小学奥数之罗伯特法填幻方(完整版)
幻方(二)

幻方(二)知识要点:1、幻方 把一些数字不断重复地填在横竖小方格数都相等的正方形内,使每一竖列、每一横行和对角线上的各个数字之和都相等,我们把这种方阵图叫幻方,把相等的和叫做幻和。
2、幻方的种类 奇数阶幻方:横竖方格数为奇数的叫奇数阶幻方。
如:三阶幻方,五阶幻方,七阶幻方……偶数阶幻方:横竖方格数为偶数的叫偶数阶幻方。
如:四阶幻方,六阶幻方,八阶幻方…… 3、方法 罗伯法1居当中, 斜上排数, 出上移下, 出左移右,双出、占位写下格。
经典题型:例1、 用1至9个数填入图中所缺数字,并求幻和。
练习:在下图的ABCD 处填上适当的数,使下图成为一个三阶幻方。
A= B=C= D=例2、在图中九个小方格内各有一个字母,而且每行、每列及每条对角线上的三个和都相等,求X 和Y 。
(1)(2)练习:下图中九个方格内各有一个字母,而且每行每列及每条对角线上的三个数之和都等于24,球X 和Y 。
例3、采用“中心对称交换法”将4~19这16个数编成一个四阶幻方。
练习:1、用3~18排一个四阶幻方。
例4、使用“罗伯法”用1~25编制一个五阶幻方。
练习:用3~27这25个数编制一个五阶幻方。
课外冲浪:1,用7、8、9、10、11、12、13、14、15这九个数字编制一个三阶幻方,你 会用几种方法。
2,用4~12这九个数字补全下图的三阶幻方,并求出幻和是多少?3,用“中心对称法”将21~46填入下列方格中,编制一个四阶幻方。
4,将2~17各数填入下列四阶幻方中,使横行、竖列及对角线的四个数的和都相等,编制一个四阶幻方。
5,用1~25这25个数字编制一个五阶幻方,使每行每列及每条对角线上的和都相等。
幻方

三阶幻方的解法●第一种:杨辉法:九子斜排,上下对易,左右相更,四维挺出。
12 43 5 76 892 9 47 5 36 1 8●第二种:九宫图也是幻方的别称,三阶幻方就是著名的洛书,他的排列是::“戴九履一,左三右七,二四为肩,六八为足,五居中央(9在上中,1在下中。
3在左中,7在右中,2在左上,4在右上,6在左下,8在右下)●第三种:罗伯法:最小的数据上行中央,依次向右上方斜填,上出框往下写,右出框往左填,排重便在下格填,右上排重一个样8 1 63 5 74 9 2四阶幻方的解法●第一种:先把这16个数字按顺序从小到到排成一个4乘4的方阵内外四个角对角上互补的数相易,(方阵分为两个正方形,外大内小,然后把大正方形的四个对角上的数字对换,小正方形四个对角上的数字对换)即(1,16)(4,13)互换(6,11)(7,10)互换16 2 3 135 11 10 89 7 6 124 14 15 1●第二种:对于n=4k阶幻方,我们先把数字按顺序填写。
写好后,按4*4把它划分成k*k个方阵。
因为n是4的倍数,一定能用4*4的小方阵分割。
然后把每个小方阵的对角线,象制作4阶幻方的方法一样,对角线上的数字换成互补的数字,就构成幻方。
五阶幻方的解法:罗伯法:最小的数据上行中央,依次向右上方斜填,上出框往下写,右出框往左填,排重便在下格填,右上排重一个样。
17 24 1 8 1523 5 7 14 164 6 13 20 2210 12 19 21 311 18 25 2 9(在最上一行的中间填1,接着在1的右上方填2,由于1在最上一行,所以1的右上方应该是第五行的第四个,接下来在2的右上方填3,3的右上方应该是第三行第一个,所以在此填4,在4的右上方填5,在5的下方填6,接着按前面五个数的填法依次填7,8,9,10;在10的下方填11,然后按上面的方法填,每次填五个数,直到完成.无论从上到下还是从左到右都是五排,所以每排的五个数之和为(1+2+3+4+…+25)÷5=65,因此,你可以验算一下是否每个和都是65.此法适合于一切奇阶幻方.)。
