幻方小报
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9格幻方的小技巧
1. 嘿,你知道吗,填 9 格幻方有个超棒的小技巧!比如在填数字的时候,先找到中间那个格子,把中间数填进去,这就像给整个幻方找到了中心呀!像 1 到 9 来填,把 5 填在中间。
2. 哇哦,还有一个很有用的哦!从最小的数字开始,按照一定顺序去填,这就像排着队一个一个来,多有序啊!比如依次从左上角开始填。
3. 嘿呀,注意啦!每行每列的数字之和要是一样的哦,这可不能马虎。
就好比是一群小伙伴,大家的实力都要差不多才行呢!比如填好后检查一下是不是每行每列的和都相等。
4. 哎呀呀,把数字对称着填也很不错哦!这就像照镜子一样,两边是一样的,多有意思!像左上角和右下角的数字可以对称着来填。
5. 嘿,填的时候要大胆尝试呀!别害怕错,就像冒险家一样去探索。
比如填一个数字感觉不太对,那咱就换个试试。
6. 哇,注意数字的奇偶性搭配哟!这就像跳舞的时候男女搭配一样重要呢!比如奇数和偶数合理分布。
7. 哈哈,最后别忘了整体检查一遍呀!这就像考试完检查试卷一样重要呢!看看有没有填错的地方。
我觉得呀,这些小技巧能让填 9 格幻方变得更有趣,也更容易,大家
赶紧去试试吧!。
1.五年级奥数幻方(一)学生版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:987654321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,知识点拨教学目标5-1-4-1.幻方(一)98765432113414151612978105113216三、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.⑵适用于三阶幻方的三大法则有: ①求幻和: 所有数的和÷行数(或列数)②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. ③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。
64 3678 120 92 134 50 10622 19 15 21 2 13 9 17 23 25 16 8 4 1 22 14 10 5 6 12 18 20 7 11 24 19 15 2 23 25 16 8 4 1 22 14 10 6 12 18 19 15 21 2 13 9 25 168 1 2214 20 7 319 15 2 25 16 8 1 2214 3 A B C D1 234 5 67 89 ⑵ ⑴ 8 6 1 3 75 4 29 56幻方又叫魔方、九宫算或纵横图,它起源于我国上古时代,是一种具有奇妙性质的数字表格.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要从1开始),每个数占1格,并使每一行、每一列以及两条对角线上的几个自然数的和都相等,这样排列成的数字图形叫做n 阶幻方(标准幻方).其中,相等的和叫做幻和,n 叫做阶.幻和=幻方内所有数字之和÷阶数,奇数阶幻方的中心数=幻和÷阶数.非标准的幻方不限于连续自然数,右图所示即为一个非标准的三阶幻方.幻方分为奇数阶幻方和偶数阶幻方.偶数阶幻方又分双偶数阶幻方和单偶数阶幻方(4K 型的数叫做双偶数,4K +2型的数叫做单偶数).幻方具有对称性.如下图的四阶幻方就具有丰富多彩的对称性.同一曲线所串连的四个数的和都相等,并且和每行、每列、两条对角线上四个数的和相等,都等于这个幻方的幻和.这就是幻方的对称性.幻方具有轮换性.如右图所示的幻方,可以看成是先将五阶幻方的前三行移到下面,再把移动后的左边的三列移到右边以后得到的(反过来移动也行).这样,随你怎样选取5×5的一个方块后必然得到一个五阶幻方,这就是幻方的轮换性. 幻方的构造方法: 1.奇数阶幻方的构造方法:⑴ 杨辉三阶幻方构造法:我国古代著名数学家杨辉在《续古摘奇算法》中介绍的一种排法,它可以简单地归纳为四句话:“九子斜排,上下对易,左右相更,四维挺出”.“九子斜排”,即以右图中A 、B 、C 、D 任一处为起点,按照从小到大的顺序和确定的方向(图中以A 处为起点,从向右向下方向),将1~9这九个数依次斜排;“上下对易,左右相更”,即将A 处与C 处,B 处与D 处的两个数位置互换;“四维挺出”,即将四边中间的数移到各自箭头所批的位置.这样,一个三阶幻方就编排完了.训练⑴① 用从1开始的连续自然数组成一个十阶幻方,其幻和是多少?② 用“杨辉三阶幻方构造法”及3~11编排一个三阶幻方,填入右图中.③ 如右图⑴的3×3的阵列中填入1~9九个自然数,构成了我们熟知的三阶幻方.现有一个3×3的阵列如右图⑵,请选择九个不同的自然数填入这九个方格中,使得其中最大数为20,最小数大于5,而且每一行、每一列及每条对角线上的三个数的和都相等.④ 请编出一个三阶幻方,使其幻和为24,填入右图中.