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巧填幻方

巧填幻方
巧填幻方

巧填幻方

一、什么叫幻方?

(通俗点说)把一些有规律的数填在纵横格数都相等的正方形图内,使每一行、每一列和每一条对角线上各个数之和都相等。这样的方阵图叫做幻方。

幻方又分为奇数阶幻方和偶数阶幻方。奇数阶幻方是指横行、竖列都是单数(即3、5、7、9……)的方阵图。偶数阶幻方是指横行、竖列都是双数(即4、6、8、10……)的方阵图。

二、奇数阶幻方

在第一行居中的方格内放1,依次向右上方填入2、3、4…,如果右上方已有数字,则向下移一格继续填写。

(1) 将1放在第一行中间一列;

(2) 从2开始直到n×n止各数依次按下列规则存放:

按 45°方向向右上方行走,每一个数存放的行比前一个数的行数减1,列数加1

(3) 如果行列范围超出矩阵范围,则回绕。

例如1在第1行,则2应放在最下一行,列数同样加1;

(4) 如果按上面规则确定的位置上已有数,或上一个数是第1行第n列时,则把下一个数放在上一个数的下面。

例:3阶幻方

例:5阶幻方

三、偶阶幻方

1、双偶阶幻方:四阶幻方,八阶幻方,....,4m 阶幻方, 采用对称元素交换法。

将幻方等分成m ×m 个4

阶幻方,将各4阶幻方中对角线上的方格内数字与n 阶(n=4×m)幻方内以中心点为对称点的对角数字进行交换。

首先把数1到n ×n 按从上至下,从左到右顺序填入矩阵,然后将方阵的所有4×4子方阵中的两对角线上位置的数关于方阵中心作对称交换,即a(i,j)与a(n-1-i,n-1-j)交换,所有其它位置上的数不变。 (或者将对角线不变,其它位置对称交换也可) 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。 例:4阶幻方

第一步,先把1放在4阶幻方4个角的任意一个角格,按同一个方向按顺序依次填写其余数。如下所示:

第二步,进行对称交换(有两种对称交换的方法)。

方法一:以中心点对称交换对角线上的数(即1-16、4-13、6-11、

34。

方法二:以中心点对称交换非对角线上的数(即2-15、3-14、5-12

、34。

例:8阶幻方

第一步,将8阶幻方等分成2×2=4

个4阶幻方。如下所示:

第二步,进行对称交换(有两种对称交换的方法)。

方法一:以中心点对称交换对角线上的数,完成幻方,幻和值260。

方法二:以中心点对称交换非对角线上的数,完成幻方,幻和值260。

2、单偶阶幻方:六阶幻方,十阶幻方,....,4K+2阶幻方,

将n阶单偶幻方表示为4m+2阶幻方。将其等分为四分,成为如下图所示A、B、C、D四个2m+1阶奇数幻方。

A C

D B

A用1至(2m+1)2填写成(2m+1)2阶幻方;B用(2m+1)2+1至

2*(2m+1)2填写成2m+1阶幻方;C用2*(2m+1)2+1至3*(2m+1)2

填写成2m+1阶幻方;D用3*(2m+1)2+1至4*(2m+1)2填写成2m+1阶幻方;

例:6阶幻方

将n阶单偶幻方表示为4m+2阶幻方。将其等分为四分,成为如下图所示A、B、C、D四个2m+1阶奇数幻方。

A C

D B

A用1至2m+1填写成(2m+1)2阶幻方;B用(2m+1)2+1至2*(2m+1)2填写成

2m+1阶幻方;C用2*(2m+1)2+1至3*(2m+1)2填写成2m+1阶幻方;D用

3*(2m+1)2+1至4*(2m+1)2填写成2m+1阶幻方;

【注:(2m+1)2是(2m+1)的平方,以下同】

另一侧对角线格即可),也就是说在A中间一行取包括中心格在内的m个小格,其他行左侧边缘取m个小格,将其与D相应方格内交换;B与C任取m-1列相互交换。

6阶幻方就是4*1+2,那么m就是1。在A中间一行取中心格1个小格,其他行左侧边缘取1个小格,将其与D相应方格内交换;B与C接近右侧m-1列相互

交换(6阶幻方m-1=0,则不用互换)。

例:10阶幻方

将n 阶单偶幻方表示为4m+2阶幻方。

将其等分为四分,成为如下图所示A 、B

C 、

D 四个2m+1阶奇数幻方。 A C D B

10阶单偶幻方表示为(4*2+2)阶幻方,那么m 就是2。A 、B 、C 、D 四个5阶奇数幻方。

A 用1至(2m+1)2填写成2m+1阶幻方【注:(2m+1)2是(2m+1)的平方,以下同】;

