(1)在一块5×5的钉板上,试用一条橡皮圈说明:
①有一种方式可以形成一个包围5枚钉子的正方形。
②有两种方式可以形成一个包围5枚钉子的对称十字形。
③有三种方式可以形成一个包围9枚钉子的正方形。
(2)用两条橡皮圈就可能形成一个包围5枚钉子的正方形,而有20根钉子在外。请说明如何做到。
(3)是否有可能由某一枚钉子出发,每次上、下、左或右移一步,而能经过所有的钉子(但不得重复)之后又回到起点?
解答与分析
(1)答案如图1所示。
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(2)图2的两个平行四边形交叉所形成的正方形就符合题目的要求。试用类似的方法,形成一个包围9枚钉子的正八边形,而有16枚钉子在外。
(3)像图3这些只差一点就走完全程的情形,一开始可能会鼓舞我们继续尝试,但无论如何总是会有一枚钉子无法经过,因为这是不可能完成的,现说明如下。
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由于总共有25枚钉子,所以要经过每一枚钉子一次,再回到起点,总共须走25步。然而,要回到起点,步数必须是偶数,因为任何向右的一步,必定要在某个地方由一个向左的一步将它抵销,向上的一步也要由向下的一步抵销,以此类推。因此本题不可能找到答案。
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