三阶幻方的N种构造方法

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有趣的数学游戏-三阶幻方

有趣的数学游戏-三阶幻方

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19 13
2倍角格=不相邻的两个边格之和 ?=(13+19)÷2=16
三条直线上的数字的和=幻方所有数字之和+2个?-(19+13) 幻和=一条直线上的三个数字之和 所有数字之和=3×幻和 所以:三条直线上的数字的和=幻方所有数字之和 则:?=(13+19)÷2
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三阶幻方




第一课 基础部分
幻方起源:大约两千多年前西汉时代,流传夏禹治水时,黄河中跃出一匹神马,马背上 驮着一幅图,人称「河图」;又洛水河中浮出一只神龟,龟背上有一张象征吉祥的图案 称为「洛书」.他们发现,这个图案每一列,每一行及对角线,加起来的数字和都是一样 的。
中国不仅拥有幻方的发明权,而且是对幻方进行深入研究的国家。公元13世纪的 数学家杨辉已经编制出3-10阶幻方。
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原先每条边的和为:30+10+10=50 新的填法每条边的和为:50+15=65 总和减少,每边和增加,则应该把大数移到公共角的位置 则有:30+10+30=70 70-65=5 所以,四个10各减5,合计正好减了20.
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奇数三阶幻方的解法

奇数三阶幻方的解法

奇数三阶幻方的解法摘要:1.奇数三阶幻方的概念及特点2.构造奇数三阶幻方的基本方法3.构造奇数三阶幻方的具体步骤4.奇数三阶幻方的验证方法5.结论正文:一、奇数三阶幻方的概念及特点奇数三阶幻方,又称为奇数阶幻方,是指一个含有N 行N 列的数表,满足如下条件:1.每一行中的数字之和等于奇数;2.每一列中的数字之和等于奇数;3.每一对角线上的数字之和等于奇数;4.每一反对角线上的数字之和等于奇数;5.N 个数字都不重复。

由于满足以上条件的数表中的数字和为奇数,因此称为奇数三阶幻方。

二、构造奇数三阶幻方的基本方法构造奇数三阶幻方的基本方法是先设定中心数,然后按照一定的规律填充其他数字。

三、构造奇数三阶幻方的具体步骤构造奇数三阶幻方的具体步骤如下:1.选择一个奇数作为中心数,例如选定数字5 作为中心数;2.将中心数放在数表的中心位置,即第3 行第3 列;3.从中心数开始,按照顺时针和逆时针方向填充其他数字。

具体规律为:- 从中心数开始,向上、下、左、右四个方向填充数字,直到碰到边界;- 碰到边界后,从该方向的对角线开始填充数字,直到碰到另一个边界;- 填充完四个方向后,再从中心数开始,按照顺时针和逆时针方向继续填充数字,直到填满整个数表。

四、奇数三阶幻方的验证方法在填充完数字后,需要验证该数表是否满足奇数三阶幻方的条件。

验证方法如下:1.验证每一行、每一列的数字之和是否为奇数;2.验证每一对角线和每一反对角线上的数字之和是否为奇数。

如果满足以上条件,则所构造的数表是一个有效的奇数三阶幻方。

五、结论通过以上步骤,我们可以构造出一个满足条件的奇数三阶幻方。

这种方法不仅适用于奇数三阶幻方,还可以推广到其他奇数阶幻方。

三阶幻方的讲解

三阶幻方的讲解

三阶幻方的讲解在3×3(三行三列)的正方形方格中,既不重复又不遗漏地填上1~9这9个连续的自然数,使每行、每列、每条对角线上的三个自然数的和均相等,通常这样的图形叫做三阶幻方。

如果是在4×4(四行四列)的方格中进行填数,就要不重不漏地在4×4方格中填上16个连续的自然数,并且使方格的每行、每列及每条对角线上的四个自然数之和均相等,这样填出的图形就叫做四阶幻方。

幻方实际上就是一种填数游戏,它不仅限于三阶、四阶,还有五阶,六阶,……,直到任意阶。

一般地,在n×n(n行n列)的方格里,既不重复也不遗漏地填上n×n个连续的自然数(注意,这n×n个连续自然数不一定非要从1开始),每个数占1格,并使排在每一行、每一列以及每条对角线上的n个自然数的和都相等,我们把这个相等的和叫做幻和,n叫做阶,这样排成的数的图形叫做n阶幻方。

这里我们主要学习三阶幻方。

例1用1~9这九个数编排一个三阶幻方。

分析与解先求幻和再添数!雪帆提示:先求总和,看看有几个幻和,常把中间数填入中间先用a,b,c,…,i分别填入图1的九个空格内,以代表应填的数,如图2。

(1)审题首先我们应知道幻和是多少才好进行填数。

同时我们可以看到图2中e是一个很关键的数,因为它分别要与第二行、第二列以及两条对角线上的另外两个数进行求和运算,结果都等于幻和;其次是三阶幻方中四个角上的数:a,c,g,i,它们各自都要参加一行、一列及一条对角线的求和运算。

如果e以及四个角上的数被确定之后,其他的数字便可以根据幻和是多少填写出来了。

(2)求幻和幻和=(1+2+3+4+5+6+7+8+9)÷3=45÷3=15(3)选择解题突破口突破口显然是e,在图2中,因为a+e+i=b+e+h=c+e+g=d+e+f=15,所以(a+e+i)+(b+e+h)+(c+e+g)+(d+e+f)=15+15+15+15=60,也就是:(a+b+c+d+e+f+g+h+i)+3×e=60。

三阶幻方原理及填法

三阶幻方原理及填法

三阶幻方原理及填法嗨,朋友们!今天咱们来聊聊一个超级有趣的数学小玩意儿——三阶幻方。

这三阶幻方啊,就像是数学世界里的一个神秘小魔法阵,可有意思啦。

我先给你们说说啥是三阶幻方。

简单来讲,就是用1到9这九个数字,填在一个3×3的方格里面,使得每行、每列还有两条对角线上的数字之和都相等。

这个相等的和呢,就叫幻和。

你想啊,这九个数字就像九个调皮的小娃娃,要把它们安排在这九个格子里,还得让每行每列和对角线上的数字之和都一样,是不是感觉像在玩一个超级有挑战性的数字拼图游戏呢?那这个幻和是多少呢?这可不难算哦。

1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8 + 9 = 45,因为三阶幻方有三行(或者三列),所以幻和就是45÷3 = 15。

这就像是我们找到了这个魔法阵的一个关键密码一样。

我有个朋友,之前第一次接触三阶幻方的时候,就皱着眉头跟我说:“这怎么填啊?感觉无从下手呢!”我就跟他说:“嘿,别急,这里面可有不少小窍门呢。

”有一种比较简单的填法。

咱们先把1放在这个3×3方格的最中间那一行最左边的那个格子里。

这就像是先在魔法阵里种下一颗数字的种子。

然后呢,按照斜着往上走的规则来填数字。

如果斜着往上走的时候,走出了这个方格,那就像这个数字小娃娃调皮地跑到方格外面去了,怎么办呢?这时候就把它拉回来,拉到这个方格相对应的另一边的位置上。

比如说,如果斜着往上走,数字跑到方格的左上角外面去了,那就把它放到右下角的格子里。

当我们按照这个方法填到数字3的时候,就会发现如果再斜着往上走,那个格子已经有数字1了。

这就像两个小娃娃抢一个小格子,那可不行。

这时候呢,我们就把数字3填在数字2的下面。

就像数字3说:“既然上面的地方被占了,那我就乖乖在2下面呆着吧。

”按照这个规则一直填下去,就能把这个三阶幻方填出来啦。

哇,当你把最后一个数字填好的时候,那种成就感就像是你自己创造了一个小奇迹一样。

不过呢,还有其他的填法哦。

三阶幻方的解题技巧

三阶幻方的解题技巧

三阶幻方的解题技巧三阶幻方的解题技巧1. 了解三阶幻方的基本概念和性质•三阶幻方是一个3x3的方阵,其中填充了1到9的数字,使得每行、每列以及两条对角线上的数字之和都相等。

