Собери прямоугольник головоломка из 6 частей. Игровые занимательные задачи для дошкольников (Михайлова З.А.)

“Пентамино” - одна из самых популярных мировых головоломок, пик популярности пришелся на конец 60-х годов. Сама игра подробно описывалась в журнале “Наука и жизнь”. В эту головоломку могут играть и дети и взрослые.

Запатентовал головоломку “Pentomino” Соломон Вольф Голомб , житель Балтимора, математик и инженер, профессор университета Южная Калифорния. Игра состоит из плоских фигур, каждая из которых состоит из пяти одинаковых квадратов, соединённых между собой сторонами, отсюда и название. Существуют еще версия головоломок Тетрамино, состоящие из четырех квадратов, от этой игры и произошел известный Тетрис.

Элементы Пентамино

Игровой набор “Пентамино” состоит из 12 фигурок. Каждая фигура обозначается латинской буквой, форму которой она напоминает. При решении задач и головоломок фигурки можно вертеть и переворачивать, поэтому при изготовлении игры своими руками элементы делайте двухсторонними.

Популярные головоломки

Игры и игрушки на основе Пентамино

Сейчас в интернет магазинах можно найти игры и головоломки, сделанный на основе элементов Пентамино.

Пентамино своими руками

Предлагаем сделать элементы игры из плотного картона или пластика и обклеить цветной бумагой или клеящейся пленкой. Внизу представлен вариант изготовления из картона.

  • Рисуем каждый элемент на твердом картоне или пластике. Рисовать лучше, каждый элемент по отдельности, не складывая в прямоугольник - так вырезать будет легче.
  • Вырезаем первую фигуру “U”, перепроверяем размеры. Далее вырезаем все остальные элементы, проверяя чтобы они спокойно входили в элемент “U” своими выпуклыми частями. Подрезаем, если надо лишнее. На фотографии показаны элементы с размером квадратного модуля 2,5 х 2,5 сантиметра.
  • Обводим готовый картонный элемент на сложенной вдвое цветной бумаге и вырезаем сразу две цветные детали. Лучше цветные детали делать чуть меньше, чем картонные, и приклеиваются лучше, и края не будут отклеиваться от частого использования.
  • Клеим цветную бумагу с двух сторон к картону.
  • Находим коробочку для хранения деталей, куда потом будем складывать также схемы и задания к игре. Схемы можно распечатывать на сайте, а можно рисовать и раскрашивать на тетрадном листе в клеточку.

Пентамино - очень популярная логическая игра и головоломка одновременно. Элементы в игре - плоские фигуры, каждая из которых состоит из пяти одинаковых квадратов. Всего существуют 12 элементов пентамино, обозначаемых латинскими буквами, форму которых они напоминают (см. рисунок).

Как сделать Пентамино

Можно изготовить пентамино из кубиков, но тогда Вам нужно будет склеить и обклеить цветной пленкой 60 кубиков - трудновато. Предлагаем сделать элементы их плотного картона.

  • Рисуем каждый элемент на твердом картоне, вырезаем, проверяем, чтобы элемент входил в элемент “U”. Подрезаем, если надо лишнее. Мы рисовали детали из квадратиков 2,5х2,5 см.
  • Обводим готовый картонный элемент на сложенной вдвое цветной бумаге и вырезаем сразу две цветные детали. Лучше цветные детали делать меньше, чем картонные, и приклеиваются лучше, и углы поровнее будут.
  • Клеим клеем-карандашом цветную бумагу с двух сторон картонки.
  • Находим коробочку для хранения деталей, куда потом будем складывать также схемы и задания к игре.

Игры и задачи с Пентамино

Сложи прямоугольник.

Самая распространённая задача о пентамино - сложить из всех фигурок, без перекрытий и зазоров, прямоугольник. Поскольку каждая из 12 фигур включает в себя 5 квадратов, то прямоугольник должен быть площадью 60 единичных квадратов. Возможны прямоугольники 6×10, 5×12, 4×15 и 3×20.
Существует ровно 2339 различных укладок пентамино в прямоугольник 6×10, а вот вариантов прямоугольника 3х20 всего 2.