幻方解法 文档

67 48 29 10 81 62 43 24 5一般的,令矩阵[1,1]为向右走一步,向上走一步,[-1,0]为向左走一步。
则马步可以表示为2X+Y,{X∈{[1,0], [-1,0]},Y∈{[0,1],[0,-1]}}∪{Y∈{[1,0], [-1,0]},X∈{[0,1], [0,-1]}}。
对于2X+Y相应的跳步可以为2Y,-Y,X,-Y,X,3X,3X+3Y。
上面的的是X型跳步。
Horse法生成的幻方为魔鬼幻方。
Hire法生成偶阶幻方将n阶幻方看作一个矩阵,记为A,其中的第i行j列方格内的数字记为a(i,j)。
在A内两对角线上填写1、2、3、……、n,各行再填写1、2、3、……、n,使各行各列数字之和为n*(n+1)/2。
填写方法为:第1行从n 到1填写,从第2行到第n/2行按从1到进行填写(第2行第1列填n,第2行第n列填1),从第n/2+1到第n行按n到1进行填写,对角线的方格内数字不变。
如下所示为6阶填写方法:1 5 4 32 66 2 3 4 5 11 2 3 4 5 66 5 3 4 2 16 2 4 3 5 11 5 4 32 6如下所示为8阶填写方法(转置以后):1 8 1 1 8 8 8 17 2 2 2 7 7 2 76 3 3 3 6 3 6 65 4 4 4 4 5 5 54 5 5 5 5 4 4 43 6 6 6 3 6 3 32 7 7 7 2 2 7 28 1 8 8 1 1 1 8将A上所有数字分别按如下算法计算,得到B,其中b(i,j)=n×(a(i,j)-1)。
则AT+B为目标幻方(AT为A的转置矩阵)。
如下图用Hire法生成的8阶幻方:1 63 6 5 60 59 58 856 10 11 12 53 54 15 4941 18 19 20 45 22 47 4833 26 27 28 29 38 39 4032 39 38 36 37 27 26 2524 47 43 45 20 46 18 1716 50 54 53 12 11 55 957 7 62 61 4 3 2 64(1).Strachey法生成单偶幻方将n阶单偶幻方表示为4m+2阶幻方。
构造幻方

构造幻方所谓幻方,也教纵横图,就是在n×n的方阵中放入1到n2个自然数:在一定的布局下,其各行、各列和两条对角线上的数字之和正好都相等。
这个和数就叫做“幻方常数”或幻和。
幻方分为奇数阶幻方、偶数阶幻方(单偶阶幻方、双偶阶幻方),下面就这三类幻方的构造分别示范。
奇数阶幻方的经典方法-罗伯奇数阶幻方,也就是3阶、5阶、7阶……幻方,那么如何构造这样的幻方呢?我们可以采取罗伯法(也叫连续摆数法),其法则如下:把“1”放在中间一列最上边的方格中,从它开始,按对角线方向(比如说按从左下到右上的方向)顺次把由小到大的各数放入各方格中,如果碰到顶,则折向底,如果到达右侧,则转向左侧,如果进行中轮到的方格中已有数或到达右上角,则退至前一格的下方。
按照这一法则建立5阶幻方的示例如下图:罗伯法(连续摆数法)的助记口诀:1居上行正中央,依次斜填切莫忘。
上出框界往下写,右出框时左边放。
重复便在下格填,角上出格一个样。
