七下尖子生培优系列—平面直角坐标系(1)
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【试题】象棋盘上有一只马(如图).问:它跳五步能回到原来的位置上吗?为什么?
【解析】象棋中的规则是:“马”走“日”,若用有序数对(2,1)表示“马”现在的位置,那么马跳一步后的位置应为(2+x1,1+y1),这里x1、y1只可能取1、-1、2、-2这四个数中的一个,同理,马跳二步后的位置应为(2+x1+x2,1+y1+y2)…,马跳五步后的位置应为:
如果这时马回到原位,那么有:
2+x1+x2+x3+x4+x5=2,
且1+y1+y2+y3+y4+y5=1.
即x1+x2+x3+x4+x5=0,
且y1+y2+y3+y4+y5=0.
所以(x1+y1)+(x2+y2)+(x3+y3)
+(x4+y4)+(x5+y5)=0,
由于上式中的十个数都只能取1、-1、2、-2,而且每一次跳的两个坐标之和不能为2和-2,所以x1+y1,x2+y2,x3+y3,x4+y4,x5+y5这五个数只能取1、-1和3、-3.无论怎样取法,这样取出的五个数和为0是不可能的,所以马跳五步不能回到原位.
【练习】如图,
(1)如果“帅”位于点(0,0),“相”位于点(4,2),则“马”所在的点的坐标为 ,点C的坐标为 ,点D的坐标为 .
(2)若“马”的位置在C点,为了到达D点,请按“马”走的规则,在图中画出一种你认为合理的行走路线,并用坐标表示.
【解析】(1)结合图形以“帅”(0,0)作为基准点,则“马”所在的点的坐标为(﹣3,0),点C的坐标为(1,3),
点D的坐标为(3,1);
(2)若“马”的位置在C点,为了到达D点,则所走路线为(1,3)⇒(2,1)⇒(3,3)⇒(1,2)⇒D(3,1).
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