Один из двух способов складывания прямоугольника 3х20

Честно скажу, пыталась весь вечер сложить - не получилось, поэтому ребенку такую задачу лучше не предлагать.

Детям лучше тренироваться на маленьких прямоугольниках из нескольких деталей.
Вот нарисовали варианты складывания прямоугольников из трех деталей.

Сложи фигуру

Их элементов можно складывать различные фигуры, симметричные узоры, буква алфавита, цифры.
Для маленьких детей, лучше фигуры складывать по образцу, как мозаику.
Фигурки можно распечатать или перерисовать на листочек в клеточку.

Фигура “Утка”, сложенная по образцу.

Игры с малышами.

С малышами играть лучше совсем по другому, не стоит им давать сразу сложные задания на логику, пусть играют с пентамино как с пазлами.

  • Моя дочь (3,5 года) складывает их один в другой, ищет подходящий по цвету или форме, а в получившейся собранной фигуре ищет признаки сходства с животным или знакомым предметом. Например, если фигура похожа на слона, то можно пытается сделать хобот подлиннее или увеличить уши, а потом убрать пару элементов и превратить фигуру в мышь или еще кого-нибудь.
  • Покажите ребенку как складывать маленький прямоугольник. Потом разломайте, как будто нечаянно. Можно перед тем как сломать, обратить внимание ребенка на то, где какие детали лежат. Попросите помочь собрать его заново, а то у вас не получается.

Да, много еще игр можно придумать с пентамино, главное, что бы ребенку и вам было интересно.

Пентамино из Лего

Кстати, если у Вас дома много стандартных кирпичиков лего, то можно попробовать сделать пентамино их них. Фигурки сложенные из Лего получаться объемные, и можно будет собирать помимо обычных, плоскостных моделей, объемные фигуры.

Схема сборки достаточно простая: два ряда кирпичиков уложенные друг на друга со смещением.

Вы любите играть?

    Значимость и незаменимость игры в нашей жизни давно уже доказана многими психологами, учеными и самой жизнью. Мы играем с самого детства, учимся общаться в процессе игры, строить отношения.
    Собраться всей семьей или с друзьями, поболтать о разном, угостить всех чем-нибудь вкусненьким, сыграть несколько увлекательных партий в настольную игру – все это то, что придает нашей жизни особый колорит.

    Сегодня увлечение настольными играми принимает тотальный характер. Ведь современные настольные игры – это не только «бродилки», но и стратегические, экономические, детективные, логические игры.

    В мире существует уже до 10 тысяч настольных игр разной тематики. Конечно, за всеми новшествами не угнаться, а некоторые игры слишком дорого стоят. Но ведь игру можно сделать и своими руками
Вот несколько игр.

Танграм


Игры-головоломки, на воссоздание из геометрических фигур образных изображений используются для совершенствования зрительного восприятия, и анализа, зрительной памяти, комбинаторики. Наборы фигур представляют собой части разрезанной определенным образом фигуры: квадрата, прямоугольника, круга или овала. Они интересны детям. Детей увлекал результат - составить увиденное на образце или задуманное.

Успешность освоения игры у детей зависит от сенсорного развития детей. Дети называли геометрические фигуры, их свойства, их отличительные признаки, свободно перемещать фигуры. У детей развивается умение анализировать изображения, выделять геометрические формы, видоизменять фигуры путем разрезания и составлять их из частей.

Существуют различные игры- головоломки, на воссоздание из геометрических фигур плоскостных изображений предметов, животных, птиц, домов, кораблей такие как: «Танграм», «Пифагор», «Сфинкс», «Волшебный круг», «Колумбово яйцо», «Листик», «Вьетнамская игра», «Пентамино».

Но мы сейчас рассмотрим только одну из них - "Танграм".



Появление этой китайской головоломки связано с красивой легендой. Почти две с половиной тысячи лет тому назад у немолодого императора Китая родился долгожданный сын и наследник. Шли годы. Мальчик рос здоровым и сообразительным не по летам. Одно беспокоило старого императора Мальчику доставляло большое удовольствие целый день забавляться игрушками. Император призвал к себе трех мудрецов, один из которых был известен как математик, другой прославился как художник, а третий был знаменитым философом, и повелел им придумать игру, забавляясь которой, его сын постиг бы начала математики, научился смотреть на окружающий мир пристальными глазами художника, стал бы терпеливым, как истинный философ, и понял бы, что зачастую сложные вещи состоят из простых вещей. Три мудреца придумали "Ши-Чао-Тю" - квадрат, разрезаннный на семь частей.

Говорят, что танграм был любимой игрой Наполеона, который, лишившись трона, в изгнании проводил долгие часы за этой забавой, «упражняя свое терпение и находчивость»

Суть игры заключается в том, чтобы на плоскости из семи частей квадрата создавать самые разнообразные фигуры, силуэты предметов по образцу или замыслу. В коммерческих наборах обычно прилагаются карточки с заданиями.

1 вариант : Самый простой. Если ребенок маленький предложите ему составить фигуру путём наложения элементов на образец разделенными на составные части.



2 вариант: Если с первым разобрались,то можно составлять фигуры по примеру, то есть картинка перед вами а элементы составляете уже смотря на фигуры разделённую на части.


3 вариант: Для детей постарше, можно оставлять в фигуре только контуры.


4 вариант: Собственно творческие задания - самому придумать и сложить фигуру.

Малыши тоже могут приобщаться к головоломке. Для них можно придумать совсем простенькие задания. Например, сложить из двух треугольников или из двух прямоугольников - квадратики, из треугольников - большой треугольник или параллелограмм. Таким методом можно изучить основные геометрические фигуры.

Сделать танграм можно самому. Это очень просто. Вам понадобятся шаблон головоломки. Распечатайте Танграм или нарисуйте сами по образцу. Можно использовать разноцветные элементы, если ребёнок маленький - заодно вспомните цвета, да и интереснее работать - играть с красочным


материалом.

При решении головоломки требуется соблюдать два правила: первое — необходимо использовать все семь фигур танграма, и второе — фигуры не должны перекрываться друг другом. Взяв на вооружение математическую науку – комбинаторику, было получено более 5000 возможных вариантов сложенных фигурок.


Примеры сборки:












"ПИФАГОР"

Головоломка Пифагор очень похожая на старый добрый Танграм. Головоломка имеет форму квадрата, разрезанного на 7 частей, комбинируя которые, можно создать огромное количество геометрических фигур, силуэтов животных, людей, разных предметов и т.п. Все детали разного размера, в этом и заключается сложность, поэтому сложить фигуру из них достаточно сложно.


В инструкции к головоломке предлагаются 15 разных заданий. Головоломку Пифагор можно использовать на занятиях по математике, дома или в школе, ведь она отлично способствует развитию воображения, логики, внимания, пространственного мышления, математических и творческих способностей. Вы можете сделать из картона или вырезать из пластика головоломку Пифагор и Вашей семье гарантированы положительные эмоции и хорошее нестроение.

ВОЛШЕБНЫЙ КВАДРАТ

Геометрическая головоломка Волшебный квадрат относится ко второму уровню сложности и подходит для детей в возрасте от 4 лет. Занимаясь с головоломкой, ребенок познакомится с простыми геометрическими фигурами: треугольником, трапецией, квадратом.



Головоломка “Монгольская игра”

Разновидность геометрической головоломки, на подобии “Танграма” или “Квадрата Пифагора”.


Головоломка представляет собой квадрат разрезанный на 11 частей: 2 квадрата, один большой прямоугольник, 4 маленьких прямоугольника, 4 треугольника. Лучше всего изготовить такую головоломку из двустороннего картона или пластика.

Суть игры - собирать фигурки из данных элементов по принципу мозаики.

Как можно играть:

Составлять геометрические фигуры по образцу. В интернете можно найти готовые задания с ответами, а можно придумать задания для своего ребенка и самим.
Для того, чтобы нарисовать фигуры Вам потребуется лист в клетку. Можно взять обычный лист из школьной бумаги. Элементы из которых состоит “Монгольская игра” очень просты, и вам не составит большого труда составить из них композиции.

Вот, для примера, несколько фигур, составленных их элементов головоломки.

Если ребенок маленький, то можно составлять фигуры по примеру, то есть фигурам, разделенными на составные части. Для детей постарше, можно оставлять в фигуре только контуры.





Малыши тоже могут приобщаться к головоломке. Для них можно придумать совсем простенькие задания. Например, сложить из двух треугольников или из двух прямоугольников - квадратики, из треугольников - большой треугольник или параллелограмм. Таким методом можно изучить основные геометрические фигуры.

Головоломка "СФИНКС"

Головоломка «Сфинкс» состоит из разнообразных геометрических фигур: из
4 треугольников и 3 четырехугольников с разным соотношением сторон. Из
элементов можно собрать силуэты птиц, человека, животных, развивая
наблюдательность и геометрическое воображение.


Инструкция содержит
схемы для построения более двух десятков фигур:



Игры - головоломки развивают пространственное воображение, комбинаторные способности, сообразительность, смекалку, находчивость. Простые в понимании, но достаточно трудные в решении, головоломки находятся на тонкой грани, соединяющей увлекательную игру и интеллектуальное развитие.

Головоломки от Алексея Шамшина


И ещё одна


Головоломка Архимеда СТОМАХИОН

Предлагаемая головоломка Архимедова игра — уникальный геометрический конструктор, в который играли еще в глубокой древности. Ее иное название "Стомахион".


Элементы игры получаются путем произвольного деления прямоугольника на 14 частей. Из получившихся деталей конструируют на плоскости разнообразные предметные силуэты, например, сидящей собаки, бегущего человека, разнообразных цветов, птиц. Можно сложить и многофигурные композиции. Знакомить ребенка с игрой необходимо постепенно.

Поупражняйте малыша в различении геометрических фигур. Можно предложить ребенку сосчитать стороны, углы, сгруппировать фигуры по форме, размеру, назвать их. Затем попробуйте конструировать простейшие изображения. Для облегчения головоломки Архимедова игра, предлагается сначала выкладывать фигуры по прилагаемым схемам.



Головоломка "ЛИСТИК"

Геометрическая головоломка-мозаика Листик разработана для детей в возрасте от 4 лет Ф игура, напоминающая лист сирени. Этот лист сирени выложен из других фигур: треугольников, квадратов, трапеций.

Работа с головоломкой развивает глазомер ребенка, восприятие им формы, зрительно-моторную координацию, пространственное мышление и воображение. Способствует развитию произвольности (умения играть по правилам и выполнять инструкции), познавательной активности, мелкой моторики, воображения, сформированности сенсорных эталонов цвета, величины и формы, комбинаторных способностей, абстрактного мышления.

"Волшебный круг"

Круг разрезается на 10 частей. Правила игры те же, что и в других подобных играх: использовать для составления силуэта все 10 частей, не накладывая одну не другую. Разрезанный круг должен быть окрашен одинаково, с двух сторон.





ВЬЕТНАМСКАЯ ИГРА


В состав "Вьетнамской игры" входит разделенный на семь частей круг и рамка, в которую укладываются элементы. Все детали головоломки имеют обтекаемую форму, некоторые из них одинаковы по размеру. Предложите малышу сконструировать из замысловатых деталей силуэт какого-нибудь животного или птицы. Сначала можно задействовать не все элементы, затем постепенно усложнять задания.


Можно конструировать по схемам, а можно выдумывать свои сюжетные композиции.




Конструируя простые образные фигуры, дети учатся восприятию формы, способности выделять, фигуру из фона, выделению основных признаков объекта. Головоломка развивает глазомер, аналитико-синтетические функции, воображение (репродуктивное и творческое), зрительно-моторную координацию, умение работать по правилам. Игра предназначена для детей от 4 лет



КОЛУМБОВО ЯЙЦО




Существует рассказ - может быть, и вымышленный. От­крыватель Америки Колумб был приглашен к всемогущему кардиналу Мендозе. За столом, по просьбе гостей, он начал рассказывать, как именно был им открыт Новый Свет (кото­рый, впрочем, он считал Индией). Кто-то из присутствую­щих, человек ограниченный, но самоуверенный, пожав пле­чами, сказал: «Так просто всё?»


Колумб взглянул на него и протянул ему лежавшее на блюде куриное яйцо: «Сделайте так, чтобы оно стояло на своем носке». Разумеется, попытки установить яйцо успехом не увенчались. «Это немыслимо...» - сказал обескураженный собеседник Колумба. «Это очень просто!» - с усмешкой от­ветил мореплаватель и, разбив о стол носок яйца, без труда заставил его стоять.

Выражение «колумбово яйцо» - стало воплощением ост­роумного и неожиданного выхода из затруднения, синонимом простого разрешения трудных вопросов.


Знакомимся с увлекательной головоломкой Колумбово яйцо, которая отлично скрасит время в дороге, ожиданиt в поликлинике и конечно же, разовьет логику и мышление ребенка. Принцип игры прост. Разрезаем по линиям фигурку яйца на мелкие детали. Задача ребенка – собрать фигурку по образцу. Но иногда можно пофантазировать и придумать свои варианты, разглядеть в фигуре знакомый образ.

Вот фигуры с заданиями



























Пентамино

Известная логическая игра-головоломка. Именно эта игра вдохновила Алексея Пажитнова на создание популярной компьютерной игры тетриса.

Пентамино - очень популярная логическая игра и головоломка одновременно. Элементы в игре - плоские фигуры, каждая из которых состоит из пяти одинаковых квадратов. Всего существуют 12 элементов пентамино, обозначаемых латинскими буквами, форму которых они напоминают

Можно изготовить пентамино из кубиков, но тогда Вам нужно будет склеить и обклеить цветной пленкой 60 кубиков - трудновато. Предлагаем сделать элементы их плотного картона.

  • Рисуем каждый элемент на твердом картоне, вырезаем, проверяем, чтобы элемент входил в элемент “U”. Подрезаем, если надо лишнее. Мы рисовали детали из квадратиков 2,5х2,5 см.
  • Обводим готовый картонный элемент на сложенной вдвое цветной бумаге и вырезаем сразу две цветные детали. Лучше цветные детали делать меньше, чем картонные, и приклеиваются лучше, и углы поровнее будут.
  • Клеим клеем-карандашом цветную бумагу с двух сторон картонки.
  • Находим коробочку для хранения деталей, куда потом будем складывать также схемы и задания к игре.

Результат. Фигура: прямоугольник

Какой в конечном итоге результат окажется перед нами? Какой мы сделали вывод? Прямоугольник символизирует постамент, на котором что-то может быть возведено.

«Согласен ли я с выводом?»

«Какой вывод я сделал?»

Это может быть констатация потерянного времени и ненужности информации. Но мы можем признать, что наши потребности вполне удовлетворены. Возможно, удалось найти огромное количество очень полезной и качественной информации.

При помощи формы прямоугольника мы даем заключения.

Удовлетворены ли наши информационные потребности? Каким образом они были удовлетворены? Нужна ли нам еще информация по этому вопросу? Довольны ли мы точностью полученных сведений? Появились ли у нас еще какие-либо вопросы?

Какова конечная ценность того, что мы узнали? Соответствует ли она важности наших нужд? Открылись ли новые направления для деятельности? Каково значение ценности добываемой информации? Как эта ценность влияет на наши действия, стратегию, планы, методы решения проблем и т. д.?

Какие мысли были почерпнуты нами из информации? Почему они представляют для нас интерес? Нужно ли делать что-то для их развития?

На эти вопросы мы должны дать себе подробные ответы. Основная цель метода «Шесть фигур мышления» - движение к ясности восприятия. Это означает, что вы должны научиться последовательно обращать внимание сначала на один аспект, а затем на другой - вместо того, чтобы метаться от одного к другому.

