壹 前言 井字代數樂 一 研究動機國中的時候我們發現了 Gobblet 這個遊戲 如下圖( 一 ) 下圖( 二 ), 它和傳統的井字遊戲很像, 只是多了中棋和大棋可以把小棋吃掉, 一樣是連成一條直線即獲勝 我們為了要一起找出必勝的方法, 便邀志同道合的同學一起參加科展研究 ( 說明如圖三 ) 當時我

Similar documents
Microsoft Word - _m30.doc

Microsoft Word - well_game.doc

中華民國第 四 十 七 屆中小學科學展覽會

0 0 = 1 0 = 0 1 = = 1 1 = 0 0 = 1

第壹拾篇

4

破解阿基遊戲 壹 研究動機 我們一直很喜歡數學, 假日時, 常常相約去圖書館借有關數學遊戲的書 有一次我們在 70 世界數學遊戲 這本書裡看到了阿基遊戲, 覺得很有趣, 因為它跟井字遊戲有點像, 但阿基遊戲可以移動, 也有更多變化 我們在網路查不到有關的資料, 更不用說破解方式了 於是我們想更進一步

?C???????????l?????????s

推理證明 本節性質與公式摘要 1 推理與證明 : 1 已知 2 求證 3 證明 2 思路分析與證明 : 3 輔助線 : 四邊形四邊中點連線性質 : 例 ABCD E F G H AC 6 BD 8 EFGH AC BD 14 E A H B F C G D

Microsoft PowerPoint - 遊戲企劃

壹 前言 黑白棋 棋子移動軌跡探討 一 研究動機 : 網路上, 發現有一個和黑白棋相關的小遊戲, 它名叫 機靈金幣 是個把兩種不同顏色金幣放置於側, 經過移動後變成黑白相間的遊戲, 但遊戲的所含內容過少, 只有兩個題目, 於是我們懷著一個追根究柢的精神, 決定依照這個小遊戲的規則繼續研究下去並延伸至

學測精彩析 第壹部分 ( 占 84 分 ) 楊慧媛老師聯合題 師大附中 姚翰玲老師聯合題 梁蕙蓉老師聯合題 說明 : 第 1 題皆計分 第 1 題皆是單選題, 請選出一個最適當的選項標示 在答案卡之 選擇題答案區 每題答對得 2 分, 答錯不倒扣 1 4 A B C D 圖一 答案

目次 CONTENTS 1 數列與級數 幾何圖形 三角形的基本性質 平行與四邊形

Microsoft Word - ACL chapter02-5ed.docx

務 相 關 的 約 點 及 內 容 / 托 嬰 契 約 (2) 居 家 托 育 人 員 在 中 心 托 育 人 員 2. 瞭 解 契 約 ( 到 ) 宅 托 兒 契 約 一 天 的 工 作 重 的 意 義 (3) 契 約 的 意 義 分 點 及 內 容 法 律 效 類 自 由 與 限 制 及 2.

目次 3 ONTNTS 1 相似形 上 國民中學數學第五冊習作 表示為仿會考或特招題 1-1 比例線段 3 1- 相似多邊形 相似三角形的應用 圓形 -1 點 線 圓 4 - 圓心角 圓周角與弦切角 外心 內心與重心 3-1 推理證明 三角形與多

中華民國 第49屆中小學科學展覽會

第一章行政區域及行政組織

山东建筑大学学分制管理规定(试行)

图 文 聚 焦 国 培 计 划 (2013) 甘 肃 省 农 村 小 学 音 乐 骨 干 教 师 短 期 集 中 培 训 9 月 4 日 开 班 了, 学 员 老 师 们 从 甘 肃 省 各 个 县 市 州 汇 聚 湖 南 一 师, 开 始 了 为 期 14 天 的 培 训 学 习 : 鲜 明 的

邻居啊 第二天 对门却悄无声息了 莫非昨夜的吵闹 仅是个幻觉 夜幕拉下时 寒风又吱溜溜地叫个不停 老婆 睡下后 我这只夜猫子 继续兴致勃勃地跟着福尔 摩斯去探案 白天的喧嚣退去了 周围格外安静 正 是读书的好时候 突然 响起了钟摆声 哒 哒 哒 节奏匀称 不疾不徐 声响却愈来愈大 格外突兀 了 原来

<4D F736F F D BAC520CAD7B6BCCAA6B7B6B4F3D1A C4EAD7A8D2B5BCBCCAF5D6B0CEF1C6C0C6B8B9A4D7F7D2E2BCFB2E646F63>

其 他 方 面 也 可 以 采 用 同 样 的 方 式, 这 样 又 可 以 锻 炼 除 语 文 方 面 的 其 他 能 力 了 而 英 语 方 面, 我 认 为 配 合 英 语 专 业 举 办 英 语 演 讲 比 赛 就 很 不 错 这 样 开 展 一 系 列 的 创 新 活 动, 锻 炼 多 方

<4D F736F F D A67EABD7A4BAB3A1B1B1A8EEA8EEABD7A6DBA6E6B5FBA6F4AD70B5652E646F63>

统计工作情况汇报

Microsoft Word - 送報伕2.doc

Microsoft Word - N011 斷翅天使

中 国 科 学 院 国 家 科 学 图 书 馆

申论写作套路万能模板

Microsoft Word - 三方协议书与接收函的相关说明学生版.doc

附件1

第 六 条 办 法 第 五 条 ( 三 ) 协 会 考 评, 考 评 指 考 核 评 价 第 七 条 办 法 第 六 条 职 业 操 守 包 括 的 内 容 : 个 人 诚 信 不 做 假 账 不 偷 漏 税 不 贪 污 盗 窃 等 第 八 条 企 业 财 务 管 理 人 才 评 价 实 行 五 星

他 随 身 带 有 二 三 十 张 古 方, 白 天 卖 药, 夜 晚 将 药 材 精 细 研 末, 按 方 配 制 对 于 病 人 服 药 后 反 应, 特 别 留 心 发 现 问 题, 就 近 向 老 医 生 老 药 贩 虚 心 求 教, 千 方 百 提 高 药 效 同 时 对 于 春 夏 秋

目 录 第 一 章 地 方 陪 同 导 游 人 员 服 务 程 序...1 第 一 节 地 方 陪 同 导 游 人 员 的 概 念 与 职 责...1 第 二 节 服 务 准 备...2 一 熟 悉 接 待 计 划...2 二 落 实 接 待 事 宜...5 三 物 质 和 知 识 的 准 备...

走 吧, 到 三 峡 去 : 那 里 是 我 们 先 人 用 生 命 之 血 打 造 的 家 园 走 吧, 到 三 峡 去 : 那 里 的 浪 涛 承 载 过 千 百 万 只 我 们 先 人 驶 向 今 天 的 航 船 走 吧, 到 三 峡 去 : 那 里 的 每 一 座 青 山 都 刻 满 了 我

6寸PDF生成工具

申 请 律 师 执 业 许 可 初 审 服 务 指 南 目 录 一 办 理 要 素 ( 一 ) 事 项 名 称 和 编 码 4 ( 二 ) 实 施 机 构 4 ( 三 ) 申 请 主 体 4 ( 四 ) 受 理 地 点 4 ( 五 ) 办 理 依 据 4 ( 六 ) 办 理 条 件 5 ( 七 )

( 地 ( ) 组 织 机 构 代 码 企 业 详 细 名 称 哈 密 地 伊 吾 新 疆 广 汇 新 能 源 有 限 公 司 玛 纳 斯 玛 纳 斯 祥 云 化 纤 有 限 公 司 玛 纳 斯 玛 纳 斯 澳 洋 科 技 有 限 责

申請機構基本資料

申請機構基本資料

环 境, 我 在 巩 固 在 校 期 间 所 学 习 的 理 论 知 识 的 同 时, 不 断 的 充 实 己, 利 用 业 余 时 间 主 动 学 习 专 业 知 识, 技 能, 把 理 论 联 系 到 工 作 实 践 中 作 为 一 名 工 作 生 活 中 的 党 员, 我 始 终 注 意 与

~2~

,,

untitled

壹、研究動機

第一章  緒論


序 1995 年 我 走 进 了 朝 阳 区 将 台 乡 五 保 老 人 院, 如 今 17 年 后, 十 分 欣 喜 有 机 会 为 这 本 流 金 岁 月 小 集 作 序 在 多 年 陪 伴 孤 单 老 人 的 过 程 中, 我 深 深 地 体 会 到 每 位 老 人 的 生 命 里 其 实 都

43081.indb


工 造 价 15 邗 江 南 路 建 设 工 一 标 市 政 公 用 6000 中 机 环 建 集 团 有 限 公 胡 美 娟 16 邗 江 南 路 建 设 工 二 标 市 政 公 用 品 尊 国 际 花 园 1# 2# 3# 4# 7# 9# 10# 11# 楼 地 库 C 区 工

第一篇 建置区划

untitled

31 121

ǎà

78 云 芝 79 五 加 皮 80 五 味 子 81 五 倍 子 82 化 橘 红 83 升 麻 84 天 山 雪 莲 85 天 仙 子 86 天 仙 藤 87 天 冬 88 天 花 粉 89 天 竺 黄 90 天 南 星 91 天 麻 92 天 然 冰 片 ( 右 旋 龙 脑 ) 93 天 葵

