Декамино


Декамино (или 10-мино) — десятиклеточные полимино, или многоугольники, составленные из 10 единичных квадратов, соединённых сторонами.

Если не различать фигуры, получаемые друг из друга поворотами и отражениями, то существует 4655 декамино. Если условиться различать зеркальные отражения, то число различных декамино возрастает до 9189, а если различать и вращения — то до 36 446.

Подмножества

195 из 4655 двусторонних (свободных) декамино содержат в себе отверстия. 13 из 195 «дырявых» декамино содержат отверстия в форме домино (все они могут быть получены добавлением единичного квадрата к единственному нонамино с отверстием в форме домино); оставшиеся 182 дырявых декамино содержат отверстия в форме мономино.

Симметрии

4655 двусторонних декамино можно разбить на несколько подмножеств по их группам симметрии:

  • 4461 декамино асимметричны — их группа симметрии тривиальна;
  • 90 декамино имеют одну ось симметрии, параллельную рёбрам квадратного паркета, и их группа симметрии состоит из двух элементов — тождественного преобразования и отражения;
  • 22 декамино имеют одну диагональную ось симметрии, и их группа симметрии также состоит из двух элементов;
  • 73 декамино имеют центральную симметрию второго порядка, и их группа симметрии состоит из двух элементов — тождественного преобразования и поворота на 180°;
  • 8 декамино имеют две взаимно перпендикулярные оси симметрии, параллельные сторонам полимино; их группа симметрий состоит из четырёх элементов — тождественного преобразования, двух отражений и поворота на 180°;
  • 1 декамино имеет две взаимно перпендикулярные диагональные оси симметрии, и его группа симметрий состоит из четырёх элементов.

В отличие от октамино и нонамино, среди декамино не встречается поворотная симметрия четвёртого порядка.

Число двусторонних или свободных декамино (фигур, которые можно поворачивать и переворачивать), таким образом, равно

4461 + 90 + 22 + 73 + 8 + 1 = 4655 , {displaystyle 4461+90+22+73+8+1=4655,}

число односторонних декамино (фигур, которые можно поворачивать, но нельзя переворачивать) равно

4461 ⋅ 2 + 90 ⋅ 1 + 22 ⋅ 1 + 73 ⋅ 2 + 8 ⋅ 1 + 1 ⋅ 1 = 9189 , {displaystyle 4461cdot 2+90cdot 1+22cdot 1+73cdot 2+8cdot 1+1cdot 1=9189,}

а число фиксированных декамино (фигур, которые нельзя ни поворачивать, ни переворачивать) —

4461 ⋅ 8 + 90 ⋅ 4 + 22 ⋅ 4 + 73 ⋅ 4 + 8 ⋅ 2 + 1 ⋅ 2 = 36   446. {displaystyle 4461cdot 8+90cdot 4+22cdot 4+73cdot 4+8cdot 2+1cdot 2=36 446.}

Замощение плоскости

3070 двусторонних декамино (все, кроме 1585, в число которых входят и 195 «дырявых» декамино) покрывают плоскость.

Составление конструкций из декамино

Поскольку 195 декамино содержат «отверстия», из всех 4655 фигур нельзя сложить ни одного прямоугольника.

4460 односвязных декамино занимают общую площадь в 44 600 единичных квадратов; наибольший квадрат, который теоретически возможно построить с помощью односвязных декамино — квадрат 210 × 210, для построения которого требуется 4410 декамино. Такой квадрат в действительности был построен Livio Zucca.

Псевдодекамино

Псевдополимино — обобщение полимино, набор полей бесконечной шахматной доски, которые может обойти король. Существует 758 381 двустороннее псевдодекамино, 1 514 618 односторонних псевдодекамино и 6 053 180 фиксированных псевдодекамино.



Имя:*
E-Mail:
Комментарий: