16 鋸木板的遊戲…橫與豎的巧妙安排
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分類:戲說數學
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發佈於:10 四月 2014
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作者:國立台灣師範大學數學系教授 許志農
與幾何相關的遊戲無外呼在紙上做描點,畫線或者移動的操作。比較有趣的幾何遊戲應該是將這些幾何操作融入日常生活的實例裏,也就是說,找一個常見的生活實例來闡釋我們所設計的幾何遊戲。這樣除了可以增添樂趣外,也可以將遊戲變活。鋸木板的遊戲就是一道這樣的實例。
在一塊畫有粗黑虛線的5×5木板上,甲﹑乙兩人輪流鋸這塊木板,每人每次只能沿著粗黑虛線鋸一個單位長度,而且遵守以下的規則:
(1) 甲先開始,從木板邊緣沿粗黑虛線鋸一個單位長度。
(2) 乙接續甲的最後位置,再鋸一個單位長度(鋸過的不能再鋸)。
(3) 把木板鋸成兩塊的人輸了。
上圖就是甲﹑乙在總共十三次操作後的情形,而接下來輪到乙鋸,很顯然地,無論乙往那邊鋸,都會將木板鋸成兩塊,在這種鋸法之下,乙輸了。
鋸木板遊戲是先鋸的甲或後鋸的乙有必勝的策略,又其策略為何?
因為每次都需鋸掉一個單位長度的木頭,而且只有橫與豎兩種選擇,所以如何巧妙安排橫與豎的配置是遊戲輸贏的關鍵。
從下圖中的粗黑線段之橫與豎配置,你是否已經理解後玩的乙之必勝策略:
事實上,除了上述的橫﹑豎配置可以讓已贏的鋸木板遊戲之外,還有其他的橫﹑豎配置讓乙有必勝的策略,嘗試看看。
鋸木板的遊戲可以延伸到其它形狀的木板上,如矩形或者其它方形的木板等,下圖是在正六邊形格子上進行的鋸木板遊戲: