루빅큐브에는 어떤 수학적 지식이 있나요?

루빅큐브의 수학적 지식은 주로 조합수학, 선형대수학, 군론 등을 포함합니다. 가장 밀접하게 관련된 것은 그룹 이론입니다.

루빅스 큐브를 가지고 놀려고 시도했다면 어떻게 돌리든 루빅스 큐브에 단일 2사이클을 만들고 싶다는 것을 알게 될 것입니다(2개의 가장자리 블록 위치를 개별적으로 교환하고, 또는 2개의 코너 블록 위치를 개별적으로 교체) ) 가능성은 낮습니다. 이를 위해서는 수학적 관점에서 이 문제를 설명해야 합니다.

간단히 말하면 일반적으로 그룹은 유사한 속성을 가진 거래의 집합을 의미합니다. 그룹 이론은 독일의 수학자 갈루아(Galois)가 고차 대수 방정식을 푸는 문제를 연구하면서 창시했습니다. 군론은 실제로 발전한 것으로 본질적으로 우주의 많은 사물의 독특한 특징인 대칭에 대한 추상적인 설명이다.

따라서 군론이 정립된 ​​이후 물리학, 화학, 생물학 등 여러 과학 분야에서 널리 활용되며 많은 놀라운 성과를 거두었다. 루빅스 큐브가 발명된 후 그 구조, 회전 특성, 개별 블록의 순환 전치까지 그룹 이론의 많은 기본 개념과 정리를 가장 잘 해석했습니다.

루빅큐브를 통해 집단이론을 학습하면 이론이 구체화되어 더 이상 추상적이고 이해하기 어렵지 않게 됩니다. 결과적으로 그룹 이론의 지도에 따라 루빅스 큐브의 6개 면을 축소하는 작업은 예측 불가능하고 이해하기 어려운 것이 아니라 규칙적이고 익히기 쉬워질 것입니다. 수학에 관심이 없는 순수 루빅큐브 플레이어라도 루빅큐브와 관련된 수학에 대해 어느 정도 이해하면 루빅큐브 연주 기술과 숙련도가 향상되고 루빅큐브에 대한 더 깊은 이해를 얻는 데 도움이 됩니다.

루빅큐브와 수학의 직접적인 연관성은 루빅큐브의 총 변화수입니다. 3차 루빅큐브의 총 변화수는 43, 252, 003, 274, 489, 856,000. 또는 대략 4.3X10^19와 같습니다. 그러면 이 숫자는 어떻게 계산되나요? 실제로는 엣지블록과 코너블록의 상태를 별도로 계산한 뒤, 대칭구조에서 반복되는 상태를 빼는 것이다.

확장 정보:

다양한 유형의 루빅스 큐브

1. 전통적인 루빅스 큐브

"시계 방향/반시계 방향 회전", "방향 " , "그룹", "좌표", "조합"... 기본적인 수학 지식이든 고급 수학이든 루빅스 큐브의 변형 방법과 복원 아이디어는 아이들이 이러한 모호한 지식 포인트를보다 직관적으로 이해할 수 있도록 도와줍니다. 이해하다.

2. 거울 루빅스 큐브

많은 수학 교사들에게 거울 루빅스 큐브는 삼차원 도형의 부피와 표면적을 학습하는 데 최고의 교구입니다. ! 회전 방식은 3차 루빅큐브와 완전히 동일하며, 3차 루빅큐브는 동일한 색상을 기준으로 복원되는 반면, 거울 루빅큐브는 어떤 블록이 동일한 "높이"를 갖는지 여부를 결정해야 합니다. 같은 면인 경우 복원합니다. 이 과정은 어린이의 볼륨 인식을 크게 향상시킵니다.

3. 삼각형 루빅스 큐브

삼각형 루빅스 큐브는 복원하기 가장 쉬운 루빅스 큐브이지만 두 단계만 거치면 "삼각형"과 같은 개념을 이해하는 데 도움이 됩니다. "공간과 표면"은 매우 중요한 역할을 합니다. 특히 중학교 입체기하학에는 삼각뿔 지식이 많고, 삼각루빅큐브는 아이들이 서로 다른 평면 사이의 추상적인 관계를 이해하는 데 도움을 줄 수 있습니다.