سوال ۴
میخواهیم در یک جعبهی مکعبی n×n×n، یک جسم سه بعدی نامعلوم را قرار بدهیم که:
دقیقاً از تعداد صحیحی مکعب ۱×۱×۱ تشکیل شده باشد.
یک تکّه باشد؛ اگر یک نقطه از آن را گرفته و جسم را به سمت بالا بکشیم، به طور کامل بالا بیاید. فرض کنید دو مکعب کوچک(۱×۱×۱) حتی اگر در یک نقطه (مثلاً گوشه) با هم تماس داشته باشند، آنگاه به هم چسبیدهاند.
اگر در جعبه را ببندیم و جعبه را تکان بدهیم، جسم در داخل آن ثابت بماند. می توانید فرض کنید اتّصالات جسم (حتی در گوشهها) بسیار محکم هستند!
حداقّل حجم چنین جسمی چند واحد مکعب است؟
۳n−۲
۳n−۳
۲n
۲n−۱
n
پاسخ
گزینهی (۵) درست است.
از آنجایی که میتوانیم فرض کنیم مکعبها در گوشهها نیز اتصالات قوی برقرار خواهند کرد با در نظر گرفتن قطر اصلی مکعب که از n مکعب ۱×۱×۱ تشکیل شده است، میتوانیم جسم مورد نظر را بسازیم. پس جواب صحیح گزینه ه خواهد بود.