一 天 吃 两 顿, 从 不 例 外 我 上 班 就 是 找 一 个 网 吧 上 网 上 网 的 内 容 很 杂, 看 新 闻, 逛 论 坛, 或 者 打 打 小 游 戏 如 果 没 钱 上 网, 我 会 独 自 一 个 人 到 一 个 偏 僻 的 地 方, 静 静 地 坐 着 发 呆 这 也 是



避孕篇

1

1

Microsoft Word - ACI chapter00-1ed.docx

Microsoft Word - ok翁志文、張佳音...doc

一 专 业 名 称 专 业 名 称 : 会 计 二 入 学 要 求 与 基 本 学 制 入 学 要 求 : 初 中 毕 业 生 基 本 学 制 : 三 年 ; 其 中 前 二 年 为 在 校 学 习 时 间, 最 后 一 年 为 企 业 实 习 时 间 层 次 : 中 职 三 培 养 目 标 本 专

C3特教班學習領域課程計畫

壹 前言 五子棋與黑白棋的棋換旅程 一 研究目的 : 下棋是一項老少咸宜的休閒活動, 有助於放鬆壓力, 也可以訓練腦部的思考 但在現代忙碌的生活節奏下, 凡事都講求快速, 不管是將棋盤和棋子拿出來擺設, 或是結束後的收拾棋子, 都希望能夠省時省力 甚至, 在下棋時可能會意外不小心弄翻棋盤, 導致整局

<4D F736F F D20D1A7C9FACAD6B2E1B8C4D7EED6D5A3A8B4F8B1EDB8F1BCD3D2B3C2EBB0E6A3A9372E3239>

桂林市劳动和社会保障局关于

第三章 維修及管理

Microsoft Word 年度选拔硕博连读研究生的通知.doc

Microsoft Word - 学字〔2015〕16号

戒菸實務個案自助手冊105年Ver.2

壹 前言 有一次, 我們在學校的圖書館看有關於數學的書, 我們看的不是有著複雜計算的數學, 而是需要動動腦 動手做做看的數學, 翻著翻著我們翻到了一篇有關於棋子的題目, 剛好我們都很喜歡下棋, 所以都對這道題目特別感興趣, 我們便決定要把這題解出來 我們開始思考如何移動棋子, 我們從少的開始算起,


二次曲線 人們對於曲線的使用及欣賞 比曲線被視為一種數學題材來探討要早 得多 各種曲線中 在日常生活常接觸的 當然比較容易引起人們的興趣 比如 投擲籃球的路徑是拋物線 盤子的形狀有圓形或橢圓形 雙曲線 是較不常見的 然而根據科學家的研究 彗星的運行軌道是雙曲線的一部 分 我們將拋物線 圓與橢圓 雙曲

项 目 三 文 字 处 理 软 件 Word 2010 的 应 用 105 图 图 文 样 张 2. 页 面 设 置 单 击 页 面 布 局 选 项 卡 页 面 设 置 组 中 的 页 边 距 按 钮, 选 择 自 定 义 边 距 选 项, 弹 出 页 面 设 置 对 话 框, 在 页

縣 94 學年度 上 學期 區 國民中學 Q 年級 R 領域教學計畫表 設計者:

<4D F736F F D C4EAD6A4C8AFCAD0B3A1C6C0BCB6BDE1B9FBB7D6CEF6B1A8B8E62E646F6378>

校园之星


投影片 1

编 辑 说 明 本 报 告 依 据 上 海 市 教 育 委 员 会 关 于 继 续 做 好 上 海 高 校 本 科 教 学 质 量 年 度 报 告 发 布 工 作 的 通 知 ( 沪 教 委 高 [2013]21 号 ) 文 件 精 神, 经 上 海 商 学 院 校 长 办 公 会 研 究 部 署,

cost downoem Original Equipment Manufacture value up ODM Original Design Manufacture value addedobm Original Brand Manufacture a OEM ODM OBM O

< < < < < < < < <

作品名稱 : 黑白大賽 摘要 : 本研究以 破解遊戲 為出發點, 解題之後, 透過更多的實作, 變換遊戲規則 ; 不斷地增加抓取棋子的數量, 經由整理, 終歸納出最快速完成解法的策略, 更進而發現解題的規律性, 並找出簡單的公式, 加以驗證及應用 壹 研究動機 上數學課時老師曾提及臺灣師範大學數學系

Chang.pdf

座談會 貳 選拔情況 一 選拔要求

選擇學校午膳供應商手冊適用於中、小學 (2014年9月版)

精 品 库 我 们 的 都 是 精 品 _www.jingpinwenku.com 收 ( ) 民 生 为 主 题 A. 公 平 B. 诚 信 C. 和 谐 D. 发 展 年 12 月 12 日 至 14 日 在 北 京 举 行 的 中 央 经 济 工 作 会 议, 提 出 了 201

AutoCAD 用戶如何使用 ArchiCAD

第三組筆記型電腦 臺灣銀行採購部招標案號 : LP 大同世界科技股份有限公司 / 分區 -1. 新北市 2. 臺北市 3. 桃園市 4. 新竹縣 ( 市 ) 5. 臺中市 6. 嘉義縣 ( 市 ) 7. 臺南市 8. 高雄市契約期間 : ~ 契約編

商高定理 陳國裕 商高定理 : 一個無言的證明. E 如此, 不過, 歷史上即使沒有商高與畢達哥拉斯, 這定理還是會被發現, 只不過是他們比其他人更早發現罷了 從古到今有很多人對這定理有興趣, 到目前累積有數百種的證明方法, 在這些方法之中, 大多是利用拼圖或是一般平面幾何的方法, 簡捷易懂 2.

Autodesk Product Design Suite Standard 系統統需求 典型使用用者和工作流程 Autodesk Product Design Suite Standard 版本為為負責建立非凡凡產品的設計師師和工程師, 提供基本概念設計計和製圖工具, 以取得令人驚驚嘆

Chapter 3 Camera Raw Step negative clarity +25 ] P / Step 4 0 ( 下一頁 ) Camera Raw Chapter 3 089

表二 105 年國中教育會考英語科閱讀與聽力答對題數對應整體能力等級加標示對照表 閱讀答 對題數 聽力答對題數 待加強待加強待加強待加強待加強待加強待加強待加強待加強待加強待加強待加強

44 說 : 數 : 數 數 數 數 列 律 :

Microsoft Word - ACG chapter00c-3ed.docx

DIY香草植物乾燥

CU0594.pdf

Transcription:

投稿類別 : 數學類 篇名 : 井字代數樂 作者 : 黃子綺 台南市私立黎明中學 高一忠班林宏峻 台南市私立黎明中學 高一仁班黃暐茗 台南市私立黎明中學 高一忠班 指導老師 : 魏溏月老師

壹 前言 井字代數樂 一 研究動機國中的時候我們發現了 Gobblet 這個遊戲 如下圖( 一 ) 下圖( 二 ), 它和傳統的井字遊戲很像, 只是多了中棋和大棋可以把小棋吃掉, 一樣是連成一條直線即獲勝 我們為了要一起找出必勝的方法, 便邀志同道合的同學一起參加科展研究 ( 說明如圖三 ) 當時我們依角 (B) 邊 (C) 中間 (A) 位置進行對戰策略研究, 因為當時數學的程度不足只能用嘗試錯誤一一列舉的方式研究並用類似五子棋棋譜的方式研究, 並沒有將策略數學化 經過一年多的沉澱之後, 重新將下棋的九個位置用數字編碼, 先後手的下棋順序用代數的方式重新分析, 便邀志同道合的夥伴重新研究 圖一 :Gobblet 示意圖一 ( 圖一資料來源 : 研究者自行拍攝 ) 圖二 :Gobblet 示意圖二 ( 圖二資料來源 : 研究者自行拍攝 ) 圖三 : 國中參與科展評審建議表 ( 圖三資料來源 : 台南市 56 屆中小學科展複審評語 ) 二 研究目的 ( 一 ) 傳統 3x3 棋局, 先手及後手分別為 5 小棋及 4 小棋, 進行對戰策略研究, 並分析研究棋局的致勝關鍵 ( 二 ) 進階 3x3 棋局 1. 先手及後手 4 小棋 1 中棋, 2. 先手及後手分別為 4 小棋 2 中棋, 3. 先手及後手分別為 4 小棋 1 中棋 1 大棋, 進行對戰策略研究, 與傳統局和不同棋數比較分析先後手對戰勝率 ( 三 ) 變換規則 : 先手及後手分別為 5 小棋及 4 小棋一中棋, 下棋順序的調整進行對戰策略研究, 並分析研究棋局的致勝關鍵 三 研究設備及器材 奇蹟連連 2 盒 筆記型電腦 1 Microsoft Office Word 筆記本 1

貳 正文 井字代數樂 一 定義與規則 ( 一 ) 把井字上所有空格根據位置的不同填入不同的數字, 以便討論, 其說明如下圖 ( 四 ): 1. 中間位置為 0 2. 四角的位置分別為 1-1 3-3( 皆為奇數 ) 3. 四邊的位置分別為 2-2 4-4( 皆為偶數 ) 4. 任一條橫線 直線或是斜線數字和皆為 0 圖四 : 九宮格位示意圖 ( 圖四資料來源 : 研究者自行繪製 ) ( 二 ) 我們將棋局用代數來表示 1. 先手的小棋以 X 表示,X1 X2 X3 X4 X5 表示下棋的順序 2. 後手的小棋以 Y 表示,Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 表示下棋的順序 3. 先手的中棋以 M 表示,M1 M2 M3 表示下棋的順序 4. 後手的中棋以 N 表示,N1 N2 N3 表示下棋的順序 5. 先手的大棋以 P 表示,P1 P2 表示下棋的順序 6. 後手的大棋以 Q 表示,Q1 Q2 表示下棋的順序 ( 三 ) 棋局說明 1. 當 X1 下在中間位置 0 時, 則 X1=0 當 Y1 下在邊上位置 4 時, 則 Y1=4 ( 詳細說明如圖五 ) 2. 當滿足 Xa+Xb+Xc=0 時先手獲勝, 當滿足 Ya+Yb+Yc=0 時後手獲勝 ( 詳細說明如如圖六 ) 圖五 : 九宮格棋局演示示意圖 ( 圖五資料來源 : 研究者自行繪製 ) 圖六 : 九宮格棋局演示示意圖 ( 圖六資料來源 : 研究者自行繪製 ) 3. 中棋可取代小棋, 大棋可以取代中棋和小棋, 即 M1 可取代 Ya,Q1 可取代 Xa 及 M1 當滿足 Xa+Mb+Xc=0 或時 Xa+Mb+Pc=0 先手獲勝 2

二 研究過程 ( 一 ) 基本棋型 ( 先手後手皆為小棋 ) 1. X1=0,Y1 取偶數 X1=0 Y1=4 ( 偶數 ) X2=2 ( 偶數 ) 後手無從選擇只能擋 X3=1 X1=0 Y1=4 ( 偶數 ) X2=1 ( 奇數 ) 後手無從選擇只能擋 X3 無從選擇但是因為是先手依然勝 圖七 : 九宮格過程圖 ( 圖七資料來源 : 研究者自行繪製 ) (1). 當 X1=0, X2 X3 X4 X5 只要任一對相反數即可獲勝, 有四種組合 0+(1)+(-1)=0,0+(2)+(-2)=0,0+(3)+(-3)=0,0+(4)+(-4)=0, (2) Y1 取任一偶數時,X2 還有 1.-1.3.-3 和另一偶數可選,Y2 只能被迫選 X2 相反數 (3) 當 Y1+ Y2 的相反數存在則 X3 必選, 當 Y1+ Y2 的相反數不存在 X3 可任選 X1 Y1 X2 Y2 X3 雖然 0+(1)+(-1)=0 的可能 -1 已被 Y 取走 0 4 1-1 -3 2. X1=0,Y1 取奇數 X1 X2 X3 X4 X5 (1) X1 與 Y1 及 X2 可隨意填入 0 3 2 4-1 (2) Y2=(X1+X2) 的相反數 Y1 Y2 Y3 Y4 (3) X3=(Y1+Y3) 的相反數, 若不存在可任填 1-3 -2-4 和局 (4) Y3=(X1+X3) 的相反數或 Y3=(X2+X3) 的相反數 X1 X2 X3 X4 X5 當一者存在則填入其中, 兩者都不存在則任填 0 3 4 2 1 (5) X4=(Y1+Y3) 的相反數或 X4=(Y2+Y3) 的相反數 Y1 Y2 Y3 Y4 當兩者同時存在時 X4 無法填入兩個位置則輸 -1-3 -4-2 和局 當一者存在則填入其中, 兩者都不存在則任填 X1 X2 X3 X4 X5 則和局 0 2 3 4 1 Y1 Y2 Y3 Y4-1 -2-3 -4 和局 但 0+(-3)+(3)=0,1+(-3)+ 2=0 還有兩種組合方法, 故先手必勝圖八 : 先手 (X) 取 0, 後手 (Y) 取偶數棋局過程圖 ( 研究者自行繪製 ) 圖九 : 先手 (X) 取 0, 後手 (Y) 取奇數棋局過程圖 ( 圖九資料來源 : 研究者自行繪製 ) 3

3. X1= 取奇數,Y1 取 0 井字代數樂 (1)X1 可填入任意奇數 (2) 若順序為 (a,0, a,a±2) 會連成兩條線, 則先手必勝 (3) 若順序為 (a,0,±5 a) 或 (a,0,±1 a) 或 (a,0,a±2) 先手勝 (4) 因九宮格有對稱性所以有第二種圖形為 (a,0,±7 a) (5) 除上述之外, 皆為和局 圖十 : 先手 (X) 取奇數, 後手 (Y) 取 0 棋局過程圖 ( 圖十資料來源 : 研究者自行繪製 ) 備註說明 : (1) 下棋的順序我們以序列表示 (X1,Y1,X2,Y2,X3..) (2) 當 X1 下在數字 3,Y1 下在數字 0,X2 下在數字 3, 我們則以序列 ( 3,0, 3) 表示 (3) 當 X1 下在數字 a,y1 下在數字 0,X2 下在數字 a, 我們則以序列 (a,0, a) 表示 4. X1= 取奇數,Y1 取奇數 (1) X1 及 Y1 可隨意填入奇數 (2) (a,a+2,0),(a,a 2,0) 為和局 (3) (a, a, a-2),(a,a+2,-a), 後手不論選擇任何數, 都無法連成線, 先手都會必勝 (4) (a,a+1, 任意偶數 ) 則不一定 圖十一 : 先手 (X) 取奇數, 後手 (Y) 取奇數棋局過程圖 ( 圖十一資料來源 : 研究者自行繪製 ) 4