СЛЕДУЮЩИЙ ШАГ

Каким должен быть следующий шаг? Нуждаемся ли мы в большем количестве информации? Достаточно ли имеющейся сейчас информации для дальнейших действий?

Если полученная информация была распространена или доступна для того, чтобы изменить мышление, то что нужно предпринять далее? В каком направлении информация изменила наши соображения и стратегии? Нужно ли сообщать об этих изменениях другим людям?

Полученная информация была последовательно обработана, но никаким образом на нас не повлияла. Потеряли ли мы на этом время? Спокойствие также имеет высокую

цену. Если информация не принесла новых знаний, значит, мы движемся в правильном направлении, а это немаловажно.

ИНФОРМАЦИОННЫЙ ОТЧЕТ

Вы можете написать информационный отчет для себя или кого-то еще. Отчеты разных людей можно сравнить между собой. Они будут пропущены через все шесть рамок, будут прокомментированы и подвергнуты критике.

Само собой, отчеты следует составлять только по важной и полезной информации, прошедшей отбор из всей потребляемой.

Запоминание - настолько важный процесс, что мы должны относиться к нему особенно внимательно.

Всем известно, что информация может иметь очень большое значение. Но при этом мы очень мало знаем о том, как следует использовать информационные ресурсы и влияние информации.

КОМПЬЮТЕРЫ

Компьютерный анализ информации представляет собой растущую опасность.

Советы, данные в этой книге, не могут быть использованы в компьютерном анализе. Только человек обладает способностью оценить степень точности, важности, интерес или нейтральность информации.

Итак, чем чаще мы используем компьютерные программы для обработки информации, тем более необходимыми становятся фигуры мышления.

ФОРМА ПРЯМОУГОЛЬНИКА

«Что мы можем разместить на постаменте?»

«К какому выводу мы пришли при использовании фигуры прямоугольника?»

«Используйте, пожалуйста, вашу форму прямоугольника. Теперь мы можем сравнить наши выводы».

«Была ли эта информация полезной? Какой вывод нами сделан?»

«Мы вложили в это дело много усилий. И что мы видим через форму прямоугольника?»

«Я использовал форму прямоугольника и мне кажется, что наши с вами выводы различны. Я бы хотел обсудить это».

Прямоугольник служит пьедесталом для ваших выводов и заключений. Нужно приложить усилия, чтобы водрузить их на эту плиту. Нетрудно догадаться, что люди, столкнувшиеся с одной и той же информацией, приходят к одним и тем же выводам. Собственные заключения всегда следует проговаривать, стараться сделать их ясными для других. Для этого мы должны обдумывать их. Это самое главное.

Из книги Гештальт, ведущий к просветлению автора Энрайт Джон

ЧАСТЬ III. ФИГУРА

Из книги Психология красоты: Тренинг привлекательности автора Добролюбова Александра Владимировна

Стройная фигура Многие полные женщины сетуют на то, что и едят вроде бы немного, и на диете иногда сидят, и кое-какие физические упражнения выполняют, а вес, тем не менее, увеличивается. Но они забывают о том, что съеденная мимоходом булочка, выпитый стакан молока, частые

Из книги Женщина. Руководство продвинутого пользователя автора Львов Михаил

Фигура «Отмазка» При приглашении на свидание девушка старается всеми силами отказаться от свидания – и делает это почти всегда. Объяснить этот женский поступок с точки зрения логики невозможно. Зато возможно с точки зрения этологии – науки, изучающей поведение

Из книги Масса и власть автора Канетти Элиас

Фигура «Динамо» Красивые женщины или женщины, глубоко уверенные в своей сексуальной привлекательности, очень любят исполнять эту фигуру менуэта. Поев-попив, сходив на концерт или получив свою «выгоду» тем или иным способом, льстящим её самолюбию, девушка просто

Из книги Почему мужчины врут, а женщины ревут автора Пиз Алан

Фигура «Недотрога» На свидании девушка отвечает «нет» на любые предложения и пресекает – деликатно или грубо – любые попытки её потрогать: вплоть до прикосновения к руке. И опять же – фигура не исполняется, если мужчина докажет, что ему невозможно