B 用(2m+1)2+1至2*(2m+1)2填写成2m+1阶幻方;

C 用2*(2m+1)2+1至3*(2m+1)2填写成2m+1阶幻方;

D 用3*(2m+1)2+1至4*(2m+1)2填写成2m+1阶幻方。

也就是A 用1至25填写成5阶幻方;B 用26至50填写成5阶幻方;C 用51至75填写成5阶幻方;D 用76至100填写成5阶幻方。

在A每行取m个小格(中心格及一侧对角线格为必换格,其余m-1格只要不是另一侧对角线格即可),简单地说,就是说在A中间一行取包括中心格在内的m个小格,其他行左侧边缘取m个小格,将其与D相应方格内交换;B与C任取m-1列相互交换。10阶幻方就是4*2+2,那么m就是2。在A中间一行取包括中心格在内的2个小格,其他行左侧边缘取2个小格,将其与D相应方格内交换;B与C接近右侧1列相互交换。

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+8 m)到(16 m ^2+8 m +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:6阶幻方

先构造n-2阶幻方,之后将其中的数字全部加上2n-2,放于n阶幻方中间,再用本方法将边缘数字填写完毕。

先用1-16构造n-2=4阶幻方,之后将其中的数字全部加上2n-2=10(11-26),放于n阶幻方中间,再用本方法将边缘数字填写完毕。完成的6阶幻方堪称完

美布局,

中间的是有11-26组成的一个4阶幻方,幻和值

=74。

外围行、列及对角线上的对称的2个数字和=37。1-36,2-35,……,9-26,10-27。组成的6阶幻方,幻和值=111。

幻方填入规律

n是它的阶数,比如上面的幻方是3阶。n/2*(n*n+1)为幻方的变幻常数。数学上已经证明,对于n>2,n阶幻方都存在。目前填写幻方的方法,是把幻方分成了三类,每类又有各种各样的填写方法。这里对于这三类幻方,仅举出一种方便手工填写的方法。 1、奇数阶幻方 n为奇数(n=3,5,7,9,11……) (n=2*k+1,k=1,2,3,4,5……) 奇数阶幻方最经典的填法是罗伯特法(也有人称之为楼梯法)。填写方法是这样: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,处理方法同(4)。这种写法总是先向“右上”的方向,象是在爬楼梯。 2、双偶阶幻方

方阵 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 (2) 每个小方阵对角线上的数字,换成和它互补的数。 单偶阶幻方 n为偶数,且不能被4整除(n=6,10,14,18,22……) (n=4k+2,k=1,2,3,4,5……) 这是三种里面最复杂的幻方。 以n=10为例。这时,k=2 (1) 把方阵分为A,B,C,D四个象限,这样每一个象限肯定是奇数阶。用楼梯法,依次在A象限,D象限,B象限,C象限按奇数阶幻方的填法填数。

幻方最优填法

如何填幻方 幻方最早记载于我国公元前500年的春秋时期《大戴礼》中,这说明我国人民早在2500年前就已经知道了幻方的排列规律。而在国外,公元130年,希腊人塞翁才第一次提起幻方。我国不仅拥用幻方的发明权,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,记载在他1275年写的《续古摘厅算法》一书中。在欧洲,直到574年,德国著名画家丢功才绘制出了完整的4阶幻方。 数学上已经证明,对于n>2,n阶幻方都存在。目前填写幻方的方法,是把幻方分成了三类,每类又有各种各样的填写方法。 1、奇数阶幻方 n为奇数(n=3,5,7,9,11……) (n=2×k+1,k=1,2,3,4,5……) 奇数阶幻方最经典的填法是罗伯特法(也有人称之为楼梯法)。填写方法是这样: 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,处理方法同(4)。 这种写法总是先向“右上”的方向,象是在爬楼梯。 2、双偶阶幻方 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。将对角线上的数字,换成与它互补(同色)的数字。这里,n×n+1 = 4×4+1 = 17;把1换成17-1 = 16;把6换成17-6 = 11;把11换成17-11 = 6……换完后就是一个四阶幻方。 也可以保留对角线上的数字不动,而将其它的数换为与它互补的数。 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k2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。 1 63 6 2 4 5 59 58 8 56 10 11 53 52 14 15 49 48 18 19 45 44 22 23 41 25 39 38 28 29 35 34 32 33 31 30 36 37 27 26 40 24 42 43 21 20 46 47 17 16 50 51 13 12 54 55 9 57 7 6 60 61 3 2 64

幻方之填法(自我学习总结)

幻方的填写技巧 一、N阶幻方的分类: 1、奇数阶幻方:当时,称为奇数阶幻方。 2、偶数阶幻方: (1)双偶数幻方:当时,称为双偶数数阶幻方。 (2)单偶数幻方:当)时,称为单偶数阶幻方。 二、幻方的填写方法: 1、奇数阶幻方:可按照如下方法操作: Merzirac法,有人也叫楼梯法,我管它叫斜步法,即走X+Y斜步(数字按右上方顺序填入),-Y跳步(如果右上方已有数字或出了对角线,则向下移一格继续填写)。 其实斜步法可以向4个方向依次填写数字,即右上、右下、左上、左下4个方向,每种斜步都可有2种跳步,即左(右)跳步、上(下)跳步。 对于X+Y斜步相应的跳步可以为-X,-Y。【记住,跳步是X+Y斜步的X(或Y)相反方向即可。如右上方向斜步,跳步就为向左(或向下)一步;左下方向斜步,跳步就为向右(或向上)一步;等等等等】 (2)杨辉“阳动阴静”法 南宋杨辉不仅精通数学,而且精通易学,在他1275年所著的《续古摘奇算法》中,就对河图和洛书的数学问题进行了详尽的研究。其中对3阶幻方的排列,找出了一种奇妙的规律:“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”,清代,

2、双偶数阶幻方:可按照如下方法操作: (一)四阶幻方: (1) 对角线上的数字一律不动; (2) 对角线以外的数字关于对角线交点作中心对称对换位置即可。 (3) 完成后的四阶幻方如下:

(1)对角线上的数字一律不动; (2)对角线以外的数字关于对角线交点作中心对称对换位置即可。 (3) 3、 (按奇数阶幻方填法按区域填写)

(二)十阶幻方:

时光如梦,梦里梦外总是有许多憧憬美好,执着这份美好,烟火的生活在平淡中闻到花香,茶香和米香。 静坐时光,把喧嚣关在窗外,悠然恬淡。一缕缕柔风也会温润流年,一轮明月也会涌出丝丝柔情。 岁月静好,与君语;细水长流,与君同;时光如水,与君老。 相伴的时光,简单微笑着,从容平淡着。如若真心,那份灵犀,那份执意,那份默契,让一切俗世纷扰,也过得惬意悠然。 爱就一个懂,一份守,一个眼神就领会了眼眸里的含义,一个怀抱就温暖了整个身心。 光阴无言流淌,岁月无声的叩问着百味世事,彼此相视一笑,你在,我在,阳光还是那么明媚,日子还是那么温馨,你若安好,岁月无恙。 红尘陌上,择一方心灵的净土,种下文字的馨香,于文字中寻一份感悟,让心安暖;于岁月中守一份懂得,感恩生命。 朝霞暮露,四季更迭,花开花谢皆如画,月圆月缺皆如诗。当时光辗转着记忆的年轮,当清风摇曳起祝福的风铃,我在风中优雅的翩跹,回味携手的光阴,淡淡的犹如一朵茉莉花,洁白淡雅,清香宜人。 在素色光阴里,有古韵婉转的琴音入耳,有清幽淡然的花香入鼻,有真情实意的友情入心,有相处不厌的爱入魂,温柔地牵起时光的手,用善待一朵花开的温婉,来守望一生的幸福。人生会在知足中嫣然一笑,花香依旧。 凉风习习,花影阑珊,瓜果飘香,时光是多么轻盈、温柔和生动。 永远是多长,爱意有多浓,一切无足轻重,只想把此刻定格成温暖的笑靥。回味,感恩,彼此执手的岁月,是多么知足和无悔。

四年级下册数学竞赛试题-第七节 巧填幻方(A班)-全国通用(无答案)

第七节巧填幻方【知识要点】 将九个不同的数填在3×3(三行三列)的方格中,如果满足每个 横行、每个竖列和每条对角线上的三个数之和都相等,那么这样的图 称为“三阶幻方”,这个相等的和称为幻和。 在三阶幻方中有:中间数A=总和÷9=幻和÷3 D=(B+C)÷2 【典型例题】 例1 请你把5,6,7,8,9,10,11,12,13这几个数字填入下面的方格中组成一个三阶幻方。 例2 找出九个连续的自然数,分别填入下图的空格内,构成一个幻和为120的三阶幻方。D B A C

例3 在下面空格中填入七个自然数,使得每行、每列及每条对角线上的三个数之和是60。 14 28 例4 在下图中的空格内填入不大于15且互不相同的自然数,使每一个横行、每一竖列及每条对角线上的三个数之和都等于30。 8

