(1)在一塊5×5的釘板上,試用一條橡皮圈說明:
①有一種方式可以形成一個包圍5枚釘子的正方形。
②有兩種方式可以形成一個包圍5枚釘子的對稱十字形。
③有三種方式可以形成一個包圍9枚釘子的正方形。
(2)用兩條橡皮圈就可能形成一個包圍5枚釘子的正方形,而有20根釘子在外。請說明如何做到。
(3)是否有可能由某一枚釘子出發(fā),每次上、下、左或右移一步,而能經過所有的釘子(但不得重復)之后又回到起點?
解答與分析
(1)答案如圖1所示。
(2)圖2的兩個平行四邊形交叉所形成的正方形就符合題目的要求。試用類似的方法,形成一個包圍9枚釘子的正八邊形,而有16枚釘子在外。
(3)像圖3這些只差一點就走完全程的情形,一開始可能會鼓舞我們繼續(xù)嘗試,但無論如何總是會有一枚釘子無法經過,因為這是不可能完成的,現(xiàn)說明如下。
由于總共有25枚釘子,所以要經過每一枚釘子一次,再回到起點,總共須走25步。然而,要回到起點,步數(shù)必須是偶數(shù),因為任何向右的一步,必定要在某個地方由一個向左的一步將它抵銷,向上的一步也要由向下的一步抵銷,以此類推。因此本題不可能找到答案。