例1 将1~9九个自然数,空格内,使横、坚、斜对角每三个数的和都是15。
解: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、一纵列及对角线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“河图”、“洛书”,又叫“纵横图”。
由三行三列数组成的幻方,称为“三阶幻方”。制作这种幻方的方法是:把九个自然数,按照从小到大的递增次序斜排,然后把上、下两数对调,左、右两数也对调,最后再把中部四个数各向外拉出到正方形的四角,幻方就制成了。
幻方的神气奇有趣,还不仅仅表现在纵、横、斜和为15,它具备的许多奇妙特性,人们尚未充分认识。
例2 将1~9九个自然数,填在3×3正方形表格内,使其中每一横行、每一竖列及任一条对角线上的三数之和都不等,并且相邻的两个数在图中位置也相邻。
解:具备题中特征的称为“反幻方”。
据美国当代科普作家加德纳研究发现,符合上述条件的反幻方,只有两个,即:反幻方也很有趣,瞧,它的数字排列酷似个螺旋,前一个由外向内转,后一个由内向外转。
这使我们想到古代的回文诗。
莺啼岸柳
月明弄
夜睛春
这是一首联珠顶真的回文诗,自外向内再自内向外,如螺旋,可读作:莺啼岸柳弄春晴,柳弄春晴夜月明。
明月夜睛春弄柳,睛春弄柳岸啼莺。
看一下,它们多么相像!
例3 上海博物馆存有一块伊斯兰教徒佩带的玉挂,它是从浦东陆家嘴附近一个名叫陆深的墓中发现的。据考证,陆深是三国时东吴大将陆逊的后人。玉挂的正面刻有:“万物非主,唯其真宰,穆罕默德为其使者。”玉挂的反面却整齐地刻着16个阿拉伯数字,经过专家的破译,原来是个四阶完全幻方。请你认真地计算一下,这个幻方有哪些更奇特的特点?(www.xing528.com)
解:这个幻方具有如下特点:
①纵、横、对角线四数之和(34)都相等。
②对角线“折断”平行线上四数之和也相等,如:
11+13+4+6=3+5+14+12=34
14+2+3+15=5+9+12+8
=13+16+4+1
=11+7+6+10
③幻方中,任何一个2×2正方形中四数之和也相等,如:
8+11+13+2=11+14+2+7
=14+1+7+12
=34……
④幻方中,任何一个3×3正方形,它的四个角数字之也是34如:
8+9+14+3=11+6+1+16=34……
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