随堂小测 1.将2,4,6,8,10,12,14,16,18这九个数分别填入下面图中的方格内,使每行、每列和每条对角线上的和都相等。 2.用3~27这25个数排成一个五阶幻方。 3.请编出一个三阶幻方,使其幻和为24。

4.请在下面的空格中填上适当的数,使其成为一个幻 和为27的幻方。 5.在下图的空格中填入不大于15且互不相同的自然数, 使其成为幻和为30的幻方。 6.你能在下面3×3的方格表中每个格子里都填一个自然数,使得每行、每列及每条对角线上的三数之和都等于1997吗?若能,请举出一个例,若不能请说明理由。 5 6 14

课后作业 1.请自编一个幻和为90的三阶幻方。 2.补充下面的幻方,使其幻和为33。 3.将图中的数重新排列,使得横行、竖行、对角线上的三个数的和都相等。7 12 22 30 38 22 30 38 22 30 38

巧填幻方

巧填奇数阶幻方 月日姓名 【知识要点】 在3×3或4×4……的正方形,每行每列及每条对角线上的和都相等的填有数的数阵图叫做幻方。三阶幻方是最基本的幻方,构造这个幻方可以有很多种方法。我们在这里介绍其中最常用的一种:罗伯法: 法国人罗伯总结出了,到目前为止,构造3价连续自然数幻方的最简单易行的方法:“罗伯法”。这种方法还可以用于构造5阶、7阶……所有奇数阶幻方。 罗伯法的具体方法可以总结口诀如下: “1”坐边中间,斜着把数填。 出边填对面,遇数往下旋。 出角仅一次,转回下格间。 【典型例题】 例1:用1~9这九个数编排一个三阶幻方。使每行每列及对角上的数之和是15。 练习1:用3~11这九个数补全图中的三阶幻方,并求幻和。 例2:用1~25这25个数补全图1中的五阶幻方,并求幻和 图1 图2 大比拼:用1~49这49个数补全图2中的七阶幻方,并求幻和

例3. 如下图,右方格表中的每个方格中填入一个字母,使得方格表中 每行、每列及每条对角线上的四个方格中的字母都是A 、B 、C 、D (排列顺序不限),那么表中*处应填的字母是什么 作业:从1~100中找出25个连续数填入以下五阶幻方中, 使每一行、每一列及每条对角线上的数的和都相等。 相关习题 1.在下面空格中填入适当的数,使每行、每列及两条对角线上的三个数的和都等于15。 第1题 第2题图 第3题图 2.把3到11这9个数字填入下图中,使每行、每列及每条对角线上三个数的和都相等。 3.把12到 36这25个数填入下图中,使每行、每列及每条对角线上5个数的和都相等。 4.使每行每列对角线上的字母都是ABCD 第4题 第5题 第6题 5.在下图的空格中填入适当的数,使每行、每列两条对角线上的三个数的和都等于18。 6.如图,一个方格表内每行、每列及每对角线上的三个数的和都相等。那么x= 。 7.将图中的数重新排列,使每行、每列及每条对角线上的三个数的和都相等。 8 7 2 A B C C D * 21 23 30 × 24 7 2 5 2 2 2 5 5 5 8 8 8

n阶幻方的填法

n阶幻方的填法 Revised by Petrel at 2021

n阶幻方的填法(n≥3)幻方,亦称纵横图。台湾称为魔术方阵。将自然数1,2,3,……n2排列成一个n2方阵,使得每行、每列以及两对角线上的各个数之和都相等,等于这样的方阵称为幻方。 幻方最早记载于我国公元前500年的春秋时期《大戴礼》中,这说明我国人民早在2500年前就已经知道了幻方的排列规律。而在国外,公元130年,希腊人塞翁才第一次提起幻方。我国不仅拥用幻方的发明权,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,记载在他1275年写的《续古摘厅算法》一书中。在欧洲,直到574年,德国着名画家丢功才绘制出了完整的4阶幻方。例如:把1,2,3,4,5,6,7,8,9填入3*3的格子,使得:每行、每列、两条对角线的和是15。 816 357 492 n是它的阶数,比如上面的幻方是3阶。n/2*(n*n+1)为幻方的变幻常数。数学上已经证明,对于n>2,n阶幻方都存在。目前填写幻方的方法,是把幻方分成了三类,每类又有各种各样的填写方法。这里对于这三类幻方,仅举出一种方便手工填写的方法。 1、奇数阶幻方 n为奇数(n=3,5,7,9,11……)(n=2*k+1,k=1,2,3,4,5……)奇数阶幻方最经典的填法是罗伯特法(也有人称之为楼梯方)。填写方法是这样: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,处理方法同(4)。这种写法总是先向“右上”的方向,象是在爬楼梯。 2、双偶阶幻方 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,已经用蓝色标出。将对角线上的数字,换成与它互补的数字。这里,n*n+1=4*4+1=17;把1换成17-1=16;把6换成17-6=11;把11换成17-11=6……换完后就是一个四阶幻方。

