Математика для гуманитариев: живые лекции | страница 8

Может быть, у кого-то есть идеи?

Слушатель: Взять площадь каждой фишки и разделить на нее общую площадь поля.

А.С.: Ничего не выйдет. Общая площадь 62, у каждой фишки 2, значит нужна 31 доминошка, это мы понимаем. Но 30 умещается, а 31 нет (рис. 6).

Последняя доминошка распадается на два квадратика в разных местах. И что бы вы ни делали, последняя будет, как заколдован­ная, распадаться на два квадратика.

Теперь я доказываю, что замостить доску доминошками невоз­можно.

Ведь перед нами, по сути, шахматная доска. Давайте вернем ей ее шахматный вид. Клетки на ней будут то черные, то белые (рис. 7).

После вырезания двух угловых квадратиков, сколько черных и сколько белых клеточек останется?

Слушатель: Одних будет больше, других меньше.

Слушатель: Одна доминошка должна покрывать и белую, и черную, да?

А.С.: Кто-то уже всё понимает (см. рис. 8). Любая доминош­ка, уложенная на эту доску, покрывает и белую, и черную клет-

ку. Поэтому, если бы фигуру, которую я сейчас нарисовал, можно было бы заложить доминошками, черных и белых клеток было бы одинаковое количество. Но мы вырезали две белых. Осталось 30 белых и 32 черные клетки. Противоречие. Количества черных и белых клеток не равны друг другу. Значит, нашу фигуру нельзя замостить доминошками. Абсолютное доказательство закончено. Не надо ничего перебирать.

Повторю еще раз.

Я взял урезанную с двух сторон шахматную доску. Исходная шахматная доска имела 32 черные и 32 белые клетки. А в урезан­ной шахматной доске пропали две белые угловые клетки. Поэтому стало 30 белых и 32 черных. Теперь предположим на секундоч­ку, что мы решили задачу, и все клетки заполнены доминошками. Следует заметить, что каждая доминошка обязана лежать одной своей половиной на черной, а другой своей половиной на белой клеточке, как ты ее ни клади. Следовательно, если бы мы смогли замостить эту фигуру доминошками в количестве 31 штуки, то бы­ла бы 31 черная и 31 белая клетка. У нас же 32 черные и 30 белых клеток. А значит, замостить обрезанную доску нельзя. В этом и со­стоит препятствие, как говорят математики, препятствие к реше­нию задачи. Заметьте, что мы проводили доказательство от, про­тивного. Это очень важный прием. Я предположил, что мы задачу решили, и привел ситуацию к явному противоречию.

Переходим к более сложному сюжету — «разоблачению игры в пятнадцать».

Сейчас вы узнаете тайну, которую почти никто не знает: почему в пятнашки нельзя «выиграть», то есть перевести игру из позиции на рис. 2 в исходную позицию на рис. 1. Посмотрим на измененную позицию: