■可能なタイル貼り・不可能なタイル貼り(その7)
□を三角形状に積み上げて次数nの三角文様を作る.
次数 1 2 3 4 5
□ □ □ □ □
□ □ □ □ □ □ □ □
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(問)n次の三角文様を3点棒□□□で覆いつくすことができるか?
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(A)ます,3角形の点の数n(n+1)/2が3の倍数でなければならないから,
n=0または2 (mod3)
三角文様の3k行に0,3k+1行に1,3k+2行に2をラベルする.このタイルには3通りの異なる向きがあるが,どのように置いても,タイル上の数の和は3の倍数となる.一方,三角文様上の数の和は,mod3で考えると,nに関して周期的で,周期は9である.
0,2,2,2,1,1,1,0
したがって,
n=0または1または8 (mod3)
、検討すべきなのは
n=0または8 (mod9)
であるが,n=8 (mod9)の場合が可能ならば,n=0 (mod9)の場合も可能なので,
n=8
の場合が可能かどうかの帰着される.
ところが,n=8の場合は不可能で,あらゆるnに対してタイル貼り不可能であることが示される.
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(問)n次の三角文様を3点三角形
□
□ □で覆いつくすことができるか?
(答)n=0または2,9,11 (mod12)
であることが必要十分条件である.
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