“幻方”的口诀

“幻方”的口诀 “幻方”的口诀 小学时,老师或者数学竞赛时经常会出现魔方的题目,记得金庸先生写的著名的 武侠小说《射雕英雄传》里面的瑛姑就是被一个三阶的幻方给困住了十几年,而黄蓉 不到一分钟就完成那个幻方,那么有没有什么诀窍呢?后来,在一些书上看到,对于 奇数阶的幻方,有如下的口诀: 一居首列正中央,依次斜填左上方; 左出框时向右写,上出框时往下放; 遇到重合无处填,退居原数右邻行。举例(3阶幻方):注:*表示还没有填数字的空位置步骤(1):即“一居首列正中央” * * *

* * * 步骤(2):即“依次斜填左上方,左出框时向右写(上一行最右列)” * * 2 1 * * * * * 步骤(3):即“上出框时往下放(左一列最下一行)” * * 2 1 * * * 3 * 步骤(4):即“遇到重合无处填”,(也就是左上方已经写有数字),“退居原数右邻行”, (将要填写的数字放到本行靠右一列) * * 2 1 * *

步骤(5): * * 2 1 5 * * 3 4 步骤(6): 6 * 2 1 5 * * 3 4 步骤(7):注意:左上角位置的左上方位置是右下角,即6的左上方是已经填写了数据的4的位置, 根据口诀“遇到重合无处填”,此时 6 7 2 1 5 * * 3 4

步骤(8):即“上出框时往下放(左一列最下一行)” 6 7 2 1 5 * 8 3 4 步骤(9):即“依次斜填左上方,左出框时向右写(上一行最右列)” 6 7 2 1 5 9 8 3 4 只要是奇数阶魔方,都可根据此“口诀”构造。------------------------------- -----------双偶阶幻方 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

趣味数学之幻方小诀窍

趣味数学之幻方小诀窍 在趣味数学的探讨中,重要的题材之一是魔方阵。魔术方阵是由西方的"Magic square"翻译过来的,当然,东方也有不同的别称。在中国我们称之为幻方,我国古代则有纵横图之称,而日本则称之为魔方阵。所谓n阶魔方阵,乃是将1到n2个整数排成一个nXn阶方阵,使得下面2n+2个和相等: (1)每一列中n个数之和,共得n个和; (2)每一行中n个数之和,共得n个和; (3)每一对角在线n个数之和,共得两个和。 此每一个和称为魔数= 2)1 (2 n n 。 (一)由计算机测试的结果知道,二阶幻方不存在,当阶数由三阶增至四阶时,幻方个数由8个增至7040个,可见幻方数目增加得十分快速。 (二)(1)奇数阶幻方的建构法,中西方都有不同的成就,最著名的有杨辉法和达拉卢庇法,以下依序说明: 杨辉法:以方阵的中间位置之下一格做为出发点,再向右下方依序填入数字。若右下格已有数字则往下退两格,再继续往下填数字,直到填完为止,若超出格子便 跳到方阵的另一头。 达拉卢庇法:以方阵中间一行最上方的一格为出发点,再向右上方依序填入数字,若右上格已有数字则往下退一格,再继续往下填数字,直到填完为止,若超出格子 便跳到方阵的另一头。 (2)由杨辉法与达拉卢庇法的推广可以得到两对正交的拉丁方阵(两个方阵之中的符号两两配对后,没有重复的配对,称为正交),可以推出许多不同的幻方,但仍受制于对角线,若改以正交对角线拉丁方阵构做,应可产生更多种幻方。 (二)由四阶幻方造法推广得到偶数阶幻方的造法,因为偶数阶自然方阵中各行、各列之和成等差关系,由于n是偶数故可得一个左右对称的和(若以上下各数之和来讨论,也可以得到上下对称的结果),且两对角线的和恰等于魔数,所以可以利用行与行、列与列(对称于中心轴)的互换而造出幻方。 在我十来年的数学教育教学中,每当学生接触到幻方时,他们都对幻方近乎着迷,为大千数学世界中的这些毫不起眼的数字而折服。于是通过我自己的教学不断总结,下面对幻方的小诀窍予以说明。

教你如何填幻方[]