•幻方的和等于15,即每行、每列和对角线上的数字之和都为15。

2. 掌握构造幻方的基本方法先将幻方的核心数字填入方阵中•幻方的核心数字是5,将其填入方阵的正中央。

•由于幻方的和为15,剩余的数字之和为10,因此将剩下的数字5个分散填入方阵的四个角和四个边中。

使用交叉填充法填充剩余数字•从幻方的核心数字开始,按照交叉填充的方式,填充剩余的数字。

•在填充时,优先选择未被填充的位置,按照特定的顺序分别填入剩余的数字,确保满足幻方的条件。

3. 借助数学规律优化解题过程交叉填充法的数学规律•在使用交叉填充法时,填入的每个数字都满足一个特定的数学规律。

•可以观察到,相邻的两个数字之和等于15。

例如,1和9、2和8、3和7等,它们的和都等于15。

•基于这个数学规律,可以在填入数字时,选择与已填数字的补数填入,使得每个新增的数字与已填数字的和都等于15。

对角线和行列和的对称性•幻方具有对角线和行列和的对称性,即对角线上的数字之和等于行或列上数字之和。

•可以利用这个对称性来简化解题过程。

确定方阵中的某些数字后,可以根据对称性推算出其他位置应填入的数字,进一步减少尝试的次数。

4. 通过举例练习提高解题能力•通过练习解题,掌握上述技巧的应用方法,提高解题效率和准确性。

•可以尝试解题网站或应用程序提供的三阶幻方题目,不断练习并思考解题过程中的技巧和方法。

5. 总结•三阶幻方的解题涉及到基本概念、构造方法和数学规律等多个方面的知识。

•理解这些知识并加以应用,可以有效地解题,并提高解题的效率和准确性。

注意:文章中的数字仅为示范用途,实际解题过程需要根据具体情况进行调整和计算。

构造三阶幻方的方法

构造三阶幻方的方法

构造三阶幻方的方法
嘿,朋友们!今天咱来聊聊构造三阶幻方的方法。

首先,构造三阶幻方有特定的步骤哦。

先把数字 1 放在第一行中间位置,然后按照斜上方依次填入数字,若遇到边界,就把下一个数字填到相对的那一侧。

就好像走迷宫一样,可有意思啦!但要注意哦,填到已有数字的位置时,就要填到它下面啦。

这步骤简单吧?嘿嘿,是不是觉得挺有趣的。

然后说说这过程中的安全性和稳定性。

就像建房子,每一块砖都要放对位置,才能稳稳当当。

构造三阶幻方也是这样,只要按照规则来,就不会出错,安安稳稳地就把幻方给造出来啦,多靠谱呀!
三阶幻方的应用场景那可多啦!比如在数学游戏中,它能带来很多乐趣,让我们玩得不亦乐乎。

它的优势也很明显呀,能锻炼我们的思维能力,就像给大脑做了一场健身操!
我给大家举个实际案例吧。

在一次数学竞赛中,有个题目就是关于三阶幻方的,那些掌握了构造方法的同学,那可真是如鱼得水呀,轻松就解决了问题,看到他们得意的样子,就知道效果有多好啦!
所以呀,构造三阶幻方真的是个超棒的数学技巧,它既能带来乐趣,又能提升我们的能力,为啥不赶紧学起来呢?。

三阶幻方的10种解法

三阶幻方的10种解法

三阶幻方的10种解法《三阶幻方的10种解法》三阶幻方是一种古老的数学游戏,它由9个单元组成,每个单元上都有一个1-9的数字,要求每一行、每一列和每一个正方形中的数字都是不同的,而且每行、每列和每个正方形的数字之和都是相同的。

三阶幻方有10种解法,它们分别是:1. 旋转法:把整个幻方旋转180度,把每一行的数字按顺序排列,把每一列的数字调换位置,把每一个正方形的数字按照某种规律排列,从而达到目的。

