The object of this exercise is to face the arrowhead in the opposite direction with minimum moves.

Authors Avatar

MOVING ARROW HEAD

The object of this exercise is to face the arrowhead in the opposite direction with minimum moves.

Diagram 1

By observation we see the arrowhead is in the shape of equilateral triangle. It’s counters are round and arranged in such a way that, by increasing the base layer by one counter, so that the new base layer contains one more (b+1) with respect to previous one. Each time the base is increased, the arrowhead maintains it’s equilateral shape.

In any triangle we can find the minimum moves needed to face the triangle in the opposite direction.

We will see a pattern generating when we move the counters so that the arrow head faces in the opposite direction. We will investigate the structure in which these patterns are generated. We will then try to formulate a mathematical equation, which links the pattern and structure.

 Diagram 2

             

                                                  1st move

                                                2nd move

                                        3rd move

 TABLE 1 

Table representing arrow head

 

 

 

Base of        Number of    Minimum    Difference between

Triangle,b  counters,n    moves,m    number of moves

      1                      1                   0

                                                              }                    1

      2                      3                   1

                                                              }                    1

      3                      6                   2

                                                              }                    1

      4                    10                   3    

                                                              }                    2

      5                    15                   5        

                                                              }                    2

      6                    21                   7

                                                              }                    2

      7                    28                   9

                                                              }                    3

      8                    36                   12                  

                                                              }                    3

      9                    45                   15      

                                                              }                    3

     10                   55                   18

                                                              }                    4

     11                   66                   22

                                                              }                    4

     12                   78                   26

                                                              }                    4

     13                   91                   30

                                                              }                    5

     14                  105                  35

                                                              }                    5

     15                  120                  40

From the above table we notice that the difference between each move is constant for three moves, then increases by one after every third move.

So we need to do a further Investigation by comparing the counters inside the hexagon and counters the hexagon (the corners of the triangle).

Comparing counters inside hexagon

And counters outside hexagon

 TABLE 2

Base,b  Total number          [Counters          [Counters  =  Moves

              of counters, nb            inside                outside

                                                hexagon]           hexagon]    

Join now!

                           

    4         10                                            7       3                   =  4   (one above correct move)

    5         15  (divisible by 3)                10        5                   =  5

...

This is a preview of the whole essay