幻方实例 3阶: 4 9 2 3 5 7 8 1 6 4阶: 15 10 3 6 4 5 16 9 14 11 2 7 1 8 13 12 5阶: 17 24 1 8 15 23 5 7 14 16 4 6 13 20 22 10 12 19 21 3 11 18 25 2 9 6阶: 1 9 34 33 3 2 2 6 11 25 24 14 31 10 22 16 17 19 27 30 18 20 21 15 7 29 23 13 12 26 8 35 28 3 4 5 36 教你如何填幻方 幻方最早记载于我国公元前500年的春秋时期《大戴礼》中,这说明我国人民早在2500年前就已经知道了幻方的排列规律。而在国外,公元130年,希腊人塞翁才第一次提起幻方。我国不仅拥用幻方的发明权,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,记载在他1275年写的《续古摘厅算法》一书中。在欧洲,直到574年,德国著名画家丢功才绘制出了完整的4阶幻方。

数学上已经证明,对于n>2,n阶幻方都存在。目前填写幻方的方法,是把幻方分成了三类,每类又有各种各样的填写方法。 1、奇数阶幻方 n为奇数(n=3,5,7,9,11……) (n=2×k+1,k=1,2,3,4,5……) 奇数阶幻方最经典的填法是罗伯特法(也有人称之为楼梯法)。填写方法是这样: 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,处理方法同(4)。 这种写法总是先向“右上”的方向,象是在爬楼梯。 2、双偶阶幻方 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。将对角线上的数字,换成与它互补(同色)的数字。这里,n×n+1 = 4×4+1 = 17;把1换成17-1 = 16;把6换成17-6 = 11;把11换成17-11 = 6……换完后就是一个四阶幻方。 也可以保留对角线上的数字不动,而将其它的数换为与它互补的数。 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k2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。 1 63 6 2 4 5 59 58 8 56 10 11 53 52 14 15 49 48 18 19 45 44 22 23 41 25 39 38 28 29 35 34 32 33 31 30 36 37 27 26 40 24 42 43 21 20 46 47 17 16 50 51 13 12 54 55 9 57 7 6 60 61 3 2 64 3、单偶阶幻方 n为偶数,且不能被4整除(n=6,10,14,18,22……) (n=4k+2,k=1,2,3,4,5……)这是三种里面最复杂的幻方。 以n=10为例。这时,k=2 (1) 把方阵分为A,B,C,D四个象限,这样每一个象限肯定是奇数阶。用楼梯法,依次在A象限,D象限,B象限,C象限按奇数阶幻方的填法填数。 (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。

幻方填写技巧

幻方的填写技巧 摘要:发现了一种任意阶幻方的填法规律,只通过简单的计算就能很快地填出任意阶幻方。 关键词:幻方填法奇数阶幻方偶数阶幻方 幻方,古称“纵横图”,就是用自然数1、2、3、…、n2排成n 行,n列的“方阵”,如果每一行,每一列以及每一对角线上的n个数的和都相等(等于n(n2+1)/2),这个“方阵”就叫做n阶幻方。古今中外很多科学家都对幻方有过深入研究。介绍幻方的书很多,但大都只介绍了奇数阶幻方的填法,而对于偶数阶幻方的填法,都没有过多的介绍。我通过对幻方的深入研究,得到了一种n阶幻方的填法规律,利用这个规律,可以很快地填出任意阶幻方(已用V.B语言编成了程序,在计算机上只需要几秒钟就可以得到上千阶幻方)。现把n阶幻方的填法介绍给大家。 1、奇数阶幻方 奇数阶幻方的填法很多书上都有介绍,现选谭浩强著《QBASIC 语言教程》中方法,以5阶幻方为例说明填法(如图1): 图1 ①先将“1”放在第一行当中一列;

②从“2”开始直到“n 2”为止,各数依次按下列规则放数:每一个数放的行比前一个数的行数减1,列数加1。如“6”放的第3行第2列,则“7”放在第2行第3列; ③如果上一个数的行数为1,则下一数的行数为n (最下一行)。如“8”放在第1行第4列,则“9”放在第5行第5列; ④如果上一个数的列数为n ,则下一个数的列数应为1,行数减1。如“3在第4行第5列,则“4”应放在第3行第1列; ⑤如下一个数应放的位置已被其它数占用,则下一个数放在上一个数的下面。如“5”的下一个数“6”应放在第1行第3列,但该位置已被“1”占用,故将“6”放在“5”的下面。 根据上述五点,可以填出所有的奇数阶幻方。 2、偶数阶幻方 分是否能被4整除两种情况而用不同的方法。 (1)、当n 能被4整除时,设n=4k(k ≥1),最简单的4k 阶幻方为k =1时的4阶幻方,前人的填法为: ①先画一个4×4的格子,从小到大依次填入1至16各数(如 (同列对调) c (同行对调) 图2

