i i “2-1-Batagelj” — 2010/5/6 — 10:00 — page 1 — #1 i i i i i i List za mlade matematike, fizike, astronome in računalnikarje ISSN 0351-6652 Letnik 2 (1974/1975) Številka 1 Strani 40–42, I Vladimir Batagelj: PENTOMINO Ključne besede: matematično razvedrilo, matematika, razvedrilo, re- kreacijska matematika, pentomino, sestavljanje likov. Elektronska verzija: http://www.presek.si/2/2-1-Batagelj.pdf c© 1974 Društvo matematikov, fizikov in astronomov Slovenije c© 2010 DMFA – založništvo Vse pravice pridržane. Razmnoževanje ali reproduciranje celote ali posameznih delov brez poprejšnjega dovoljenja založnika ni dovo- ljeno. E G LIST ZA MLADE MATEMATIKE OO FIZIKE ASTRONOME IZDAJA DMFA SRS PENTOMINO Pentomina imenujemo vsak lik sestavljen iz petih po strani- cah povezanih enakih kvadratov. Pentomina sta enaka, če ju lah- ko tako položimo enega na drugega, da se popolnoma po k r i j e t a . Tako dobimo naslednjih 12 pentomin, k i jih poimenujemo z nj im podobnimi črkami: F v Slika 1 L w w P s z x T u v Komp l e t u vseh 12 pentomin bomo rekli pentornino. Pentomino že dolgo privlači matematike in ljubitelje zabav- nih nalog. Tako se je nabral cel kup nalog . Oglejmo si jih ne- kaj 1 Pe n t omi n o in šahovnica. Med najstarejše naloge sodi nasled- n ja: pokrij šahovnico s pentominom in enim kvadratom 2 x 2 (te- t r omi n a l . Na l og a ima veliko rešitev. Posebno "vrednost" dajo re- š i t v i križci - točke, v katerih se stikajo štiri pentomine. Na sliki 2 je prikazana rešitev s štirimi križci, ki so označeni s krožci. Izkaže se še, da je naloga vedno rešl jiva t udi v prime- r u , ko lego kvadrata vnaprej določimo kjer koli na šahovnici . 40 Slika 2 ~ .~.=,r~.:-t •f t ~_I . J1JIlI o 1•.- "'. " llIl 1 • lili : lil ~ Slika 3 Ta naloga je poseben primer naloge, ko določimo na šahovnici vnaprej štiri polja, ki naj ostanejo nepokrita, in poskušamo s pentominom pokriti preostalo desko (glej sliko 3). Pravokotniki. S pentominom lahko sestavimo naslednje pravo- kotnike: 6 x 10, 5 x 12, 4 x 15, 3 x 20. Na sliki 4 je sestav- ljen pravokotnik 5 x 12 iz dveh pravokotnikov 5 x 6; iz teh lah- ko takoj sestavimo tudi pravokotnik 6 x 10. Slika 4 Slika 5 Piramida. Iz pentomina in kvadrata 2 x 2 sestavi lik na sli- ki 5. ObZožitev pentomine. Izberemo si poljubno pentomino in nato poskusimo s pentominom sestaviti pravokotnik 5 x 13, k i bo imel v s redini prazna polja v obliki izbrane pentomine. Naloga je rešljiva za vsako pentomino. Na sliki 6 je prikazana rešitev za T. Iz nje lahko dobimo tudi rešitev za Z. Kako? 41 Slika 6 Slika 7 Potrojitev pentomine. Vsako pentornino lahko s pomočjo deve- tih različnih pentomin trikrat povečamo,tako kot srno pentornino F na sliki 7. Igra pentomino. Zelo zanimivo je tudi vprašanje: Najmanj ko- liko pentomin moramo položiti na šahovnico, da potem ne bomo mogli položiti nobene več, ne da bi z njo prekrili že zase- deno polje? Domneva je, da je to število 5. Iz tega problema je nastala igra, ki je znana pod imenom pentomino. Igralca za- poredoma polagata pentornine na prosta polja šahovnice . Igro iz- gubi tisti, k i ne more več postaviti nobene pentornine na šahov- nico, ne da bi pri tem prekršil pravila igre. Igra pentornino tako ne pozna remija in se konča najkasneje v 12 potezah. Na slikah 8 in 9 sta prikazani dve situaciji na šahovnici pri igri pentomino. Kaj mora igrati v vsakem primeru posebej igralec, ki je na potezi, da bo zmagal? Slika 8 42 Slika 9 V~adimir Batage~j