سوال ۴

می‌خواهیم در یک جعبه‌‌ی مکعبی $n\times n\times n$، یک جسم سه بعدی نامعلوم را قرار بدهیم که:

  • دقیقاً از تعداد صحیحی مکعب $۱\times۱\times۱$ 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($۱\times۱\times۱$) 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. می‌توانید فرض کنید اتّصالات جسم (حتی در گوشه‌ها) بسیار محکم هستند!

حداقّل حجم چنین جسمی چند واحد مکعب است؟

  1. $۳n-۲$
  2. $۳n-۳$
  3. $۲n$
  4. $۲n-۱$
  5. $n$

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 $۱\times۱\times۱$ تشکیل شده است، می‌توانیم جسم مورد نظر را بسازیم. پس جواب صحیح گزینه ه خواهد بود.

▸ سوال قبل سوال بعد ◂