Из книги Пульт управления жизнью. Энергетика взаимоотношений автора Кельмович Михаил

Из книги Не дай себя обмануть! [Язык жестов: о чем умолчал Пол Экман] автора Вемъ Александр

ПРИОРИТЕТ 1: СПОРТИВНАЯ ФИГУРА Основным сексуально привлекательным моментом для мужчин является спортивная фигура. Сильное подтянутое тело - это признак здоровья. Оно сигнализирует о том, что женщина способна благополучно вынашивать и рожать детей, вовремя скрываться

Из книги Шесть фигур мышления автора Боно Эдвард де

ПРИОРИТЕТ 1: СПОРТИВНАЯ ФИГУРА Более всего женщин привлекает в мужчинах спортивная, V-образная фигура. Сильное, атлетическое тело - это признак крепкого здоровья, сигнализирующий о том, что мужчина обладает потенциалом добывать пищу и бороться с врагами. Даже во времена

Из книги Разоблаченный логотип, или Психогеометрия автора Тараненко Владимир Иванович

Игра под названием «Фигура и фон» Пришло время Мастеру проверять своих учеников. Он позвал троих, взял белый лист бумаги, капнул на него чернила и спросил: – Что вы видите? Первый ответил: – Черное пятно. Второй: – Кляксу. Третий: – Чернила. Монах заплакал и ушел в свою

Из книги автора

Человек-прямоугольник Прямоугольники свидетельствуют о внутренней неудовлетворенности, о том, что поиск себя еще не закончен. В категорию «Прямоугольников» попадают лишь очень немногие люди, в жизни которых в данный момент происходит что-то очень серьезное. Либо

Из книги автора

Цель. Фигура: треугольник Треугольники имеют по три вершины. Вытянутый по горизонтали треугольник может обозначать стрелку, указывающую в определенном направлении. Это направление есть цель. С помощью треугольной рамки мы стремимся к результату в поиске информации.Мы

Из книги автора

Точность. Фигура: круг Точность информации оценивается с помощью круглой фигуры. Круг означает центр цели, увеличительное стекло. Точность зависит от того, насколько вы близки к цели или насколько далеко от нее оказались.Точность информации приобретает огромное

Из книги автора

Интерес. Фигура: сердце Сердечные дела всегда вызывают большой интерес человека, владеющего этим сердцем. Кроме того, ему интересны и другие люди. Поэтому фигура в виде сердца символизирует интерес. Для упрощения мы будем говорить не «фигура в виде сердца», а просто

Из книги автора

Ценность. Фигура: бриллиант Бриллианты символизируют ценность. Поэтому фигура в виде бриллианта поможет нам задать ценностный вопрос: насколько полезна эта информация?Между потребностью, ценностью и интересом есть очевидная связь, но все же их нужно отделять друг от










































Назад Вперёд

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Полимино

В этой статье мы будем рассматривать полимино – фигуры, составленные из одноклеточных квадратов так, что каждый квадрат примыкает хотя бы к одному соседнему, имеющему с ним общую сторону.

Задачи с полимино очень характерны для комбинаторной геометрии – раздела математики, занимающегося вопросами взаимного расположения и комбинирования геометрических фигур. Это очень красивая, но еще почти не разработанная ветвь математики, поскольку общих методов в ней, по-видимому, очень мало, а известные ныне методы настолько примитивны, что не поддаются усовершенствованию. Многие встречающиеся в практике важные инженерные задачи – в первую очередь те, которые связаны в том или ином смысле с оптимальным расположением фигур заданной формы, – по существу относятся к комбинаторной геометрии.

В последующих комбинаторных задачах предполагается, что полимино можно вращать (то есть поворачивать на 90, 180 или 270) и зеркально отражать (переворачивать), не меняя формы самих фигур.

