“俄羅斯方塊”中的數學

平常我們熟悉的許多玩具及娛樂游戲活動，常常包含著許許多多與數學有關的知識，如“七巧板”、“萬花筒”、“俄羅斯方塊”等，都是大家平常喜歡的流行拼圖游戲．我們知道“俄羅斯方塊”的基本圖形有兩個特點：1．由4個連在一起的同樣大小的正方形組成；2．每個小正方形至少和另一個小正方形有一條公共邊．具體的玩法：是通過鍵盤左右移動或旋轉變換，把各個“方塊”無間隙地拼接起來，拼得越多得分也就越高．許多中外小朋友們都非常喜歡玩“俄羅斯方塊”游戲．這里舉一例，說明“俄羅斯方塊”中的數學知識．

例(1)如果某個“俄羅斯方塊”在平面上旋轉后與另一個方塊相同，那么，這兩種方塊只能算一種，試問你能找到幾種基本的俄羅斯方塊?

(2)若只允許使用一種俄羅斯方塊來拼成4X4的正方形，那么可以用哪幾種方塊，應該怎樣拼，請畫出你的拼圖．

解(1)經過探索討論與交流，共有七種基本的俄羅斯方塊，如下圖：

(2)有五種拼法可以用4塊同種俄羅斯方塊拼成4X4的正方形，如圖：

拼圖的學問可大了，里面包含著美學的原理及幾何設計數學思想，用途十分廣泛．日常生活中，無論是居家裝潢鋪設地板地磚，還是人行道板地磚的鋪設，都是用幾何拼圖的方法設計出各種各樣優美的圖案；我國古代數學家趙爽通過拼圖的方法，用弦圖證明了勾股定理，因此，希望大家不要小看了拼圖游戲哇！

只要你留心，處處有學問，在游戲中也能弄懂許多道理．

(作者單位：江蘇省南京市大橋鐵中)

(摘自《初中數學教與學》)

責任編輯／宋一兵