又因難度上熱搜,品品四省聯(lián)考數(shù)學(xué)!


如圖所示,九個(gè)格子分別編號(hào)1~9,以及設(shè)159所在直線(xiàn)為直線(xiàn)a,357所在直線(xiàn)為直線(xiàn)b;
已知1號(hào)燈滅著,2~9均亮著,若經(jīng)過(guò)一系列操作之后,只點(diǎn)亮1號(hào)燈而不影響其余八個(gè)燈,則所需要點(diǎn)擊的燈所在的位置,一定關(guān)于直線(xiàn)a對(duì)稱(chēng)(暫時(shí)稱(chēng)之為【原則a】),且不能關(guān)于直線(xiàn)b對(duì)稱(chēng)(暫時(shí)稱(chēng)之為【原則b】);
第一步:根據(jù)原則a與原則b,可知1號(hào)燈是一定要點(diǎn)擊的,且9號(hào)燈一定不能點(diǎn)擊。
第二步:因?yàn)槟苡绊?號(hào)燈的有2468四個(gè)燈,且根據(jù)原則a可得,2和4一定同時(shí)按,6和8一定同時(shí)按,故而5號(hào)燈的亮暗狀態(tài)并不會(huì)改變,且我們并不打算改變5號(hào)燈,故而5號(hào)燈一定不能點(diǎn)擊。
第三步:因?yàn)榈谝徊轿覀円呀?jīng)確定1號(hào)燈一定要按,故而此刻2號(hào)燈的亮暗狀態(tài)已經(jīng)被改變,我們需要再次改變2號(hào)燈的狀態(tài),觀(guān)察可知,接下來(lái)需要點(diǎn)擊的燈里,可以影響到2號(hào)燈的僅有2號(hào)和3號(hào),若二者同時(shí)點(diǎn)擊,則2號(hào)燈最終的亮暗狀態(tài)不符合題目要求,故而可知,2號(hào)與3號(hào)只能且必須按一個(gè),根據(jù)原則a,4號(hào)與7號(hào)同理。
第四步:由第一步第二步可得,9號(hào)燈5號(hào)燈不能點(diǎn),那么我們想要6號(hào)燈亮暗狀態(tài)不改變的話(huà),3號(hào)燈6號(hào)燈要么都要按,要么都不按,7號(hào)燈8號(hào)燈同理。
結(jié)合第三步第四步,可知在236三個(gè)燈里,要么只點(diǎn)擊2號(hào)燈,要么點(diǎn)擊3號(hào)6號(hào)燈。考慮到只點(diǎn)擊2號(hào)燈時(shí),3號(hào)燈的亮暗狀態(tài)改變了,不滿(mǎn)足題目要求,故而我們唯一的選擇即為點(diǎn)擊3號(hào)6號(hào)兩個(gè)燈,即我們需要點(diǎn)擊1,3,6,7,8五個(gè)燈,經(jīng)驗(yàn)證可得,該方案符合要求。
證明此方案為“最少次數(shù)”:根據(jù)上述過(guò)程可知,在不故意搗亂(比如某個(gè)燈我非要點(diǎn)兩次或者四次等)的情況下,該方案為唯一解,故而該方案為最少次數(shù)的方案。
話(huà)說(shuō),實(shí)在想不到具體解法的話(huà),如果能注意到每個(gè)燈最多也就點(diǎn)一下,而且點(diǎn)擊順序不影響結(jié)果的話(huà),我們就可以知道最終答案只會(huì)是1到9的正整數(shù),而且1和9顯然不是,剩余的七個(gè)數(shù)可以隨便蒙一個(gè),指不定就蒙對(duì)了