小學數學經典題目——加法原理(三)下

今天我們就來挑戰一下加法原理的小BOSS(為什麼不是大BOSS呢?那是因為以後還會遇到更兇猛的)。

【挑戰題2】

“一些白色瓷磚和灰色瓷磚排成3×3的正方形,其中不含有兩塊相鄰的灰瓷磚的拼法有多少種?”(下圖是其中的一種)

小學數學經典題目——加法原理(三)下

注:灰瓷磚一塊都不使用,也算一種;旋轉後重合的算同一種;只是翻轉後重合的算不同種。

做題前先澄清一個概念“相鄰”——兩個正方形有公共邊,下面左圖中兩個灰色方格屬於相鄰的情況,右圖中的兩個灰色方格不相鄰:

小學數學經典題目——加法原理(三)下

接下來我們對9個格子進行分類,位於四個角的(綠色)、位於四條邊中間的(黃色)和位於中心的(紅色):

小學數學經典題目——加法原理(三)下

利用加法原理求解,需要對各種情況進行分類,我們選擇黃色的方格(也可以選擇綠色的,如果選擇紅色的……那就自求多福吧):

1. 黃色方格都沒有放灰色瓷磚

按綠色方格放灰色瓷磚的數目進行分類:

  • 0塊:1種

  • 1塊:1種(放哪個格子旋轉都是一樣的)

  • 2塊:2種(位於同一邊上或對角線上)

  • 3塊:1種

  • 4塊:1種

共有:1+1+2+1+1=6(種)

此時紅色方格放白色或灰色的瓷磚都可以,所以共有:6×2=12(種)

2. 黃色方格放了1塊灰色瓷磚

下圖中打“X”的方格都不能放灰色瓷磚:

小學數學經典題目——加法原理(三)下

剩下2個方格放任意顏色的瓷磚都可以,所以有:2×2=4(種)

3. 黃色方格放了2塊灰色瓷磚

有兩種情況:

小學數學經典題目——加法原理(三)下

上面左圖的情況下,打“X”的方格都不能放灰色瓷磚:

小學數學經典題目——加法原理(三)下

剩下一個方格放任意顏色的瓷磚都可以,所以有:2種。

上面右圖的情況下,打“X”的方格都不能放灰色瓷磚:

小學數學經典題目——加法原理(三)下

只有1種擺法。

所以,共有:2+1=3(種)。

4. 黃色方格放了3塊灰色瓷磚

下圖中打“X”的方格都不能放灰色瓷磚:

只有1種。

5. 黃色方格放了4塊灰色瓷磚

下圖中打“X”的方格都不能放灰色瓷磚:

小學數學經典題目——加法原理(三)下

只有1種。

綜上,共有:12+4+3+1+1=21(種)擺法。


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