1居上行正中央——数字1放在首行最中间的格子中依次斜填切莫忘——向右上角斜行,依次填入数字上出框界往下写——如果右上方向出了上边界,就以出框后的虚拟方格位置为基准,将数字竖直降落至底行对应的格子中右出框时左边放——同上,向右出了边界,就以出框后的虚拟方格位置为基准,将数字平移至最左列对应的格子中重复便在下格填——如果数字{N}右上的格子已被其它数字占领,就将{N +1}填写在{N}下面的格子中角上出格一个样——如果朝右上角出界,和“重复”的情况做同样处理。
偶数阶幻方的一种制作方法——双偶阶、单偶阶幻方1.双偶阶幻方(中心对称交换法)n为偶数,且能被4整除(n=4,8,12,16,20……)(n=4k,k=1,2,3,4,5……)先说明一个定义。
互补:如果两个数字的和,等于幻方最大数和最小数的和,即n×n+1,称为互补。
先看看4阶幻方的填法:将数字从左到右、从上到下按顺序填写:这个方阵的对角线,已经用颜色标出。
幻方的制作方法

奇数阶幻方,偶数阶幻方,六阶幻方的制作方法罗伯法(适合编制所有的奇阶幻方)一居上行正中央,依次斜填切莫忘,上出格时往下填,右出格时左边放,排重便在下格填,角上出格一个样。
六阶幻方,具体的做是:偶阶幻方分两类:双偶数阶幻方和单偶数阶幻方双偶数:四阶幻方,八阶幻方,……4K阶幻方,可用<对称交换法>,方法很简单:1) 把自然数依次排成方阵2) 把幻方划成4×4的小区,每个小区划对角线3) 把这些对角线所划到的数,保持不动4) 把没划到的数,按幻方的中心,以中心对称的方式,进行对调幻方完成!单偶数:六阶幻方,十阶幻方,……4K+2阶幻方方法是很繁的,有一种称<同心方阵法>:1) 把幻方分成两个区:一是边框一圈;二是里面一个双偶数方阵,2) 把(3+8K)到(16K2 +8K+2)按双偶数幻方方法填入双偶数方阵3) 把余下的数,在边上试填,调整到符合为止六阶幻方(4×1+2,k=1)就是把11~26填入中间4×4方格中传说在很久很久以前,黄河里跃起一匹龙马,马背上驮着一幅图;洛水里也浮出一只神龟,龟背上也驮着一幅图。
这两幅图上都用圆点来表示一组数字,马背上的那幅称为“河图”,龟背上的那幅称为“洛书”。
(参见图1)再后来,经过人们研究,发现图中右边的那幅“洛书”,其实是一幅纵横图,即用1到9这9个数字组成一幅数字图,使它横的每行相加、竖的每列相加以及对角线相加,其和都等于15(参见图2)。
我们知道,纵横图就是今天所说的“幻方”,一般地,是指把从1到十的自然数排成纵横各有m 个数,并且使同行、同列及同一对角线上的n个数的和都相等的一种方阵,其中涉及的是组合数学的问题。
而前面所说的“洛书”,就是我国最早的一个三阶幻方。
图1 河图洛书图2 纵横图长期以来,纵横图一直被看作是一种数字游戏。
一直到南宋时期的数学家杨辉,才真正把它作为一个数学问题而加以深入的研究。
六阶幻方解法

六阶幻方解法标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
一、奇阶幻方:罗伯法(适合编制所有的奇阶幻方)
一居上行正中央,依次斜填切莫忘,
上出格时往下填,右出格时左边放,
排重便在下格填,角上出格一个样。
例:用1-25组成五阶幻方。
偶阶幻方分两类:双偶数阶幻方和单偶数阶幻方
双偶数:四阶幻方,八阶幻方,……4K阶幻方,
可用<对称交换法>,方法很简单:
1) 把自然数依次排成方阵
2) 把幻方划成4×4的小区,每个小区划对角线
3) 把这些对角线所划到的数,保持不动
4) 把没划到的数,按幻方的中心,以中心对称的方式,进行对调。
?
