棋盘上的数学:最快的走法有多少种?
题图所示是一个国际象棋棋盘。棋子“马”的走法是:从一个格子出发,沿着横向或者纵向跳 2 格的同时,在另一个方向上跳1格,走出一个“日”字形。例如从图中 A 出发一步可到达任意 B 的位置。那么一个棋子“马”从棋盘的左下角跳至右上角最快的走法共有多少种?
【解析】
国际象棋的棋盘上,每一格都有标准的代号。例如, 代表左下的黑色格子, 代表右下的白色格子,而右上的黑色格子代号为 .
从数学的角度来说,为了方便起见,可以把左下角的格子记作 , 右上角的格子记作 , 在对角线上紧邻右上角的格子则可记作 .
从 到 的一种典型的最快走法如下:
以上走法的特点是:每走一步,在横向和纵向上都是前进的,符合 “最快走法” 的要求。
从 到 的一种典型走法如下:
以上走法也符合 “最快走法” 的要求,其特点是:在纵、横两个方向上,都有三个 , 两个 和一个 .
为了方便起见,我们引入以下记号:
前面提到的从 到 的典型走法可以简洁地表示为:.
这类走法共有 种变化,其最终效果相同,就是:横向前进 格,纵向前进 格。
为了到达 ,也就是右上角的黑色格子,还需要多走两 步:一个 和一个 ,而且这两步棋不能是第一步,也不能是最后一步。
具体的例子有:
应用插空模型可以求得,这类走法共有 种。
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