2. 调换法:把每一行的数字按顺序排列,把每一列的数字调换位置,把每一个正方形的数字按照某种规律排列,从而达到目的。

3. 交换法:把每一行的数字按顺序排列,把每一列的数字进行交换,把每一个正方形的数字按照某种规律排列,从而达到目的。

4. 排列法:把每一行的数字按照某种规律排列,把每一列的数字按照某种规律排列,把每一个正方形的数字按照某种规律排列,从而达到目的。

5. 对称法:把每一行的数字按照某种规律排列,把每一列的数字按照某种对称规律排列,把每一个正方形的数字按照某种规律排列,从而达到目的。

6. 尝试法:尝试把每一行的数字排列成某种规律,尝试把每一列的数字排列成某种规律,尝试把每一个正方形的数字排列成某种规律,从而达到目的。

7. 反转法:把每一行的数字反转,把每一列的数字反转,把每一个正方形的数字反转,从而达到目的。

8. 合并法:把每一行的数字合并,把每一列的数字合并,把每一个正方形的数字合并,从而达到目的。

9. 翻转法:把每一行的数字翻转,把每一列的数字翻转,把每一个正方形的数字翻转,从而达到目的。

10. 拼接法:把每一行的数字拼接,把每一列的数字拼接,把每一个正方形的数字拼接,从而达到目的。

三阶幻方的10种解法虽然不同,但都是为了达到同样的目的,即把9个单元上的数字按照某种规律排列,从而使每一行、每一列和每一个正方形的数字都是不同的,而且每行、每列和每个正方形的数字之和都是相同的。

这就是三阶幻方的10种解法。

三阶幻方的N种构造方法

三阶幻方的N种构造方法

三阶幻方的N种构造方法三阶幻方是一种3x3的数字方阵,其中每一行、每一列和对角线上的数字之和都相等。

以下是几种构造三阶幻方的方法:1.蛇型法:首先将数字1放在第一行的中间位置,然后按照蛇形的方式,依次填充数字2、3、4⋯、9、当数字超出边界时,从相反的边界开始填充。

这样构造出的三阶幻方如下:8163574922.阶梯法:首先将数字1放在第一行的第一列,然后依次填充数字2、3到第一列的第三行。

接下来,将数字4填充到第一行的第二列,之后将数字5、6依次填充到第二列的第一行和第三行。

最后将数字7、8、9填充到第二列的第二行、第三行和第一行,最终构造出以下三阶幻方:2769514383.方块法:将数字1填充到方阵的上方,然后从上方顺序填充数字2、3、4到右上角、右下角和左下角。

接下来,将数字5填充到剩余的位置。

构造出的三阶幻方如下:2947536184.加法法:首先将数字1填充到方阵的中间位置。

然后从中间位置开始,按照数字的递增顺序依次填充2、3、4到右上角、右下角和左下角。

最后将剩下的数字以对称的方式填充到相应的位置。

构造出的三阶幻方如下:8163574925.填充法:首先将数字1填充到方阵的上方,然后从上方顺序填充数字2、3、4到右上角、右下角和左下角。

接下来,将数字5填充到剩余的位置。

构造出的三阶幻方如下:294753618以上只是几种常见的构造三阶幻方的方法,实际上,三阶幻方的构造方法有很多种,而且可以进行旋转和翻转等操作来得到更多的构造方法。

