Trombón

Forma geométrica formada por tres cuadrados.
Todos los trominos libres posibles

Un trominó o triominó es un poliominó de tamaño 3, es decir, un polígono en el plano formado por tres cuadrados de igual tamaño conectados borde con borde. [1]

Simetría y enumeración

Cuando las rotaciones y las reflexiones no se consideran formas distintas, solo hay dos trominós libres diferentes : "I" y "L" (la forma "L" también se llama "V").

Dado que ambos trominós libres tienen simetría de reflexión , también son los únicos dos trominós unilaterales (trominós con reflexiones consideradas distintas). Cuando las rotaciones también se consideran distintas, hay seis trominós fijos : dos formas en I y cuatro en L. Se pueden obtener rotando las formas anteriores 90°, 180° y 270°. [2] [3]

Rep-tiling y teorema del tromino de Golomb

Disección geométrica de un L-tromino (rep-4)

Ambos tipos de trominó pueden diseccionarse en n 2 trominós más pequeños del mismo tipo, para cualquier entero n  > 1. Es decir, son rep-tiles . [4] Continuar esta disección recursivamente conduce a un teselado del plano, que en muchos casos es un teselado aperiódico . En este contexto, el L-trominó se llama silla , y su teselado por subdivisión recursiva en cuatro L-trominos más pequeños se llama teselado de silla . [5]

Motivado por el problema del tablero de ajedrez mutilado , Solomon W. Golomb utilizó este mosaico como base para lo que se ha conocido como el teorema del trominó de Golomb: si se elimina cualquier cuadrado de un tablero de ajedrez de 2 n  × 2 n , el tablero restante puede cubrirse completamente con L-trominós. Para demostrar esto por inducción matemática , divida el tablero en un cuarto de tablero de tamaño 2 n−1  × 2 n−1 que contenga el cuadrado eliminado y un gran trominó formado por los otros tres cuartos de tablero. El trominó puede diseccionarse recursivamente en trominós unitarios, y una disección del cuarto de tablero con un cuadrado eliminado sigue por la hipótesis de inducción. En contraste, cuando a un tablero de ajedrez de este tamaño se le quita un cuadrado, no siempre es posible cubrir los cuadrados restantes con I-trominós. [6]

Véase también

Pedidos anteriores y siguientes

Referencias

  1. ^ Golomb, Solomon W. (1994). Poliominós (2.ª ed.). Princeton, Nueva Jersey: Princeton University Press. ISBN 0-691-02444-8.
  2. ^ Weisstein, Eric W. "Triomino". MundoMatemático .
  3. ^ Redelmeier, D. Hugh (1981). "Contar poliominós: otro ataque más". Matemáticas discretas . 36 : 191–203. doi : 10.1016/0012-365X(81)90237-5 .
  4. ^ Nițică, Viorel (2003), "Rep-tiles revisitados", MASS selecta , Providence, RI: American Mathematical Society, págs. 205-217, MR  2027179.
  5. ^ Robinson, E. Arthur Jr. (1999). "Sobre la mesa y la silla". Indagationes Mathematicae . 10 (4): 581–599. doi : 10.1016/S0019-3577(00)87911-2 . MR  1820555..
  6. ^ Golomb, SW (1954). "Tableros de ajedrez y poliominós". American Mathematical Monthly . 61 : 675–682. doi :10.2307/2307321. MR  0067055..
  • Prueba inductiva de Golomb de un teorema de tromino en el corte del nudo
  • Tromino Puzzle en Cut-the-Knot
  • Rompecabezas interactivo Tromino en Amherst College
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