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.
Жили были Пошел однажды волк вместе с кумушкой лисой рыбу удить. - Кто понесет корзину? - спросил волк.
- Ты, - ответила лиса,- у тебя хвост потолще моего.
Она крепко привязала корзину к хвосту волка. Улов был обильный. Волк тащил-тащил тяжелую корзину, хвост не выдержал и оборвался.
- Я тебя съем,- сказал волк лисе,- за то, что ты сыграла со мной такую шутку!
меня, мой дружок, милый мой кум! Пойдем лучше с тобой в кузницу, там тебе выкуют хвост покрепче, чтобы он больше не обрывался.
По приказу лисы кузнец положил на наковальню кусок железа и, раскалив его как следует, приложил волку к тому месту, где был оборван хвост.
Волк страшно взвыл от боли и опрометью бросился бежать.
Спустя некоторое время лиса столкнулась со своим кумом нос к носу на дороге. Волк закричал сердито:
- На этот раз ты от меня не уйдешь, я тебя съем!
- Ну, полно, Куцый, мой дружок! Неужели ты станешь мне мстить за невинную шутку? Пойдем-ка со мной, я знаю местечко, где висят прекрасные колбасы. Они, наверное, куда лучше на вкус, чем мое жесткое, жилистое мясо.
Волк лисе украсть колбасы, и они утащили их в лес.
- Теперь,- сказала лиса,- нужно их повесить на верхушку дуба. Ведь если мы оставим их здесь, соберутся другие звери и потребуют свою часть. Не лучше ли нам устроить хорошую кладовую, откуда брать припасы будем мы одни?
Волк согласился, и лиса стала таскать колбасы на верхушку очень высокого дуба, а перетаскавши, принялась их уплетать.
Волк не умел лазить по деревьям и кричит лисе:
- Сбрось-ка мне мою долю!
- Подбирай мои огрызки, Куцый!
- Ах ты, негодная! Да будь ты потверже древесной коры, я и то тебя съем, если поймаю!
Тут волк завыл, и к нему сбежались волки со всего леса.
Он рассказал им про злую проделку своей кумы и попросил отомстить ей, а в награду за обещал поделиться колбасами, которые забрала лиса. Волки согласились. Они решили встать друг другу на плечи, опираясь передними лапами о ствол, и таким образом добраться до верхушки дерева. А Куцый будет стоять внизу и держать на себе всю стаю.
Волки полезли друг на друга, и верхний волк уже почти добрался до того места, где сидела лиса, как она крикнула:
Услышав эти слова, Куцый, которому хорошо запомнилось горячее железо в кузнице, так перепугался, что тотчас шлепнулся на все четыре лапы и пустился наутек. Все волки попадали друг на друга и, обозлившись на Куцего, бросились вслед за ним и задушили его.
А хитрая лиса только посмеивалась, преспокойно доедая свои колбасы.
78-13=65 белых шаров
ответ:65 белых шаров