Домино

Рис. 1

Домино состоит из двух квадратов и может иметь лишь одну форму – форму прямоугольника размером 1×2 (см. рис. 1). Первая связанная с домино задача, вероятно, многим знакома: даны шахматная доска, из которой вырезана пара противоположных угловых клеток, и коробка домино, каждое из которых покрывает ровно две клетки шахматной доски (см. рис. 2). Возможно ли целиком покрыть доску с помощью 31 кости домино (без свободных клеток и наложений)? Ответ на этот вопрос гласит: «НЕТ» и имеет замечательное доказательство. Шахматная доска содержит 64 чередующиеся клетки белой и черной раскраски (имеется в виду обычная шахматная раскраска доски). Каждая положенная на такую доску и покрывающая две соседние клетки кость домино покроет одно белое и одно черное поле, а n костей домино – n белых и n черных полей, т.е. поровну и тех и других. Но изображенная на рисунке шахматная доска содержит больше черных клеток, чем белых, и потому ее нельзя покрыть костями домино. Этот результат есть типичная теорема комбинаторной геометрии.


Рис. 2

Тримино


Рис. 3

Тримино (или триомино) - полимино третьего порядка, то есть многоугольник, полученный путём объединения трёх равных квадратов, соединённых сторонами. Если повороты и зеркальные отражения не считать различными формами, то существует только две «свободных» формы тримино (см. рис.3): прямое (I-образное) и угловое (L-образное).

Тетрамино

Рис. 4

С тетрамино связано множество задач на составление из них разных фигур. Доказано, что сложить какой-либо прямоугольник из полного набора тетрамино невозможно. Доказательство использует раскраску в шахматном порядке. Все тетрамино , кроме Т-образного, содержат 2 чёрные и 2 белые клетки, а Т-образное тетрамино - 3 клетки одного цвета и 1 клетку другого. Поэтому любая фигура из полного набора тетрамино (см. рис.4) будет содержать клеток одного цвета на две больше, чем другого. Но любой прямоугольник, с чётным количеством клеток, содержит равное число чёрных и белых клеток.

Пентамино


Рис. 5

Полимино, покрывающее пять клеток шахматной доски, называются пентамино. Существует 12 видов пентамино , которые можно обозначить прописными латинскими буквами, как указано на рисунке (см. рис. 5). В качестве приема, позволяющего легко запомнить эти наименования, укажем, что соответствующие буквы составляют конец латинского алфавита (TUVWXYZ ) и входят в имя FiLiPiNo . Поскольку всего имеется 12 разных пентамино и каждая из этих фигур покрывает пять клеток, то вместе они покрывают 60 клеток.

Самая распространённая задача о пентамино - сложить из всех фигурок, без перекрытий и зазоров, прямоугольник. Поскольку каждая из 12 фигур включает в себя 5 квадратов, то прямоугольник должен быть площадью 60 единичных квадратов. Возможны прямоугольники 6×10, 5×12, 4×15 и 3×20 (см. рис. 6).


Рис. 6

Для случая 6×10 эту задачу впервые решил в 1965 году Джон Флетчер. Существует ровно 2339 различных укладок пентамино в прямоугольник 6×10, не считая поворотов и отражений целого прямоугольника, но считая повороты и отражения его частей (иногда внутри прямоугольника образуется симметричная комбинация фигур, поворачивая которую можно получить дополнительные решения).

Для прямоугольника 5×12 существует 1010 решений, 4×15 - 368 решений, 3×20 - всего 2 решения (отличающихся вышеописанным поворотом). В частности, существует 16 способов сложить два прямоугольника 5×6, из которых можно составить как прямоугольник 6×10, так и 5×12.

Еще одна интересная задача о пентамино - задача об утроении фигур пентамино (см. рис. 7). Эта задача была предложена профессором Калифорнийского университета Р.М.Робинсоном. Выбрав одну из 12 фигур пентамино, необходимо построить из каких-либо 9 из 11 оставшихся пентамино фигуру, подобную выбранной, но в 3 раза бо́льшей длины и ширины. Решение существует для любого из 12 пентамино , причём не единственное (от 15 решений для Х до 497 для Р). Существует вариант этой задачи, в котором для построения утроенной фигуры разрешается использовать также и саму исходную фигуру. В этом случае число решений от 20 для Х до 9144 для Р-пентамино.


Рис. 7

Похожие публикации