⑤ 如右图所示,在3×3的阵列中,第一行第三列的位置上填5,第二行第一列的位置上填6,请你在空格中填上适当的数,使方阵的行、列、对角线上的三个数之和均为36. ⑥ 把3、4、5、8、9、10、13、14、15编排一个三阶幻方,其幻和是多少?14 11 61 8 7 151012 1332 4 5 9 16 14 11 61 8 7 151012 13 3 245 9 16 14 11 61 87 151012 13 3 2 4 5 9 16 14 11 618 7 151012 13 3 24 5 9 1614 11 61 8 7 151012 13 3 2 4 5 9 16 14 11 61 8 7 151012 13 3 2 4 5 9 16 ⑴ ⑵ ⑶ ⑷ ⑸ ⑹4 ⑺ 将九个连续自然数填人右图中三行三列的九个方格中,使每一横行、每一竖列及每一条对角线上的三个数之和都等于51.⑻ 在右图中的空格中填入不大于18而且互不相同的偶数(其中已填好一个数),使每行、每列和对角线上三个数之和都等于30.⑼ 把1~9这九个数字填入3×3的方格中,这样,每一行的三个数字组成一个三位数,如果要使第二行的三位数是第一行的2倍,第三行的三位数是第一行的3倍,应怎样填数?⑽ 诸葛亮只有360名士兵,全部驻守在城上,为了迷惑敌人,不论从哪一面观察,都有100名全副武装的士兵守城(如下图所示).为了打退敌人的围攻,诸葛亮决定抽调一些士兵突袭敌人,并且不论从哪一面看士兵反而增加了25名,试填出兵力分布图,并求出抽调了多少名士兵?⑵ 罗伯法(用于编排奇数阶连续自然数幻方):这是由法国人罗伯总结出的构造奇数阶连续自然数幻方的简单易行的方法.具体方法如下:先把1(或最小的数)放在第一行正中;然后按以下规律排列剩下的12 n 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,处理方法同④.根据这个规则,可以编一个编排奇数阶连续自然数幻方的口诀:㈠ 横向叫行竖叫列,从1开始连续写,1写首行下中间,右列沉底将2写;㈡ 数顺右上方向走,碰到边框猛回头,上行最左写后数,再沿右上方向走; ㈢ 若碰有数下一格,方向不变继续走,碰顶向右掉到底,再按前面规则走。
8三阶幻方
9 2 7
4 6 8
5 10 3 1定义:幻方(Magic Square)是一种将数
字安排在正方形格子中,使每行、列和对角
线上的数字和都相等的方法。
6
3国外的幻方:历史上最早的四阶幻方是在印度发现的,那是一个完全幻方,
而且比中国的杨辉还要早了两百多年,印度人认为那是天神的手笔.1956
年西安出土一铁片板上所刻的六阶幻方(古阿拉伯数字)十三世纪,东罗马
帝国才对幻方产生兴趣,但却没有什么成果.
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492起源:相传,上古伏羲氏时,洛阳东北孟津县境内的黄河中浮出龙马,背负"河图",献给伏羲。
伏羲依此而演成八卦,后为《周易》
来源。
又相传,大禹时,洛阳西洛宁县洛河中浮出神龟,背驮"洛书
",献给大禹。
大禹依此治水成功,遂划天下为九州。
又依此定九章
大法,治理社会,流传下来收入《尚书》中,名《洪范》。
《易·系
辞上》说:"河出图,洛出书,圣人则之",就是指这两件事。
就是这个
(洛书、河图)。
初一数学幻方的历史与解法数学小报初一数学幻方的历史与解法幻方是指由n × n的方阵组成,其中每个格子都填入了不同的数字,使得每行、每列和对角线的数字之和都相等。
幻方具有神秘而吸引人的特性,不仅在数学中被广泛研究,还被认为拥有一定的神秘力量。
幻方的历史可以追溯到中国古代。
早在公元650年左右,中国古代数学家杨辉就研究过幻方的特性和构造方法,他发现了一些特殊的幻方,如"阶四幻方"和"边三幻方"。
这些幻方除了满足基本的行、列和对角线之和相等的条件外,还具有一些独特的特点。
欧洲的数学家们也对幻方产生了浓厚的兴趣。
在16世纪,德国数学家冯·冯西特尔和法国数学家达德尼分别提出了一种构造幻方的方法,被称为"杨辉三角法"和"达德尼方法"。
这些方法可以通过一定的规则来构造出各种不同阶数的幻方。
在近代,科学家们开始运用更先进的技术来研究幻方。
通过计算机的帮助,他们发现了许多新奇的幻方,如"庞加莱幻方"和"帕斯卡幻方"。
这些幻方不仅满足基本的条件,还具有更多的特殊性质,如旋转对称、变换对称等。
解决幻方的方法有很多种。
最常见的方法是通过数学推理和试错来找出合适的数字填入每个格子中。
另外,还可以利用一些特殊的技巧和规律来简化解题过程。
例如,对于奇数阶的幻方,可以利用杨辉三角法和达德尼方法来构造;对于偶数阶的幻方,可以利用调整法和变换方法来生成。
总的来说,幻方是一门充满魅力和挑战的数学课题。
它不仅展示了数学的美妙和深刻,还激发了人们对数学的兴趣和研究欲望。
无论是古代还是现代,数学家们都在不断探索和创造新的幻方,为这个神秘的数学世界增添了更多的色彩和魅力。
幻方(一)李明亮幻方是我国古代研究的算术内容之一,在中国,至少已有两千多年的历史了。
它最早被称为“洛书”(就是三行幻方)。
