Для определённости пронумеруем виды трёхслойного куба (далее куб) по порядку по строкам. Так, например, третий – это полностью симметричный.
Далее, для описания манипуляций с видами будем использовать термины:
RT (правый единичный поворот на 90 градусов по часовой стрелке) , LT (левый единичный поворот на 90 градусов против часовой стрелки) , UT (разворот на 180 градусов)
Наша начальная цель: собрать из пяти видов верхнюю часть куба, т.е. его грани, стоящие над столом. Будем считать, что мы смотрим на стол с кубом сверху. Верхнюю часть куба, состоящую из пяти видов, будем собирать в виде крестовой раскладки.
В центре креста раскладки будет верхняя грань, которая смотрит на нас, когда мы смотрим вниз на стол с кубом. Дальняя от нас (сверху экрана, если смотреть на ноутбук) часть креста раскладки: это задняя сторона куба. Ближняя к нам (снизу экрана, если смотреть на ноутбук) часть креста раскладки: это передняя сторона куба. Левая часть креста раскладки – это левая сторона куба и правая часть раскладки – соответственно правая сторона.
Важно понимать, что на стыках видов (на рёбрах) при составлении раскладки должны совпадать цветные квадратики на краях видов: чёрный к чёрному и белый к белому, поскольку рёбра куба одновременно являются и рёбрами маленьких кубиков, каждый из которых обладает однотонным окрасом со всех сторон.
Перебор возможных вариантов удобно делать на черновике с карандашом и бумагой, либо с ручкой, но тогда нужно зачёркивать неудачные варианты.
Перебор должен быть системным, иначе мы пропустим тот или иной вариант, и можем пропустить и нужный нам вариант. В качестве системы можно предложить, например, такой график просмотра вариантов.
1. Выбираем вид для верхней грани куба, т.е. для центра креста раскладки (сначала первый, потом второй и т.д.)
2. Когда выбран какой-то вид для верхней (центральной) грани, пытаемся подмонтировать в качестве задней грани к нему другие виды. Опять же по порядку видов.
3. Когда выбран какой-то вид для верхней (центральной) и задней граней, пытаемся подмонтировать в качестве правой грани к нему другие виды. Опять же по порядку видов.
4. Когда выбран какой-то вид для верхней (центральной), задней и правой граней, пытаемся подмонтировать в качестве передней грани к нему другие виды. Опять же по порядку видов.
5. Когда выбран какой-то вид для верхней (центральной), задней, правой и передней граней, пытаемся подмонтировать в качестве левой грани к нему оставшийся вид.
При этом нужно следить, чтобы совпадали рёбра не только верхней (центральной) грани с боковыми, но и рёбра между боковыми гранями.
Перед перебором нужно отметить, что грани 3-его и 5-ого видов – несовместимы. Как их не крути, их рёбра никогда не совместятся. Значит, ни один из этих видов не может служить верхней гранью куба, поскольку иначе он бы взаимодействовал по ребру с несовместным видом. Кроме того, эти несовместные виды не могут быть рядом и на соседних боковых гранях. Таким образом, мы понимаем, что при переборе 3-ий и 5-ый виды можно размещать только на противоположных гранях.
Последовательный перебор из, примерно десятка неудачных – приводит к единственному хорошему варианту:
В центре креста раскладки: 2-ой вид. Слева: 3-ий вид. Справа: 5ый вид RT. Сзади: 1-ый вид. Впереди: 4-ый вид UT.
Эта раскладка показана на первом рисунке. Обратите внимание, что по раскраске совмещены не только рёбра на стыке видов центральных и боковых граней, но и рёбра на стыке соседних боковых граней.
Теперь очень аккуратно в строгом соответствии с буквами-метками (они должны совместиться) переворачиваем раскладку, так чтобы получилась нижняя грань. Это показано на втором рисунке и там уже проявляется по совмещениям на рёбрах вид нижней грани.
Если взглянуть на предлагаемые варианты, то мы можем легко убедиться, что подходит и вариант (А) и вариант (Д) при повороте их на LT.