单偶数:六阶幻方,十阶幻方,……4K+2阶幻方
方法是很繁的,有一种称<同心方阵法>:
1) 把幻方分成两个区:一是边框一圈;二是里面一个双偶数方阵,
2) 把(3+8K)到(16K2 +8K+2)按双偶数幻方方法填入双偶数方阵
3) 把余下的数,在边上试填,调整到符合为止。
例题:用自然数1-36完成六阶幻方。
首先因为4×1+2,k=1,把11~26填入中间4×4方格中,
然后将1-10,27-36这20个自然数成对填入余下空中。
“九子斜排,上下对易,左右相更,四维挺出”。
最新第二讲四年级奥数幻方教程文件

幻方是一种广为流传的数学游戏,据说早在大禹治水时就发现过。
幻方的特点是:由自然数构成n×n正方形阵列,称为n阶幻方,每一行、每一列、两对角线上的数之和相等。
法国人罗伯总结出了构造奇数阶连续自然数幻方的简单易行的方法“罗伯法” (也叫“萝卜”法)。
三阶幻方解法“萝卜”法一居上行正中央依次填在右上角上出框时下边填右出框时左边放斜出框时下边放(出角重复一个样)排重便在下格填9阶(了解)47 58 69 80 1 12 23 34 4557 68 79 9 11 22 33 44 4667 78 8 10 21 32 43 54 5677 7 18 20 31 42 53 55 666 17 19 30 41 52 63 65 7616 27 29 40 51 62 64 75 526 28 39 50 61 72 74 4 1536 38 49 60 71 73 3 14 2537 48 59 70 81 2 13 24 35幻方的其它概念: 中心数和黄金三角的规律只适用于3阶幻方1.中心数: 中心数为对称两边数的和除以2 (比如(8+2)/2=5)8 1 63 5 74 9 22.黄金三角: 黄金三角顶点的数为两腰之和除以2(比如(7+9)/2=8)练习1.在如图所示的方格内填上合适的数,使每行、每列及对角线上的三数之和等于33.14 9 107 11 1512 13 82.中间值是“12”,请在其他8格填上适当的数据,使9个方格内的数据是9个连续的自然数的幻方15 8 1310 12 1411 16 9标准的幻方是每行每列以及对角线上的和为15, 现在要求为33, 如果在标准幻方的基础上每个数都扩大6,就可以满足要求: 15+6x3=33简单:只要在标准的幻方的基础上+7 就OK3.每一行、列、对角线上的数的和要为30,请补充填写空白处的数151354.求?,要求3列3行还有斜线和一致!?8921在图(1),(2)的空格中填入不大于15且互不相同的数(其中已填好一个数),使每一横行、每一竖列和对角线上的3个数之和都等于30.解析30被分为3行,那么10为中间的数,所以两个方格的正中间均为10,那么第一个正方形一条对角线上的数为8,10,12,接着一行可填15,10,5;需注意15和8相邻,那么剩下的只要相加为30即可.同理,第二个正方形一条对角线上的数为14,10,6,接着一行可填15,10,5;需注意15和6相邻,那么剩下的只要相加为30即可.解答解:如图:八下古诗文及翻译桃花源记作者:陶渊明晋太元中,武陵人捕鱼为业。
A幻方常规解法

A幻方常规解法汇总目前填写幻方的方法,主要分成了三类,即奇数阶幻方、双偶阶幻方、单偶阶幻方。
下面按这三类幻方,列出最常用解法(考试用,不求强大,只求有效!)。
奇数阶幻方(罗伯法)奇数阶幻方最经典的填法是罗伯法。
填写的方法是:把1(或最小的数)放在第一行正中;按以下规律排列剩下的(n×n-1)个数:1、每一个数放在前一个数的右上一格;2、如果这个数所要放的格已经超出了顶行那么就把它放在底行,仍然要放在右一列;3、如果这个数所要放的格已经超出了最右列那么就把它放在最左列,仍然要放在上一行;4、如果这个数所要放的格已经超出了顶行且超出了最右列,那么就把它放在前一个数的下一行同一列的格内;5、如果这个数所要放的格已经有数填入,那么就把它放在前一个数的下一行同一列的格内。