据说,大禹治水时,在洛水看到一只神龟背上有奇特的图案,这就是“洛书”——《周易》称:“河出图,洛出书。
”幻方就是由“洛书”与“河图”发展而来的。
在甄鸾(公元六世纪北周人)注的《数术记遗》一书中,称幻方为“九宫算”。
南宋的杨辉把幻方叫做“纵横图”,并对幻方进行了深入的研究,例如,他构造三行幻方的方法是:“九子斜排,上下对易,左右相更,四维挺出,戴九履一,左三右七,二四为肩,六八为足。
”他还进一步研制出了四至十行的幻方。
在幻方里,每一横行(以下简称行)、每一竖行(以下简称列)、每一对角线上的数的和都相等。
我们把幻方中的这个相等的和称为幻方定数。
组成幻方的数一般是等差数列(按顺序排列的一列数,每相邻的两个数的差都相等)。
如用1、3、5、……15、17这九个数可以制成一个三行幻方。
把n2个数按一定的顺序排成n行n列的方阵,如果每一行、每一行、每一对角线上的数都成等差数列,那么,用这n2个数就可以制成n行幻方。
如用2、4、6,9、11、13,16、18、20也可以制成三行幻方。
一、幻方的制法(一)行数为奇数的幻方的制法(以七行幻方为例)1.选1、2、3、……49这49个数,把它们按顺序排成7行7列的斜方阵。
排好后,在中间画一个正方形(以中间数25为中心),使斜方阵中间行(22、23、24、25、26、27、28这一行)和中间列(4、11、18、25、32、39、46这一列)的数都正好落在正方形的对角线上;再把这个正方形平均分成49个方格,其中24个是空方格(制n行幻方时,有(n2-1)÷2个空方格)。
如图2.2.把正方形外面的数填入空格。
每个数都填入它所在行或所在列中离它最远的空格中;同一行或同一列中,如果正方形外面有两个或两个以上的数,就先填靠近正方形的数,如先填9和41,后填1和49。
没法,组合数学还考幻方构造。
这东西不看解法真不会写,虽然没见有啥用,但还是记录下,免得日后再找。
按目前填写幻方的方法,是把幻方分成了三类,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:17241815235714164613202210121921311182529双偶数阶幻方(对称交换法)所谓双偶阶幻方就是当n可以被4整除时的偶阶幻方,即4K阶幻方。
在说解法之前我们先说明一个“互补数”定义:就是在 n 阶幻方中,如果两个数的和等于幻方中最大的数与 1 的和(即n×n+1),我们称它们为一对互补数。
如在三阶幻方中,每一对和为 10 的数,是一对互补数;在四阶幻方中,每一对和为 17 的数,是一对互补数。
双偶数阶幻方的对称交换解法: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:12345678910111213141516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)互换即可。
16231351110897612414151对于n=4k阶幻方,我们先把数字按顺序填写。
8三阶幻方927 468 51031幻方(Magic Square)是一种将数
字安排在正方形格子中,使每行、列和对角
线上的数字和都相等的方法。
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3历史上最早的四阶幻方是在印度发现的,那是一个完全幻方,
而且比中国的杨辉还要早了两百多年,印度人认为那是天神的手笔.1956年
西安出土一铁片板上所刻的六阶幻方(古阿拉伯数字)十三世纪,东罗马帝国
才对幻方产生兴趣,但却没有什么成果.
57
492相传,上古伏羲氏时,洛阳东北孟津县境内的黄河中浮出龙马,背负"河图",献给伏羲。
伏羲依此而演成八卦,后为《周易》
来源。
又相传,大禹时,洛阳西洛宁县洛河中浮出神龟,背驮"洛书
",献给大禹。
大禹依此治水成功,遂划天下为九州。
又依此定九章
大法,治理社会,流传下来收入《尚书》中,名《洪范》。
《易·系
辞上》说:"河出图,洛出书,圣人则之",就是指这两件事。
完全幻方
(1)除了任一横行或纵列或对角线上四个数字之和都等于34,符合幻方的传统定义之外,还包括"折断"后又重新恢复起来的对角线,例如:14+12+3+5=34;5+9+12+8=34等等。
具有这种性质的幻方称为"完全幻方"。
仅在此时,对角线才真正同行、列平起平坐,取得了完全平等的地位。
任何三阶幻方都不具备此种性质。
幻方研究家们指出,完
全幻方最起码要四阶,"四"是下限,阶数再低就不行了。
完全幻方很可贵,其道理即在此。
(2)在这个幻方中,取出任何一个2×2的小正方形,其中的四个数字之和也都等于34。
这一点也很特殊,因为一般幻方的等和性,是只讲"条条",而不讲"块块"的。
(3)在这个幻方中,任何一个3X3小正方形,其角上四个
数字之和也都等于常数34。
(4)假如你将这个幻方看成象棋盘来进行飞"象",那么,
不管"象"从哪一点出发飞到哪一点,这两个点上的数字之和都等于17。
乘幻方
乘幻方指一个幻方行列、
对角线各数乘积相等。