Выбрать нужный вариант – можно только сосчитав количество белых (их должно быть 12) и чёрных кубиков (их должно быть 15).
Смотрим на первую раскладку. На верхней грани – 3 белых. В среднем видимом слое, в том, что зажат между верхней и нижней гранью (состоящем из 8 кубиков) – 4 белых. В нижней грани (что можно увидеть на второй картинке) – как минимум 3 кубика.
Всего в видимой и известной части кубика мы насчитали 10 белых кубиков. А должно их быть 12. Значит, один белый кубик находится в центре куба (он невидим) и ещё один белый кубик мы можем разместить в положение, отмеченное на втором рисунке знаком вопроса.
Решение: Пусть первая труба одна заполнит бассейн за а часов, тогда вторая труба наполняет бассейн за ( а-6 ) часов. Первая труба заполняет за 1 час 1/а часть бассейна, а вторая - 1/(а-6) часть. Если их включить вместе, за 1 час они заполнят 1/а+1/(а-6) = (2а-6)/(а2-6а) часть бассейна. За 4 часа - 4х (2а-6)/(а2-6а) часть бассейна, что составит 1, то есть бассейн будет наполнен полностью. Уравнение: 8а-24= а2 - 6а; решаем квадратное уравнение относительно а: а2 -14а+24=0; дискриминант квадратного уравнения D = b2 - 4ac = (-14)2 - 4·1·24 = 196 - 96 = 100. Так как дискриминант больше нуля то, квадратное уравнение имеет два действительных корня: а1 = (14 - √100):2 = 2 а2 = (14 + √100):2 = 12 Квадратное уравнение дало два корня: 1). 2часа; 2). 12 часов. Первый корень не является решением задачи, так как тогда получится, что вторая труба заполняет бассейн за 2-6= -4 часов. ответ: первая труба заполняет бассейн за 12 часов. Проверка: 1 труба - за 12 часов, 2 труба за 6 часов. За 1 час 1 труба наполнит 1/12 часть бассейна, а 2 труба - 1/6часть бассейна. Вместе за 1 час - 1/12+1/6=3/12=1/4 часть бассейна, тогда весь бассейн - за 4 часа Решаем системой уравнений: Пусть первая труба одна заполнит бассейн за а часов, тогда вторая труба наполняет бассейн за b часов. 1 уравнение системы уравнений: b=a-6 Второе уравнение системы уравнений: (1/а+1/b)x4=1 вот как мы получили это уравнение: Первая труба заполняет за 1 час 1/а часть бассейна, а вторая - 1/b часть. Если их включить вместе, за 1 час они заполнят 1/а+1/b часть бассейна. За 4 часа - 4х(1/a+1/b) часть бассейна, что составит 1, то есть бассейн будет наполнен полностью. При решении системы уравнений выражаем b через а и подставляем во второе уравнение: Получаем уравнение: 8а-24= а2 - 6а; решаем квадратное уравнение относительно а: а2 -14а+24=0; дискриминант квадратного уравнения D = b2 - 4ac = (-14)2 - 4·1·24 = 196 - 96 = 100. Так как дискриминант больше нуля то, квадратное уравнение имеет два действительных корня: а1 = (14 - √100):2 = 2 а2 = (14 + √100):2 = 12 Квадратное уравнение дало два корня: 1). 2часа; 2). 12 часов. Первый корень не является решением задачи, так как тогда получится, что вторая труба заполняет бассейн за 2-6= -4 часов. ответ: первая труба заполняет бассейн за 12 часов. Проверка: 1 труба - за 12 часов, 2 труба за 6 часов. За 1 час 1 труба наполнит 1/12 часть бассейна, а 2 труба - 1/6часть бассейна. Вместе за 1 час - 1/12+1/6=3/12=1/4 часть бассейна, тогда весь бассейн - за 4 часа (1:1/4=4).
![Замени картинки словами и запиши предложения У Саната [домбыра] У Димы[гормон] У Ксении[пионино] У С](/tpl/images/4216/1330/d83db.jpg)
Что делать? Скажи мне