یک جدول $2 \times 3$ داریم. دو خانه را مجاور گوییم، هر گاه یک ضلع مشترک داشته باشند. به چند طریق میتوان اعداد ۱ تا ۶ را در خانههای این جدول نوشت، طوری که به ازای هر خانه یکی از دو حالت زیر رخ بدهد؟
راهنمایی
دقت کنید در چینش نهایی، برخی خانهها از تمام خانههای مجاور مقدار بیشتری دارند (آنها را خانههای قرمز نامیده) و برخی از تمام خانههای مجاور مقدار کمتری دارند (آنها را خانههای آبی مینامیم). چینش این خانهها در جدول (مجزا از عددی که در آنها قرار دارد) به چه صورتهایی میتواند باشد؟
راهنمایی
در راستای راهنمایی پیشین، آیا ممکن است دو خانهی مجاور قرمز (به تعریف راهنمایی قبل) یا دو خانهی مجاور آبی داشته باشیم؟
راهنمایی
در راستای راهنمایی پیشین، پس خانههای جدول به شکل شطرنجیای میبایست قرمز و آبی شده باشند. خود این اتفاق چند حالت دارد؟
راهنمایی
اعداد ۵ و ۶ میبایست قرمز باشند یا آبی؟ اعداد ۱ و ۲ چطور؟
راهنمایی
اعداد ۳ و ۴ دو حالت برای رنگ شدن دارند. هر دو را بررسی کنید.
راهنمایی
اگر ۴ در خانهای قرمز قرار گیرد و ۳ در خانهای آبی، آیا نحوهی قرار گیری اعداد در خانههایی وجود دارد که شرایط مسئله را رعایت نکند؟
راهنمایی
برای حالتی که ۴ در خانهای آبی و ۳ در خانهای قرمز قرار گیرد، بر جایگاه عدد ۴ حالت بندی کنید.
پاسخ
گزینهی ۲ درست است.
خانهها را به شکل زیر رنگآمیزی میکنیم: یک عدد را قلدر گوییم، اگر از مجاورهایش بزرگتر باشد؛ در غیر این صورت آن را نوچه گوییم. اعداد مجاور یک عدد قلدر، نوچهاند و بالعکس. پس اعداد قلدر در خانههای یک رنگ و اعداد نوچه در خانههای رنگ دیگر قرار میگیرند. انتخاب رنگ قلدرها دو حالت دارد. بدون از دست دادن کلّیت مسئله فرض کنید قلدرها در خانههای سیاه باشند.
از آنجایی که هر خانه، حداقل دو مجاور دارد، اعداد ۱ و ۲ نمیتوانند قلدر باشند. حال دو حالت داریم:
پس در کل $2 \times (6 \times 6 + 2 \times 2 \times 2) = 88$ حالت داریم.