例,用该填法获得的5阶幻方:(2)在A象限的中间行、中间格开始,按自左向右的方向,标出k格。
A象限的其它行则标出最左边的k格。
将这些格,和C象限相对位置上的数,互换位置。
的数进行交换,就形成幻方。
下面是6阶幻方的填法:6=4×1+2,这时k=1奇数阶幻方我们已经会编排了,偶数阶幻方怎么编排呢?和奇数阶幻方的编排方法一样吗?为了便于讲解,我们把偶数分为两类:一类是4、8、12、16、……这样的偶数叫做双偶数(能连续两次被2整除),双偶数也就是4的倍数,因此双偶数可用4k表示(k是自然数);另一类是6、10、14、18、……这样的偶数叫做单偶数(只能一次被2整除),单偶数可用4k+2表示(k是自然数)。
这一节先学习双偶数阶幻方的编排方法。
例1、用1~16这十六个数编排一个四阶幻方(四行四列)。
【分析与解答】用1至16编排一个四阶幻方,就是把1~16这十六个数填入四行四列的方格内,使每行、每列、两条对角线上的四个数的和都相等。
先计算这个相等的和是多少?也就是前面学过的幻和:(1+2+3+…+15+16)÷4=34。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
小学奥数之罗伯特法填幻方1. 会用罗伯法填奇数阶幻方2. 了解偶数阶幻方相关知识点3. 深入学习三阶幻方一、幻方起源也叫纵横图,也就是把数字纵横排列成正方形,因此纵横图又叫幻方.幻方起源于我国,古人还为它编撰了一些神话.传说在大禹治水的年代,陕西的洛水经常大肆泛滥,无论怎样祭祀河神都无济于事,每年人们摆好祭品之后,河中都会爬出一只大乌龟,乌龟壳有九大块,横着数是3行,竖着数是3列,每块乌龟壳上都有几个点点,正好凑成1至9的数字,可是谁也弄不清这些小点点是什么意思.一次,大乌龟又从河里爬上来,一个看热闹的小孩惊叫起来:“瞧多有趣啊,这些点点不论横着加、竖着加还是斜着加,结果都等于十五!”于是人们赶紧把十五份祭品献给河神,说来也怪,河水果然从此不再泛滥了.这个神奇的图案叫做“幻方”,由于它有3行3列,所以叫做“三阶幻方”,这个相等的和叫做“幻和”.“洛书”就是幻和为15的三阶幻方.如下图:我国北周时期的数学家甄鸾在《算数记遗》里有一段注解:“九宫者,二四为肩,六八为足,左三右七,戴九履一,五居中央.”这段文字说明了九个数字的排列情况,可见幻方在我国历史悠久.三阶幻方又叫做九宫图,九宫图的幻方民间歌谣是这样的:“四海三山八仙洞,九龙五子一枝连;二七六郎赏月半,周围十五月团圆.”幻方的种类还很多,这节课我们将学习认识了解它们.二、幻方定义幻方是指横行、竖列、对角线上数的和都相等的数的方阵,具有这一性质的33⨯的数阵称作三阶幻方,44⨯的数阵称作四阶幻方,55⨯的称作五阶幻方……如图为三阶幻方、四阶幻方的标准式样,三、解决这幻方常用的方法⑴适用于所有奇数阶幻方的填法有罗伯法.口诀是:一居上行正中央,后数依次右上连.上出框时往下填,右出框时往左填.排重便在下格填,右上排重一个样.⑴适用于三阶幻方的三大法则有:⑴求幻和: 所有数的和÷行数(或列数)⑴求中心数:我们把幻方中对角线交点的数叫“中心数”,中心数=幻和÷3.987654321987654321134141516129781051132165-1-4-1.幻方(一)教学目标知识点拨⑴角上的数=与它不同行、不同列、不同对角线的两数和÷2.四、数独数独简介:(日语:数独すうどく)是一种源自18世纪末的瑞士,后在美国发展、并在日本得以发扬光大的数学智力拼图游戏。
如今数独的雏型首先于1970年代由美国的一家数学逻辑游戏杂志发表,当时名为Number Place。
现今流行的数独于1984年由日本游戏杂志《パズル通信ニコリ》发表并得了现时的名称。
数独本是“独立的数字”的省略,因为每一个方格都填上一个个位数。