由于幻方的特殊性质和对称性,可以通过一些数学方法进行推导和计算来构造出更多的三阶幻方。

幻方是数学中的一个有趣且古老的问题,它的研究既有实际应用价值,又具有数学美感。

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三阶幻方的N种构造方法
说起幻方,许多人见惯不怪了。

最简单的莫过于三阶幻方或者说四阶幻方,三阶幻方是由1到9这9个数填进3×3的九宫图中,使每行,每列和对角线的三个数之和相等(3阶,幻和为15)。

三阶幻方最早起源于我国,古代人们将三阶幻方称之为“河图”和“洛书”我国宋代数学家杨辉称之为“纵横图”。

好了,其他的不多说了,让我们直奔主题吧。

第一种:变形法
将1~9数依顺序填入下框;
2和6对调,4和6对调;
将2、4、6、8向四个角外移。

这样就快速完成3阶幻方了。

第二种:楼梯法
在第一行的中间填上1.,然后依次在“右上角”填上2(下一个数),再在2的“右上角”(相对的)填上3,依次类推。

当遇到“右上角”已经有数的时候,就填在原地的下一个格,再运用楼梯法继续填,知道填到最后一个数。

由于3的右上角已经有数了,所以4要填在3的下一个格。

再填5在4的右上角,就这样以此类推。

就这样就完成了。

还有,这种方法适用于所有的奇数幻方。

第三种:推理法①
1~9个数填入九宫图,容易推出幻和为15,而用1~9个数有以下的算式组合。

1+5+9=15
2+5+8=15
3+5+7=15
4+5+6=15
2+6+7=15
2+5+8=15
2+4+9=15
4+3+8=15
8+1+6=15
观察上面9条算式容易知道,5出现了4次,1、3、7、9出现了2次,2、4、6、8出现了3次。

再回来想想九宫格的位置特性,中间的格一定要满足4条算式(中间行,中间列,2对角线)成立,故中间应该填的是5;
四个角的格也要各满足3条算式成立,故四个角的格应该填的是2、4、6、8。

(其实不用下面步骤都可以构造出来了,因为幻和为15,可以推算出。

)同理,1、3、7、9应该填在前行前列的中间。

这样的话,就很容易构造出3阶幻方。

所以得出的3阶幻方如下:
第四种:推理法②
前提条件:已知幻和=15,中间是5。

分析:三个数构成幻和为15的等式,这三个数必定是“3个奇数”或者“2个偶数和一个奇数”。

我们知道5在中间,假设①位置填的是奇数,则⑨位置也是奇数。

现在在这个条件下来确定⑦的位置的数的奇偶性:
当⑦为奇数时,则会出现③、④、⑧甚至②、⑥位置均为奇数,这与除5外的奇数只有4个矛盾。

当⑦为偶数时,则④、⑧、②、⑥甚至③也为偶数,这与只有4个偶数矛盾。

所以①位置不能填奇数,只能填偶数。

(其实不单是①位置,由于刚才的假设是随机性的,即①位置也可能是③、⑦、⑨的四个角的方格位置。

所以就很容易算出剩下的步骤。

第五种:推理法③
和第四种方法基本相似吧,但是更简单。

前提条件:已知幻和=15,中间是5。

分析:三个数构成幻和为15的等式,这三个数必定是“3个奇数”或者“2个偶数和一个奇数”。

假设①位置为奇数,则⑨位置也为奇数。

可是,填下一个奇数时,都会推算出产生剩下的数都是奇数的情况。

例如:
当②为奇数时,⑧为奇数,③为奇数,⑥为奇数,⑦为奇数,④为奇数。

当③为奇数时,②为奇数,⑦为奇数,⑧为奇数,⑥为奇数,④为奇数。

所以,①位置不能填奇数,只能填偶数。

第六种:方程法
直接在九宫格构造方程,用字母a、b、c就可以设定。

构成的3阶幻方的幻和为3a。

由于各个算式得数范围只能在1~9之间。

则令a=5,由于a+b和a-b算式得数范围在1~9,故b取值只能是:1、2、3、4。

当b=1时,对于第一行,a+b=6;a-b+c=4+c;a-c=5-c
以此为条件,c只能取3或4。

因为取1和2时有数重复。

当c=3时,推出的结果成立。

当c=4时,①:对于第一行,a+b=6;a-b+c=8;a-c=1,推出后面的结果不成立。

②:对于a-b-c=0,a+b+c=10也不满足。

所以,a=5,b=1,c=3成立。

第七种:负数法
由“化零幻方”可以推出三阶幻方。

当然,肯定还另外有一些方法,掌握了这些方法不但培养我们对幻方的兴趣,还会对我们以后深入研究高阶幻方打好基础,即使,以上的方法有些是很简单的,但是,可不要忽视它的重要思想!
这仅仅只是开始。

摘自:童真白马的博客分类——幻方世界
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