幻方填写方法

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: 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: 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。

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。 以8阶幻方为例: (1) 先把数字按顺序填。然后,按4×4把它分割成4块(如图) (2) 单偶数阶幻方(象限对称交换法) 以n=10为例,10=4×2+2,这时k=2 (1)把方阵分为A,B,C,D四个象限,这样每一个象限肯定是奇数阶。用罗伯法,依次在A象限,D象限,B象限,C象限按奇数阶幻方的填法填数。

幻方解法归纳

在一个由若干个排列整齐的数组成的正方形中,图中任意一横行、一纵行及的几个数之和都相等,具有这种性质的图表,称为“幻方”。我国古代称为“”、“”,又叫“”。 1、奇数阶幻方——罗伯特法(也有人称之为楼梯法)(如图一:以五阶幻方为例) 奇数阶幻方 n 为奇数 (n=3,5,7,9,11……) (n=2×k+1,k=1,2,3,4,5……) 奇数阶幻方最经典的填法是罗伯特法(也有人称之为楼梯法)。填写方法是这样: 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,处理方法同(4)。 这种写法总是先向“右上”的方向,象是在爬楼梯。 口诀: 1居首行正中央, 依次右上莫相忘 上出格时往下放, 右出格时往左放. 排重便往自下放, 右上出格一个样 图一 2、单偶数阶幻方 ()122+=m n ——分区调换法(如图二:以六阶幻方为例) ① 把()122+ =m n 阶的幻方均分成4个同样的小幻方A 、B 、C 、D(如图二) 图二

(注意A 、B 、C 、D 的相对位置不能改变,因为12+ m 为奇数,所以A 、B 、C 、D 均为奇数阶幻方) ② 用连续摆数法在A 中填入21a ——构成幻方,同理,在B 中填入( ) 2 2 21a a ——+、在C 中填入 ()2 2 312a a ——+、在D 中填入( ) 2 2 413a a ——+ 均构成幻方(2 n a =)(如图三) 图三 (因为12+ m 为奇数,所以A 、B 、C 、D 均为奇数阶幻方,必然可以用连续摆数法构造幻方) ③ 在A 的中间一行上从左侧的第二列起取m 个方格,在其它行上则从左侧第一列起取m 个方格,把这些方格中的 数与D 中相应方格中的数字对调(如图四): 图四 不管是几阶幻方,在A 中取数时都要从中间一行的左侧第二列开始;因为当6=n 时,1= m ,所以本例中只取了一个数) ④ 在A 中从最右一列起在各行中取1-m 个方格,把这些方格中的数与D 中相应方格中的数字对调。 (如图五) 图五 3、双偶数阶幻方m n 4=——轴对称法(如图三:以八阶幻方为例) ① 把m n 4=阶的幻方均分成4个同样的小幻方(如图六) 图六

小学奥数:幻方(一).专项练习及答案解析

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: 98 76 54321 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, 9 87654 32 1 13 414151 612978 105113 2 16 知识点拨 教学目标 5-1-4-1.幻方(一)

填幻方教学文档

填幻方 初一《代数》第一册(上)第77页“想一想”:填幻方,要求把-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4这9个数分别填入方阵的9个空格中,使得横、竖、对角线的所有3个数相加和为零。 怎样解这类题,其中规律是什么? 按一定要求用数填的方阵,一般叫做幻方。在我国古代称为“纵横图”,又叫“九宫算图”。 如把1-9这9个数填入空格中,使它的横、竖、对角线的所有3个数之和都等于15。可得幻方图1,这个幻方只有三横行、三纵列,又叫做三阶幻方。(奇数阶幻方) 图1 图2 把1-16这16个数填入空格中,使它的横、竖、对角线的所有4个数之和都等于34。可得幻方图2,这个幻方有四横行、四纵列,又叫做四阶幻方。(偶数阶幻方)。 早在我国宋朝,大数学家杨辉在“续古摘奇算法”中就提出了三阶和四阶幻方的构造方法。 先把1-9这9个数排在如图3的斜直线三排上,然后像图4那样,上下对易,左右相更,便可得三阶幻方图1。 四阶幻方的构造方法是,先把1-16这16个数顺次直排成四列如图5,然后外正方形对角互换,内正方形对角也互换,便得四阶幻方图2。 图3 图4 图5

