Câu 4THPT
Thuộc đề: Kỳ thi chọn đội tuyển dự thi HSGQG THPT - Vĩnh Long - 2026-2027 - Môn Toán (Buổi thứ nhất)Cho bảng ô vuông kích thước gồm 8 ô vuông. Sử dụng 4 màu khác nhau để tô cho 8 ô sao cho mỗi ô chỉ được tô đúng một màu. Hỏi có bao nhiêu cách tô màu thỏa mãn trong các cặp ô vuông có chung cạnh, có đúng một cặp được tô cùng màu, còn tất cả các cặp chung cạnh khác đều được tô khác màu?

Cho bảng ô vuông kích thước gồm 8 ô vuông. Sử dụng 4 màu khác nhau để tô cho 8 ô sao cho mỗi ô chỉ được tô đúng một màu. Hỏi có bao nhiêu cách tô màu thỏa mãn trong các cặp ô vuông có chung cạnh, có đúng một cặp được tô cùng màu, còn tất cả các cặp chung cạnh khác đều được tô khác màu?


Đáp án chính thức: Tự luận
Hướng dẫn giải chi tiết

Bảng có tổng cộng 10 cặp ô chung cạnh chia làm hai loại:
Loại 1: .
Loại 2: .
Nhận xét: Giả sử ta đã tô màu đúng cho hai ô kề nhau theo chiều dọc (ví dụ ô và ) bằng 2 màu khác nhau. Nếu ta ghép thêm một cột mới gồm 2 ô kề nhau (ví dụ cột gồm và ) vào cạnh , số cách tô màu cho và là 7 cách. Thật vậy, giả sử màu của là màu 1, màu của là màu 2. Cần tô cho (kề , kề ) và (kề , kề ).
- Nếu mang màu 2 (giống ), thì chỉ cần khác màu 2, tức là có 3 cách chọn.
- Nếu mang màu khác cả 1 và 2 (có 2 cách chọn). Khi đó phải khác màu 2 và khác màu , nên có 2 cách chọn. Số cách trong trường hợp này là cách.
Tổng cộng ta có cách tô cho mỗi khối ghép thêm, khi đó ta chia làm 2 trường hợp:
Trường hợp 1: Cặp ô cùng màu là loại 1 (có 8 cách chọn cặp). Giả sử ta chọn và cùng màu.
- Lúc này, ( và ) kề cả và , mà và cũng kề nhau, nên số cách chọn là: cách.
- Cột thứ ba ( và ) được ghép vào cạnh của ( và ). Theo nhận xét, có 7 cách tô.
- Cột thứ tư ( và ) được ghép vào cạnh ( và ). Theo nhận xét, có thêm 7 cách tô.
Số cách tô màu cho mỗi cặp trong trường hợp này là:
Trường hợp 2: Cặp ô cùng màu là loại 2 (có 2 cách chọn cặp). Giả sử ta chọn và cùng màu.
- ( và ) sẽ kề với (ở cột trái) và kề với (ở cột phải).
- Chọn màu cho ( và ): có 4 cách.
- Cột trái ( và ) phải chọn cho và hai màu khác nhau nên có cách.
- Cột phải ( và ) tương tự cũng có 6 cách.
- Cột ngoài cùng ( và ), thì theo nhận xét, có 7 cách tô.
Số cách tô màu cho mỗi cặp trong trường hợp này là:
Vậy tổng số cách tô cần tính là: .
Đáp án chính thức (nguồn trang lời giải, trang 5, được đóng khung trong đề): .