数独可以简单的数为:让行与列及单元格的数字成规律性变换的一类数字谜问题解题技巧:数独游戏中最常规的办法就是利用每一个空格所在的三个单元中已经出现的数字(大小数独一个空格只位于两个单元之内,但是同时多了一个大小关系作为限制条件)来缩小可选数字的范围。
总结4个小技巧:1、巧选突破口:数独中未知的空格数目很多,如何寻找突破口呢?首先我们要通过规则的限制来分析每一个空格的可选数字的个数,然后选择可选数字最少的方格开始,一般来说,我们会选择所在行、所在列和所在九宫格中已知数字比较多的方格开始,尽可能确定方格中的数字;而大小数独中已知的数字往往非常少,这个时候大小关系更加重要,我们除了利用已知数字之外更加需要考虑大小关系的限制。
2、相对不确定法:有的时候我们不能确定2个方格中的数字,却可以确定同一单元其他方格中肯定不会出现什么数字,这个就是我们说的相对不确定法。
举例说明,A1可以填入1或者2,A2也可以填入1或者2,那么我们可以确定,1和2必定出现在A1和A2两者之中,A行其他位置不可能出现1或者2.3、相对排除法:某一单元中出现好几个空格无法确定,但是我们可以通过比较这几个空格的可选数字进行对比分析来确定它们中的某一个或者几个空格。
举例说明,A行中已经确定5个数字,还有4个数字(我们假设是1、2、3、4)没有填入,通过这4个空格所在的其他单元我们知道A1可以填入1、2、3、4,A2可以填入1、3,A3可以填入1、2、3,A4可以填入1、3,这个时候我们可以分析,数字4只能填入A1中,所以A1可以确定填入4,我们就可以不用考虑A1,这样就可以发现2只能填入A3中,所以A3也能确定,A2和A4可以通过其他办法进行确定。
4、假设法:如果找不到能够确定的空格,我们不妨进行假设,当然,假设也是原则的,我们不能进行无意义的假设,假设的原则是:如果通过假设一个空格的数字,可以确定和这个空格处在同一个单元内的其它某一个或者某几个空格的数字,那么我们就以选择这样的空格来假设为佳。
举例说明,B3可以填入1或者2,A3可以填入2或者3,B4可以填入1或者2,这个时候我们就应该假设B3填入2,这样就可以确定A3填入3,B4填入1,然后以这个为基础进行推理,如果推出违反规则的情况出现,那么这个假设就是错误的,我们回到假设点重新开始。
例题精讲模块一、构造幻方【例 1】33⨯的正方形中,在每个格子里分别填入1~9的9个数字,要求每行每列及对角线上的三个数的和相等(请给出至少一种填法).【考点】构造幻方【难度】1星【题型】填空【解析】方法一:第一步:求幻和:1239315++++÷=()第二步:求中心数:我们把幻方中对角线交点的数叫“中心数”,仔细观察可以发现:除了对角线外,第二行、第二列也分别经过中心数,那么,经过中心数的四条线段上的数字总和是幻和的4倍,即15460⨯=,显然,在这个总和中,中心数用了四次,其余各数正好各用一次,所以中心数应是:604535-÷=()第三步:确定四个角上的数.由于在同一条直线上的三个数的和是15,所以如果某格中的数是奇数,那么与这个数在同一条直线上的另两个数的奇偶性相同,所以四个角上的数必为偶数.第四步:用尝试法填一个基本解,以基本解为基础,可绕中心旋转与对调得到其它各解,共8解,下图为其中一解,其余解均可由其翻转或旋转得到:方法二(对易法):南宋数学家杨辉概括为:“九子斜排,上下对易,左右相更,四维挺出”.即:先把1到9九个数字按顺序斜着排列,再把上下的数字1和9对调,左右的数字7和3对调,最后把4个不在边上也不在最中心的数字拉到角上,一个三阶幻方就形成了.方法三(阶梯法):阶梯法也叫楼梯法,是法国数学家巴赫特创造的.这个方法看起来有点像对易法,但又完全不一样,十分简单而巧妙,适用于所有奇数阶幻方.这个方法把n 阶方阵从四周向外扩展成阶梯状,然后把2n 个自然数顺阶梯方向先码放好,再把方阵以外部分平移到方阵以内其对边部分去,即构成幻方.下图表示了如何用阶梯法构成3阶幻方.276951438方法二和方法三中将1~9按8个不同的方位排列就可以得到本题8个不同的解. 