为了增加跳棋娱乐性,提高广大棋友学习跳棋的兴趣,锻炼计算和思维能力。特推出跳棋有关的趣味数学系列,以供大家鉴赏。
题1:对于中国跳棋,棋盘上一共有多少个棋孔(单选题)
(a)120个
(b)121个
(c)122个
(d)123个
题2:国际象棋棋盘上的跳棋问题(来源于1990年中国国家集训队训练题):国际象棋棋盘上有9颗棋子在棋盘左下角构成3x3的正方形,规定每颗棋子可以像传统跳棋那样,隔一子对称跳过它相邻的另外1颗棋子,可以无限次跳,也可以横跳、竖跳以及斜跳,请问这9颗棋子是否可以跳到右上角重新构成3x3的正方形了?
答案是1b、2不能构成。
解析:(1)对于题1,选b,121个。
根据分区域切割不同,有多种计算方法,这里举两个。
①切成1个大三角形+3个小三角形。见图1,可算出棋孔总数=(1+2+3....+13)+3x10=(1+13)x13÷2+30=121个。
图1
②切成1个平行四边形+4个小三角形。见图2-1,可算出棋孔总数=9x9+4x10=121个。
图2-1
说点题外话,新的Kata跳棋在不进边营的背景下,也是通过9x9的正方形9路围棋棋盘演绎图2-1中跳棋的平行四边形区域的棋子活动,具体见图2-2所示。
图2-2
(2)对于题2,没法构成3x3的正方形。有两种方法,
①第一种是纯数学的方法,具体解题过程可以看视频链接https://www.bilibili.com/video/av59420689?share_token=07d42215-2420-4bc1-b239-fe03ee2cbcc1
②第二种是跳棋中常用的点位思维,即只有在棋盘上同点位属性的棋子才能对称跳,否则只能挪(点位变换)。
图3标注了左下角和右上角的点位属性,可以看出,原来左下角3x3的正方形棋子,点位包括4个a号位、2个b号位、2个c号位、1个d号位。如果左下角的9颗棋子要通过“跳”的方式到右上角去,也需要同样属性的点位数目要完全一致,但是右上角的9个位置点位实际为1个a号位、2个b号位、2个c号位、4个d号位。综上可知,左下角3x3的正方形棋子和右上角3x3的正方形棋子在对于的abcd点位数量不完全一致,即没法通过“跳”的游戏规则重新构成3x3的正方形。
图3
不忘初心,方得始终