例如,把7,9,11,17,19,21,27,29,31填入三阶幻方空格中,使每行、每列、两对角线上的三数之和都相等。 解仿照上述三阶幻方的填法,由图6可得幻方图7。 图6 图7 对于奇数阶幻方,还有其他填法,现以上题为例介绍另一种填法: 解(1)先将这9个数按其大小顺次填入幻方图8; (2)以19为中心不动,将周围8个数按顺时针方向转1格,如图9; (3)再将数19的上、下两数7、31互换,左、右两数27、11互换,即得幻方图10。 图8 图9 图10 请同学们利用上面介绍奇数阶幻方的两种方法,做一做课本上的“想一想”,填幻方。 1.有一根40米长的绳子,第一次截去一半,第二次截去剩下的一半,像这样截下去,第六次后,还剩多少? 2.一张纸厚0.1毫米,对折1次为2*0.1毫米,对折10次,有多厚? 3.一个棱长为20的立方体,它的体积是多少? 4.一个边长是5的正方形的面积是? 5.有个孩子在放牛,有一只不听话的牛跑进来岔道,这个岔道有五个分叉口,每个分叉口又有2个岔道,问需要多少人一起找?(一个岔道一个人找) 6.将一张1毫米的纸对折多少次后,高达3米? 7.有一种细菌每一小时分裂一次,每次分裂成3个,问3小时后,一个细菌可繁殖几个? 8.一个面积为100的正方形,它的边长是? 9.一个体积是8的立方体,它的棱长为? 10.一只兔子能生2只,生下的兔子也能生2只,假设生过的兔子不能再生,第10代兔子有多少?

幻方填入规律

幻方填入规律 幻方,亦称纵横图。台湾称为魔术方阵。将自然数1,2,3,……n*n排列成一个n*n方阵,使得每行、每列以及两对角线上的各个数之和都相等,等于n/2 * (n*n+1),这样的方阵称为幻方。 例如:把1,2,3,4,5,6,7,8,9填入3*3的格子,使得:每行、每列、两条对角线的和是15。 n是它的阶数,比如上面的幻方是3阶。n*(n*n+1)/2为幻方的变幻常数。数学上已经证明,对于n>2,n阶幻方都存在。目前填写幻方的方法,是把幻方分成了三类,每类又有各种各样的填写方法。这里对于这三类幻方,仅举出一种方便手工填写的方法。 奇数阶幻方 n为奇数(n=3,5,7,9,11……) (n=2*k+1,k=1,2,3,4,5……) 奇数阶幻方最经典的填法是罗伯特法(也有人称之为楼梯法)。填写方法是这样:把1(或最小的数)放在第一行(顶行)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,处理方法同(4)。 这种写法总是先向“右上”的方向,象是在爬楼梯,亦称“楼梯法”。

2、双偶阶幻方 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: 将对角线上的数字,换成与它互补的数字。这里,n*n+1 = 4*4+1 = 17;把1换成17-1 = 16;把6换成17-6 = 11;把11换成17-11 = 6……换完后就是一个四阶幻方。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,和制作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。 下面是8阶幻方的作法:(1) 先把数字按顺序填。然后,按4*4把它分割成2*2个小方阵 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64

教你如何填幻方

幻方实例

教你如何填幻方 幻方最早记载于我国公元前500年的春秋时期《大戴礼》中,这说明我国人民早在2500年前就已经知道了幻方的排列规律。而在国外,公元130年,希腊人塞翁才第一次提起幻方。我国不仅拥用幻方的发明权,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,记载在他1275年写的《续古摘厅算法》一书中。在欧洲,直到574年,德国著名画家丢功才绘制出了完整的4阶幻方。 数学上已经证明,对于n>2,n阶幻方都存在。目前填写幻方的方法,是把幻方分成了三类,每类又有各种各样的填写方法。 1、奇数阶幻方 n为奇数(n=3,5,7,9,11……) (n=2×k+1,k=1,2,3,4,5……) 奇数阶幻方最经典的填法是罗伯特法(也有人称之为楼梯法)。填写方法是这样: 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,处理方法同(4)。 这种写法总是先向“右上”的方向,象是在爬楼梯。 2、双偶阶幻方 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。将对角线上的数字,换成与它互补(同色)的数字。这里,n×n+1 = 4×4+1 = 17;把1换成17-1 = 16;把6换成17-6 = 11;把11换成17-11 = 6……换完后就是一个四阶幻方。 也可以保留对角线上的数字不动,而将其它的数换为与它互补的数。 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k2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。 1 63 6 2 4 5 59 58 8 56 10 11 53 52 14 15 49 48 18 19 45 44 22 23 41 25 39 38 28 29 35 34 32 33 31 30 36 37 27 26 40 24 42 43 21 20 46 47 17 16 50 51 13 12 54 55 9 57 7 6 60 61 3 2 64

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