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探討翻硬幣問題在不同規則下的完全翻面條件

科展類別

全國中小學科展作品

屆次

第65屆--民國114年

科別

數學科

學校名稱

高雄市立高雄高級中學

指導老師

江國宏

作者

吳振佑;吳柏辰;賴宥翔

關鍵字

翻硬幣、組合、編碼

摘要或動機

  本研究源自2023 IMO Shortlist C1,探討在 m×n 棋盤中以2×2子格進行特定硬幣翻轉,目標為全盤朝上。我們首先證明僅當 m或n為3的倍數時操作才可行,並將規則推廣至任意 k×k 子格,得出需滿足3(k−1)整除m或n的條件。進一步研究斜排與階梯形翻轉,發現僅特定形式的m與n可行,對於更一般的k與盤面結構,目前僅能歸納推論,缺乏嚴謹證明。本研究驗證不同棋盤與翻轉規則的可行性,並提供多種構造解,未來將拓展至高維棋盤與最小操作次數等議題。

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