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小學(xué)奧數(shù)染色問題和覆蓋問題的講解

時間:2018-10-31 17:38:00   來源:無憂考網(wǎng)     [字體: ]
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  先定義幾個小名詞:

  日字形覆蓋:用于覆蓋的標準單元是由2個并排的正方形格子組成。

  目字形覆蓋:用于覆蓋的標準單元是由3個并排的正方形格子組成。

  3-L形覆蓋:用于覆蓋的標準單元是由3個組成L形狀的格子組成。

  4-L形覆蓋:用于覆蓋的標準單元是由4個組成L形狀的四個格子組成,一邊長一邊短。

  凸字形覆蓋:用于覆蓋的標準單元是由4個組成漢字“凸”字形狀的四個格子組成。

  田字形覆蓋:用于覆蓋的標準單元是由4個組成漢字“田”字形狀的四個格子組成。

  完全覆蓋的定義:用規(guī)定形狀的標準單元去鋪蓋指定的方格棋盤,無重復(fù)無遺漏,則稱該棋盤被所用的標準單元完全覆蓋。

  一系列的小題目,從易到難,慢慢培養(yǎng)解題能力。更復(fù)雜的染色覆蓋問題,往往需要涉及到用多種顏色進行染色,下面的題目僅有一個需要這種技巧。

  題1:M×N的棋盤存在日形覆蓋,當(dāng)且僅當(dāng)M,N中至少有一個為偶數(shù)。

  題2:一個5×7的棋盤,去掉第二行第四列上的小方格之后,剩下部分有日形覆蓋。

  題3:如果m*n不能被3整除,則m*n的棋盤不可能有3-L覆蓋。

  題4:若M,N都是奇數(shù),則去掉任何一個方格,剩余的部分不存在日字形覆蓋。

  題5:證明,一個8*8的棋盤不可能用15個凸形塊和一個田字形塊覆蓋。

  題6:證明,一個8*8的棋盤去掉左上角和右下角的兩個方格后,剩下的62個方格不可能實現(xiàn)日形覆蓋。

  題7:一個3*7的棋盤,用紅、藍兩種顏色染色,證明,總有四個同色的方格位于一個長方形的四個角上。

  題8:一個3*7的棋盤不存在3-L覆蓋。提示:本題目需要用多種顏色染色。

  題9:若m*n的棋盤可以實現(xiàn)4-L覆蓋,證明m*n可以被8整除。

  題10:7*9的棋盤中,挖去位于第四行,第六列的小方格,證明剩下的部分可以實現(xiàn)日形覆蓋。

  題11:在6*6的正方形棋盤上的各個小方格上,分別寫上從1到36的36個數(shù),要求相鄰成“凸”字形的四個方格內(nèi)的數(shù)字之和都為偶數(shù),存在這種可能嗎?

  題12:假定8*8的棋盤是用64個正方形馬賽克組成,每個馬賽克可以翻動,而且每個馬賽克正反兩面一個為白色,一個為黑色,F(xiàn)在開始翻轉(zhuǎn)部分馬賽克,但是要求每次必須同時翻動9塊(上次翻動的下一次還可以翻動),試問:是否可以經(jīng)過有限次翻動之后,得到一個和原來黑白顏色正好相反的棋盤?

  題13:某個展覽大廳是一個6*6的棋盤狀,每個棋盤格子是一個展覽室,相鄰展覽室之間有門相通,F(xiàn)在有人想從入口開始,不重復(fù)不遺漏地走完所有的展覽室。已知該展覽室的入口在左上角,出口在右下角,問,有無這種行走路徑?

  題14:一個2*8的棋盤,水平線和垂直線相交的部分稱之為格點。對格點用紅藍兩種顏色染色。證明:無論如何,一定存在兩條水平線和兩條垂直線,它們所形成的格點是同一種顏色。