三阶幻方
三阶幻方
三阶幻方是最简单的幻方,是由1,2,3,4,5,6,7,8,9九个数字组成的一个三行三列的矩阵(如右图示),其对角线、横行、纵向的数字的和都为15,称这个最简单的幻方的幻和为15。
想:1+9=10,2+8=10,3+7=10,4+6=10。这每对数的和再加上5都等于15,可确定中心格应填5,这四组数应分别填在横、竖和对角线的位置上。先填四个角,若填两对奇数,那么因三个奇数的和才可能得奇数,四边上的格里已不可再填奇数,不行。若四个角分别填一对偶数,一对奇数,也行不通。因此,判定四个角上必须填两对偶数。对角线上的数填好后,其余格里再填奇数就很容易了。
解:
上面是最简单的幻方,也叫三阶幻方。相传,大禹治水时,洛水中出现了一个“神龟”背上有美妙的图案,史称“洛书”,用现在的数字翻译出来,就是三阶幻方。
南宋数学家杨辉概括其构造方法为:“九子斜排。上下对易,左右相更。四维突出。”
对于起始以1、2、3、……等连续自然数组成的幻方,n阶幻方其幻和S公式为:
S=n(n ^2+1) /2
其中n为幻方的阶数,所求的数为S为幻和。
由1、2、3、……等连续自然数生成的幻方为基本幻方,在此基础上各数再加或减一个相同的数,可组成由零或负数组成的新幻方,新幻方的幻和也随之变化,不再与原幻方幻和同。
如上图基本幻方中各数减1生成的新幻方,幻和为12,如下图示:
填法
三阶幻方又叫九宫格,中国古代九宫格的填法口诀是:
九宫之义,法以灵龟,二四为肩,六八为足,左三右七,戴九履一,五居中央。
4 9 2
3 5 7
8 1 6 或
2 9 4
7 5 3
6 1 8
奇阶幻方的口诀是:
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,出角重复一个样。
1)在第一行居中的方格内放1,依次向右上方填入2、3、4…;
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)如果右上方已有数字和出了对角线,则向下移一格继续填写。
3阶幻方不止这一种填法,只要间1放于四个变格的正中,向幻方外侧依次斜填其余数字;若出边,将数字另一侧;若目标格已有数字或出角,回一步填写数字,再继续按一开始的相同方向依次斜填其余数字。
3阶幻方的填法:
第一种:
8 1 6
3 5 7
4 9 2 第二种:
6 1 8
7 5 3
2 9 4 第三种:
4 9 2
3 5 7
8 1 6 第四种:
2 9 4
7 5 3
6 1 8 第五种:
6 7 2
1 5 9
8 3 4 第六种:
8 3 4
1 5 9
6 7 2 第七种:
2 7 6
9 5 1
4 3 8 第八种:
4 3 8
9 5 1
2 7 6【三阶幻方的规律】
规律一:
幻和值=3*5(3*中心格数);
规律二:
2*8=9+7,2*4=1+7,2*6=3+9,2*2=1+3;即:2倍角格的数=非相邻的2个边格数之和。
规律三:
幻方的每个数乘以X,再加Y,幻方亦成立。
例如把1-9构成的3阶幻方的每个数乘以3,再加3:
27 6 21
12 18 24
15 30 9 幻和值=54
规律四:
3个一组的数,组与组等差,每组数与数等差,这样的数能构成3阶幻方。
例如以下3组9个数:
【2、4、6】、【13、15、17】、【24、26、28】构成幻方,
26 2 17
6 15 24
13 28 4 幻和值=45。