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1 # 園丁1958
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2 # 工程哥龍龍
問題描述:把1~16的數字填入4x4的方格中,使得行、列以及兩個對角線的和都相等,滿足這樣的特徵時稱為:四階幻方。
大家聽過大禹治水的故事嗎?相傳在那個年代,陝西的洛水常常氾濫成災,每當河水氾濫之時,會有一直烏龜浮出水面,當時人們也不知道為什麼,只是覺得很好奇,於是人們開始研究這個規律。經過一段時間的觀察,發現後來發現烏龜背上的龜殼分為9塊,橫著有三行,豎著有三行,而且每一塊裡邊都有一些小點,每塊龜殼裡面的點數剛好湊成1-9這9個數字,可是,誰也弄不清楚這些點數到底有什麼含義。直到有一年,河水還是氾濫成災,烏龜又浮上了水面,這時有個小孩在岸邊大喊大叫起來:“大家快來看啊,這些小點非常有趣,橫著看加起來是15,豎著看,加起來也是15,斜著看加起來還是15!”這個數字之謎竟然被一個小孩子給想明白了。後來大人們覺得大概河神想要每樣祭品的數量是15份吧,於是趕緊抬來15頭豬、15頭牛和15只羊獻給河神,果然,從此以後河水再也不氾濫了…
當然了,這只是一個傳說,這個烏龜上的圖案就是“幻方”。
幻方是把1至n^2的自然數排列成正方形,使它的縱橫均有n個數,而把每行、每列、兩條對角線的數加起來,它們的和都是相等的,這個和叫做幻和。
幻方的特徵是橫、豎、斜相加的得數都相等,幻方的幻和會等於n(n^2+1)÷2。
幻方按照縱橫各有數字的個數可分為三階幻方、四階幻方、五階幻方、六階幻方…
一、三階幻方
三階幻方:把1-9填入方格,使幻方成立。
它也是一個奇階幻方,幻和是3×(3^2+1)÷2=15。那麼這裡面的數字我們是怎麼得來的呢?第一種方法口訣是:九子斜排,上下對易,左右更替,四維挺出。實際就分為四個步驟:
第一步:九子斜排,意思呢就是按照圖中的形狀斜著排列1-9的9個數字;
第二步:上下對易,也就是最頂端的數字和最底端的數字1和9對換;
第三步:左右更替,即將最左端和最右端的兩個數字7和3對換;
第四步:四維挺出,如圖所示把這四個數字向四個方向分別挺出。
這樣,我們就快速完成了一個三階幻方。
二、四階幻方
第一步:把1-16填入下方空格
四階幻方口訣:一字排開(從小到大),對角不動,上下交換,左右更替。
第二步:首先從左往右、從上往下按數字的大小順序從小開始排列;
第三步:然後對角是不動的,上下和左右分別交換更替,即可求出這個幻方。
第四步:做完了以後可以檢驗一下,利用幻和公式求出幻和4×(4^2+1)÷2=34,然後橫、豎、斜分別相加看結果是否相等。
當然解法不只有這一種,不同的填法有不同的結果。
在此列舉部分結果如下:
四階幻方的特點:
1、互換對稱的行(列),幻方成立。
2、互換一側的行(或列),再互換另一側的行(或列),幻方亦成立。
3、互換不對稱的行(或列),再互換另外不對稱的行(或列),幻方亦成立。
4、平移互換對角的行或列、平移互換對角,幻方成立。
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3 # 數學王老師wry
四階幻方的填法是有規律的
第一,用公式求得幻和為34,n為幻方的階數
第二,按照如圖所示從小到大排列16個數
第三,對角線上的數字不動,剩下的數字上下互換,左右互換
第四,再把剛交換完的數字上下四個數左右互換,左右四個數上下互換得出正確結論。
當然還有其它的填法
交換對稱的行列幻方仍然成立
2、3行互換
還可以1、2行互換,3、4行互換;或者1、3行互換,2、4行互換都可以。
回覆列表
題主你好,四宮格的16個數字之和是136,按四行算136/4=34。即每行每列每條對角線上四個之和是34那麼我們透過不重複每個數字可以組成四個數字之和是34的幾組來,及時調整位置,達到每行,每列,每條對角線上四個數字之和都是34即可。提高下列一種填法,供你參考。(還有其他方法你試試)。