内容发布更新时间 : 2024/12/23 10:21:58星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
基本块的黑白总数量是不一样的(11黑9白,或9黑11白,可以不用算,知道不一样即可)。
但是,目标图形是“10黑10白”,黑白数量是一样的。5个基本块无法拼成目标图。 【答案】不能。
52、【补充1】由1个“田”字块和15个“凸”字块,能否拼成8×8的图? 【难度级别】★★★☆☆ 【解题思路】覆盖问题,黑白染色,考察基本块的黑白数量的奇偶性,奇偶矛盾。 1×4+15×4=64,8×8=64,数量是相等的。 1个“田”字块“2黑2
白”,黑的数量是偶数。“凸”字块是“3黑1白”或者“3白1黑”,黑的数量为奇数,15个奇数相加仍然是奇数。所以1个“田”字块和15“凸”字块黑的总数量为“偶数+奇数”=“奇数”。 但是,目标图形是“32黑32白”,黑的数量是偶数。基本块与目标块,黑的数量的奇偶性矛盾,所以不能拼成。当然白的奇偶性也是矛盾的。
【答案】不能。
53、【例8】下表中,有公共边的两格内的数同时加上1或同时减去1叫做一次操作。经过有限次操作后由做表变为右表,那么右表中A处的数是____。 【难度级别】★★☆☆☆
【解题思路】这是老师说的“邻格加减问题,差不变”,实际也是个“纯染色”问题,从条件“有公共边的两格同加或同减”想到了黑白染色。 左表,黑格数字和=5,白格数字和=0,黑格数字和-白格数字和=5。
右表,黑格数字和=2010×4+A,白格数字和=2010×4,黑格数字和-白格数字和=2010×4+A-2010×4。
有公共边的两格就是黑白格,根据“同加1同减1”的规则,多次操作后“黑格数字和-白格数字和”不会发生变化,所以:2010×4+A-2010×4=5。即:A=5。 【答案】5。
二、多色染色
54、【学案3】在8×8的国际象棋棋盘上有一枚棋子。它每一步只能向上、向右或向左下方走一步,如图。那么它能否从棋盘的左下角出发,走遍所有格,并且每个方格恰
好走一次呢?
【难度级别】★★★☆☆
【解题思路】“纯染色”问题,3色染色,数量矛盾。
从题目给出的走法“向上、向右或向左下方走一步”,这3个方向是同一个颜色,无论往哪个方向走下一步的颜色都是相同的,并且下一步变色了。 左下角第1个位置是灰色,下一步第2个位置是白色,再下一步第3个位置是黑色,走棋按照“灰、白、黑”的顺序循环,3步一循环。
8×8=64,64÷3=21?1,余数为1,第64个位置为“灰”,所以“灰”22个、“白”21个、“黑”21个。
但是,棋盘上实际有:“灰”21个、“白”22个、“黑”21个。所以,不能走遍所有格并且恰好每格走一次。
本题是题目给出了染色方法,如果没有给出,是需要自己思考的,其实这个才是本题应该掌握的难点。为什么需要3色呢?按照下面的思路考虑。 左上角第1格是“白”第2格是“黑”,第2格的下一步可以往右、左下走,那么“黑”的右边和左下要同色,如果只用黑白2色,显然右边可以白色,但是左下白色就和上面的第1格白色相同了,所以“黑”的右边和左下需要第3种颜色(假设是灰),第1行按照“白、黑、灰”从左往右染色。 那么第2行以哪种颜色开始呢?从上一段的描述中就知道了,第1行的第2格是黑第3格是灰,黑的左下(第2行第1格)和右面(第1行第3格)颜色相同,所以左下(第2行第1格)是灰。第2行的右边继续按照“白、黑、灰”从左往右染色。同理得出,第3行以黑开始。
以上染色过程完全满足题目给定的条件要求,染色后,验证可知。 【答案】不能。
55、【例6】用9个1×4的长方形能否拼成一个6×6的正方形?请说明理由。 【难度级别】★★★★☆
【解题思路】覆盖问题,4色染色,数量矛盾。
此题,先思考黑白染色,因1×4的长方形黑白染色后,2黑2白,数量和奇偶性上都无法找出矛盾。所以考虑用多色染色,为什么呢?因为黑白2色无法准确“区分”1×4的4个格,使用4色来“区分”。“凸”可以用黑白区分,1×4的长条无法用黑白区分。 用数字表示颜色,如图: 9个基本块,1、2、3、4四种颜色各有9个。
但6×6的正方形中有1、2、3、
4四种颜色分别为:9个、10个、9个、8个。所以,无法用9个1×4的长条来拼成6×6的正方形。 【答案】不能。
三、条形染色
56、【例7】能不能用15个如图所示的“L”型和1个“田”字型纸板,拼成一个8×8的棋盘? 【难度级别】★★★☆☆ 【解题思路】覆盖问题,条形染色,奇偶矛盾。
本题,“L”型、“田”字型,使
用黑白染色,都是2黑2白,没有数量矛盾,也没有奇偶矛盾;“L”型、“田”型,这2种形状不太好使用多色染色;本题采用条形染色。
其实本题的条形染色是黑白染色的变形,第2行黑白和第1行黑白上下不是相间的,而是上下对齐的。 “田”字型必定盖住2黑2白。
“L”型可能盖住3黑1白,也可能盖住1白3黑(无论横着放还是竖着放),黑为奇数,15个“L”型,15个奇数相加仍然是奇数,再加上1个“田”字型的2黑。仍为奇数,黑的总数量为奇数。
但是,8×8的棋盘上,黑色数量为32,是偶数,奇偶性矛盾,不能拼成。 【答案】不能。
57、【补充2】用若干个2×2、3×3能不能拼成一个11×11的正方形? 【难度级别】★★★★☆
【解题思路】11×11=121,是个奇数,染色后11×11的目标图中黑或者白的总数总有一个是奇数。
而采用“1黑1白”的条形染色,2×2块肯定是2黑2白,黑白数量都是偶数,关键看3×3块,3×3块有可能黑的数量是奇数(3黑6白)也有可能白的数量是奇数(3白6黑),无法区分。
本题采用“2黑1白”的条形染色,3×3基本块的黑色总数与11×11的目标图会出现奇偶性矛盾。 2×2,放到大正方形中,函盖“2