Какое максимальное количество квадратов может быть закрашено на гранях куба, если все грани куба — это квадраты 3×3, и при этом никакие два закрашенных квадрата не соприкасаются стороной?
Математика 7 класс Комбинаторика
Чтобы решить эту задачу, нам нужно понять, как можно закрасить квадраты на гранях куба так, чтобы никакие два закрашенных квадрата не соприкасались стороной.
Куб состоит из 6 граней, каждая из которых представляет собой квадрат размером 3×3. Это значит, что на каждой грани 9 маленьких квадратов. Наша цель — закрасить как можно больше квадратов, соблюдая условие, что закрашенные квадраты не соприкасаются стороной.
Рассмотрим сначала одну грань. На квадрате 3×3 можно закрасить квадраты в шахматном порядке, чтобы они не соприкасались. Это можно сделать двумя способами:
На одной грани мы можем закрасить максимум 5 квадратов, если начнем с углового квадрата.
Теперь рассмотрим весь куб. Мы можем попытаться закрасить максимальное количество квадратов на каждой грани, но нужно учитывать, что грани куба соприкасаются, и закрашенные квадраты на соседних гранях не должны соприкасаться.
Оптимальная стратегия будет такой:
Таким образом, мы получаем:
В сумме это дает 20 + 8 = 28 закрашенных квадратов.
Таким образом, максимальное количество квадратов, которое может быть закрашено на гранях куба, составляет 28, при условии, что никакие два закрашенных квадрата не соприкасаются стороной.