一个\(4 \times 7\)个矩形吗?要用纯粹的试验来证明或否证太麻烦了,“着色”技巧可以有效的处理这一问题:

如果我们间隔着色,则除了“T”图形,其他6个图形都包含2个阴影方块和2个白色方块;同时,“T”图形则包含3个阴影和1个白色或者3个白色和1个阴影。即,无论如何,这7个图形都得不到相同的阴影和白色方块,因此不能拼接出\(4 \times 7\)个矩形。


这里的两个题目以及截图都来自图书The Magic of Math。这本书有很多有趣的内容,值得中学生和大学生一阅。

posted on 2016-07-18 18:57  星空暗流  阅读(539)  评论(0编辑  收藏  举报

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