5. X1= 取奇數,Y1 取偶數 X1 X2 X3 X4 X5 1 0-3 3 Y1 Y2 Y3 Y4-4 -1 2 必勝 X1 X2 X3 X4 X5 1-1 4 3 2 Y1 Y2 Y3 Y4-4 0-3 -2 和局 X1 X2 X3 X4 X5 1 2 0-2 Y1 Y2 Y3 Y4-4 -3-1 必勝 (1)X1 可隨機填入任意奇數 (2)(a, 任意偶數,0) 先手之後會形成兩連線則必勝 (3) 若 (a, 任意偶數, 任意奇數 ) 則為和局 (4) 若 (a, +3-a, -3-a) 或 (a, -3-a, +3-a) 先手必勝 (5) 若 (a,+1-a,-1-a) 或 (a, -1-a,+1-a) 先手必勝 (6) 若 ( a, a-5, a+5) 或 ( a, a+5, a-5 ) 則和局 圖十二 : 先手 (X) 取奇數, 後手 (Y) 取偶數棋局過程圖 ( 圖十二資料來源 : 研究者自行繪製 ) 6. X1= 取偶數,Y1 取 0 (1)X1 可隨機填入任意偶數 (2)(a, 0, 任一奇數 ) 通常為和局除對手無注意才會先手必勝, 特例如左圖 (3)(a, 0, 任意偶數 ) 也通常為和局 圖十三 : 先手 (X) 取偶數, 後手 (Y) 取 0 棋局過程圖 ( 圖十三資料來源 : 研究者自行繪製 ) 5

7. 基本棋型 ( 先手五小黑棋, 後手五小白棋 ) 結論以上為傳統井字遊戲的先後手對戰分析 (1) 在正常的在下棋的過程中,X1 和 Y1 可任選數字, 但 Y2= (X1 +X2) 的相反數, 若 X3 可同時 X3+X2+ =0,X3+X1+ =0 則 Y3 無法同時下 (X3+X1) 或 (X3+X2) 的相反數, 則先手 X 必勝 (2) 要形成 X 必勝的情狀 X1 X2 X3 必取以下三數 ( 說明如下圖 ) 等腰三角形 (0, 二奇數 ) 小直角 三角形 (0, 一奇, 一偶 ) 大直角 三角形 ( 三奇數 ) 圖十四 : X 先手基本棋形必勝結論圖 ( 研究者自行繪製 ) X 取到上列三數則必勝若 Y 要和局則 Y1 Y2 需取一奇數一 0 或是 2 奇數, 不然就是要讓 X3 不得不取 (Y1 +Y2) 的相反數無法取得此三數 ( 二 ) 進階棋型 ( 先後手多了中棋以及大棋 ) 1. 先手四小黑棋一中黑棋, 後手四小白棋一中白棋 (1) 只要先手 X 形成基本棋型中的等腰三角形 小直角三角形 大直角三角形 ( 如圖十四 ) 則必勝, 在全部都是小棋的形況下原本後手還有很多機會可形成和局 多了一顆中棋後, 原本的和局, 因為當先手出現兩子連線時, 後手必用中棋先擋, 一但後手中棋用完, 則先手再發動攻勢, 後手以無中棋可擋, 則先手必勝 6

(2) 同時增加一顆中棋時, 原本先手勝的棋型一樣勝, 原本的和局若後手用小棋擋會被先手的中棋吃掉, 所以後手必須一開始就用掉中棋, 先手除了時間搶先的優勢之外, 還多了一顆可活用的中棋 所以此種棋型若無下錯, 先手的勝率是百分之百 (3) 進階棋型 ( 先手四小黑棋一中黑棋, 後手四小白棋一中白棋 ) 圖表說明如下 : 先手下 0 先手下 1 先手下 -4 備註說明 (1) 0,1,- 4 的地方為先手第一子下的位置 (2) 若後手的第一子選任一位置此種棋型後手沒有勝的機會 1. 多了一顆中棋後, 原本的和局, 因為當先手出現兩子連線時, 後手必用中棋先檔, 一但後手中棋用完, 則先手再發動攻勢, 後手以無中棋可擋, 則先手必勝 2. 同時增加一顆中棋時, 原本先手勝的棋型一樣勝, 若後手用小棋擋會被先手的中棋吃掉, 所以後手必須一開始就用掉中棋, 先手除了時間搶先的優勢之外, 還多了一顆可活用的中棋 3. 此種棋型若無下錯, 先手的勝率是百分之百 圖十五 : ( 先手四小黑棋一中黑棋, 後手四小白棋一中白棋 ) 對戰圖表說明 ( 圖十五資料來源 : 研究者自行繪製 ) 2. 先手三小黑棋二中黑棋, 後手三小白棋二中白棋 (1) 在先手四小黑棋一中黑棋, 後手四小白棋一中白棋 ) 的棋型中, 因為當先手出現兩子連線時, 後手必用中棋先擋, 一但後手中棋用完, 則先手再發動攻勢, 後手以無中棋可擋, 則先手必勝 (2) 現在的棋局先手及後手都有兩顆中棋, 後手用完一顆中棋後還有一顆中棋, 所以可以抵擋先手發動兩次連二的攻勢, 所以先手絕對的優勢較為降低 (3) 先手第一子以取奇數最佳, 後手不管下在哪裡都是輸 當連二時後手必須用中棋擋, 選擇吃棋並佔有利的位置可以保持先手勝 不敗及獲勝的關鍵子在於奇數或 0 (4) 所以此種棋型若無下錯的情形下只有先手勝以及和局的情形, 先手的勝率較基本棋型高但是較 ( 先手四小黑棋一中黑棋, 後手四小白棋一中白棋 ) 的棋型低 (5) 結論 : 此種棋型不敗及獲勝的關鍵子在於奇數或 0 先手使用中棋時選擇吃掉原本在有利位置的後手則可以保持先手勝 先手第一子以下 0 為最佳, 後手不管下在哪裡都是輸 7

3. 先手四小黑棋一中黑棋一大黑棋, 後手四小白棋一中白棋一大白棋 (1) 原本設定的棋局為總數一樣為五顆棋子 ( 三小棋 一中棋 一大棋 ), 但因為此種棋型大棋可吃中棋及小棋, 常常會造成還有空位卻無棋可下的情形, 所以此次討論的方式為四小棋 一中棋 一大棋共六顆棋子 (2) 原來傳統棋型中先手勝的情況若下的正常先手一樣必勝 但是這一種棋型的變化性相當大, 因為多了一顆中棋和一顆大棋 中棋可以吃小棋, 但大棋可以一次把中棋和小棋吃掉並佔有利的位置 所以比較難掌握後手的棋型 原來基本棋型中的和局, 若一不小心沒想太多就會直接被後手有機會使用大棋反吃形成後手勝 (3) 結論 : 此種棋型若無下錯的情形下會維持先手勝以及和局的優勢, 但是因為棋型的複雜度提高, 後手的大棋可以一次反吃先手的中棋並用大棋佔住有利位置, 所以下棋前要更仔細推敲才不會發生失誤 ( 三 ) 對等性棋局 ( 先後手的棋型相同 ) 總結 1. 井字遊戲中因為格子數為九格, 勢必先手會下五次而後手只能下四次, 永遠先手都會比後手多下一子 而先手除了有數量上的優勢之外, 還有時機點搶先的優勢 所以不論我們如何調整中棋的數量或是大棋的數量, 只要是兩人的棋數及棋型相等, 先手的優勢永遠存在 2. 在調整棋型探討中, 若只增加一顆中棋, 對於後手而言增加的中棋必須在一開始先手連二時就用掉, 所以對後手這顆中棋根本無法發揮效益, 反而對先手而言多了一顆可以反吃後手的棋子, 讓先手的勝率百分之百 3. 越複雜的調整方法, 如 : 多了幾顆大棋, 中棋, 先手要獲勝的機會會降低, 但是降低的原因是來自複雜度增加失誤率提高, 讓後手有機可乘 所以如果要維持此遊戲對先後手的公平性應該要做不對等的調整才能降低先手的優勢 4. 因為先手的優勢第一為數量永遠比後手多一個, 所以我們以下的討論先就棋型不對等調整來做研究 ( 先手為 5 小棋, 後手為 4 小棋一中棋 ) 5. 因為先手永遠都具有時間點的優勢, 所以我們之後的討論會針對下棋順序作調整 ( 原先玩法是先手 後手 先手 後手, 更改為先手 後手 後手 先手 先手, 且在九步之內取勝 ) 讓先後手輪流有機會作時間的的搶先 ( 四 ) 不對等棋局探討 ( 先後手棋型不同 時間輪流順序不同 ) 1. ( 先手為 5 小棋, 後手為 4 小棋一中棋 ) (1) 分析之後發現此遊戲若下的正常, 後手只有贏或是和局, 完全不可能輸 (2) 原來的和局會因為後手蓋上中子反勝 ( 說明圖示如下圖十六 ) 8

(3) 原來先手的雙頭蛇勝, 因為後手有一顆中棋所以可以阻擋先手雙頭蛇攻勢變成和 局甚至反勝 ( 說明圖示如下圖十六 ) 原本先手 後手中棋反吃 原本先手 後手中棋反吃 双頭蛇勝 ( 等腰三角 ) ( 後手勝 ) 双頭蛇勝 ( 小直角 ) ( 和 ) 原本先手 双頭蛇勝 ( 大直角 ) 後手中棋反吃 ( 和 ) 原本的和局 後手中棋反吃 ( 後手勝 ) 圖十六 : ( 先手五小黑棋, 後手四小白棋一中白棋 ) 對戰圖表說明 ( 圖十六資料來源 : 研究者自行繪製 ) 2. 下棋順序作調整 ( 先手 後手 後手 先手 先手 ) (1) 因為 S 形的順序會形成可以連下兩子, 所以當輪到你下棋時只要有一子雙空, 你連下兩棋就會獲勝 而 0( 中間 ) 奇數( 角 ) 偶數( 邊 ) 三個位置中,0( 中間 ) 位置有四個機會可以雙空, 奇數 ( 角 ) 位置有三個機會, 若一開始佔住這兩個位置, 對手根本無法同時檔住三或四個機會, 一開始佔住 0( 中間 ) 或奇數 ( 角 ) 必勝 圖十七 : 棋形位置連線可能圖 ( 圖十七資料來源 : 參考第 56 屆井字遊戲大發現 ) (2) 若一開始先手沒有用中棋佔住 0( 中間 ) 或奇數 ( 角 ) 位置, 後手用中棋佔住 0 或奇數 位置 ( 可將先手的小棋吃掉 ), 則後手必勝 9

(3) 若一開始先手用中棋佔住 0( 中間 ) 或奇數 ( 角 ) 位置, 則先手必勝 (4) 這種改變順序的遊戲方式, 若先後手的棋型完全相同, 只要先手一開始就使用不能被吃的中棋或大棋佔住有利位置 0( 中間 ) 或奇數 ( 角 ) 則先手必勝 (5) 若這種改變順序的遊戲方式, 先後手的棋型不同 ( 例 : 先手無中棋, 後手有中棋 )( 先手無大棋, 後手有大棋 ), 具備較大棋的那一方最後可以反吃有利位置 0( 中間 ) 奇數 ( 角 ) 就會必勝 參 結論 一個簡單的井字遊戲, 讓我們展開了一場場的對戰, 看似很簡單, 卻變化無窮 從位置 的數字設計 ( 相反數與對稱 ) 與其局分析, 發現必勝者必須形成等腰三角形或是小直角 大直角三角形 因為先手有時間上及棋數上的優勢, 在沒有失誤的狀態下只有勝與和 若要讓後手的獲勝除非調整成棋數狀況不對等的情形 ( 詳細分析表如圖十八 ) 基本棋型 ( 先手五小黑棋, 後手五小白棋 ) 若無失誤, 先手只有和局及 先手勝沒有輸的可能 下棋順序 S 形 先手 後手 後手 先手 先手 ( 先後手都是四小黑棋一中黑棋 ) 一開始先手用中棋 佔住 0( 中間 ) 或奇數 ( 邊 ) 必勝 井字遊戲 棋型對等進階棋型 棋子調整為雙方都有一中棋四 小棋, 則先手必勝 棋子調整為雙方都是二中棋三 小棋, 或是一中棋一大棋四小 棋先手都是勝或和局 雙方不對等棋型 先手為五小棋, 後手為四小棋一中棋 後手只要有一中棋, 則勝或和, 完全不可能輸 圖十八 : 井字遊戲不同棋型與遊戲方式對戰綜合分析表 ( 圖十八資料來源 : 改編自第 56 屆井字遊戲大發現 ) 肆 引注資料一 數學遊戲 Tie Tac Toe 必勝策略 昌爸工作坊 2017 年 9 月取自 http://www.mathland.idv.tw/ 二 決戰時刻 ---- 九宮格密碼 (2013) 2013 年 9 月 http://www.docin.com.cn/search.do?searchcat=2&nkey 三 井字棋 維基百科 2017 年 9 月取自 https://zh.wikipedia.org/wiki/%e4%ba%95%e5%ad%97%e6%a3%8b 四 井字遊戲不敗秘訣 尤怪的家 2002 年 11 月更新 http://oddest.nc.hcc.edu.tw/math142.htm 五 林宏峻等三人 (2016) 井字遊戲大發現 第五十六屆南市科展作品 10