方法四(罗伯法):把1(或最小的数)放在第一行正中,按以下规律排列剩下的数: ⑴ 每一个数放在前一个数的右上一格;⑴ 如果这个数所要放的格已经超出了最顶行,那么就把它放在最底行,仍然要放在右一列.⑴ 如果这个数所要放的格已经超出了最右列,那么就把它放在最左列,仍然要放在上一行.⑴ 如果这个数所要放的格已经填好了其它的数,或者同时超出了最顶行和最右列,那么就把它放在前一个数的下面,具体如下图:这是法国人罗伯特总结出的方法,所以叫“罗伯法”.罗伯法的口诀:一居上行正中央,后数依次右上连.上出框时往下填,右出框时往左填.排重便在下格填,右上排重一个样.它对于构造连续自然数(以及能构成等差数列的数)幻方是最简单易行的,适用于所有奇数阶幻方.【答案】9876543217894561231121231234123456123456712345678123456789【例 2】 33⨯的正方形格子中,在每个格子里分别填入2~10的9个数字,要求每行每列及对角线上的三个数的和相等(请给出至少一种填法).【考点】构造幻方 【难度】2星 【题型】填空 【解析】 第一步:求幻和:234910318+++++÷=().第二步:求中心数:我们把幻方中对角线交点的数叫“中心数”,仔细观察可以发现:除了对角线外,第二行、第二列也分别经过中心数,那么,经过中心数的四条线段上的数字总和是幻和的4倍,即18472⨯=,显然,在这个总和中,中心数用了四次,其余各数正好各用一次,所以中心数应是:725436-÷=().第三步:确定四个角上的数:用尝试法,不难推知,四个角只能是奇数. 第四步:用尝试法填一个基本解,以基本解为基础,可绕中心旋转与对调得到其它各解,共8解.下图为其中一解,其余解均可由其翻转或旋转得到:其他方法这里不再做介绍,同学们可以自己尝试练习.【答案】【例 3】 用11,13,15,17,19,21,23,25,27编制成一个三阶幻方。
【考点】构造幻方 【难度】2星 【题型】填空 【解析】 方法一:给出的九个数形成一个等差数列,1~9也是一个等差数列.不难发现:中间方格里的数字应填等差数列的中间数,也就是第五个数,即应填19;填在四个角上方格中的数是位于偶数项的数,即13,17,21,25,而且对角两数的和相等,即13251721+=+;余下各数就不难填写了(见下图).与幻方相反的问题是反幻方.将九个数填入33⨯(三行三列)的九个方格中,使得任一行、任一列以及两条对角线上的三个数之和互不相同,这样填好后的图称为三阶反幻方.方法二:用阶梯法,在三阶幻方的上下左右的中间添加一格,先将数字按从小到大的顺序,以斜行方向从左下向右上依次填写,再把添加格内的数填到本行(或本列)中相隔两行(或两列)的方格中.12345678989105672348910567234111723131925152127方法三:对易法:九子斜排,上下对易,左右相更,四维挺出.112727172713171317131713151923231915231915151923251121252125212521271111→→→ 方法四:用罗伯法的口诀:一居上行正中央,后数依次右上连.上出框时往下填,右出框时往左填.排重便在下格填,右上排重一个样.【答案】【例 4】 如下图的33⨯的阵列中填入了1~9的自然数,构成大家熟知的3阶幻方.现在另有一个33⨯ 的阵列,请选择9个不同自然数填入9个方格中,使得其中最大者为20,最小者大于5,且要求横加、竖加、对角线方式相加的3个数之和都相等.【考点】构造幻方 【难度】3星 【题型】填空 【解析】 观察原表中的各数是从1~9不同的九个自然数,其中最大的数是9,最小的数是1,且横加、竖加、对角线方式相加结果相等.根据题意,要求新制的幻方最大数为20,而91120+=,因此,如果原表中的各数都增加11,就能符合新表中的条件了.如下图.【答案】【例 5】 从1、2、3…20这20个数中选出9个不同的数放入3×3的方格表中,使得每行、每列、每条对角线上的三个数的和都相等。