每日一题[3208]必胜策略

甲、乙二人轮流给一个正方体的棱涂色,首先,甲任选 $ 3$ 条棱涂成红色,然后乙从余下的 $9$ 条棱中任选 $3 $ 条涂成绿色,接着甲从余下的 $ 6 $ 条棱中任选 $3$ 条涂成红色,最后乙将余下的 $3 $ 条棱涂成绿色,如果甲能将某个面上的 $4 $ 条边全都涂成红色,甲就获胜,试问甲有必胜的策略吗?说明理由.

解析    将正方体的 $12$ 条棱分成 $ 4 $ 组: \[ \begin{split} & \left\{A_1 B_1, B_2 B_3, A_3 A_4\right\},\left\{A_2 B_2, B_3 B_4, A_4 A_1\right\}, \\ & \left\{A_3 B_3, B_4 B_1, A_1 A_2\right\},\left\{A_4 B_4, B_1 B_2, A_2 A_3\right\} . \end{split}\]

当甲第一次涂红 $3$ 条棱后,由抽屉原理知,上述 $4$ 组 棱中总有一组的 $3 $ 条棱均未被涂红.乙只要将这一组的 $3 $ 条棱涂绿,则正方体的 $6$ 个面上就各有一条绿边.可见,甲没有必胜策略.

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