俄罗斯方块智力拼图游戏

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“俄罗斯方块”是一种关于拼图的智力游戏，玩过掌上游戏机或小霸王游戏机的人，大多玩过俄罗斯方块。

玩这种游戏时，从长方形屏幕的顶部，每过一小段时间就自动抛下来一个积木块，形状如图1所示七种中的任意一种，可能事先旋转了90°、180°或270°。玩的人通过按键，在积木块往下掉的过程中将它旋转或左右移动，使得落在屏幕底部的积木块尽可能整整齐齐地排满一行或几行，不留空隙。每当一行排满或几行同时排满，这些行就会自动从屏幕上消失，同时得分也就增加了。

以大众化游戏为背景的竞赛题自然也很有趣。下面是两道以俄罗斯方块为背景的小学数学竞赛题。

问题1（填空题）用方格纸剪成面积是4的图形，其形状只能有图1所示的七种。

如果只用其中的一种图形拼成面积是16的正方形，那么可用的图形共有____种。

本题的答案是：只有图1中的1号、2号、5号、6号和7号图形满足条件。其中只用6号图形拼成面积为16的正方形的方法见图2，其余几种的拼法都很容易。所以可用的图形共有5种。

问题2（填空题）用方格纸剪成面积是4的图形，其形状只能有图1所示的七种。

如果用其中的四种拼成一个面积是16的正方形，那么这四种图形编号之和的最小值是____。

因为总面积是16，每一小块的面积是4，所以必须用4块拼成。题目要求用4种图形，可见每块图形的形状各不相同。只有三种可能的搭配方法，见图3。

这三种方法所用图形的编号分别是：

1，2，3，7；

1，2，4，7；

1，2，5，7。

所用四种图形编号之和的最小值是1+2+3＋7=13。

以上两题都是1991年小学数学奥林匹克的试题，其中问题1是初赛试题，问题2是决赛试题。在《小学生学习报》第六届数学竞赛的决赛试题中，还有一道作图题，直接说出名词“俄罗斯方块”，画出了其中的四种，要求解题的人画出其余几种。

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