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数学家的故事:素数幻方与幸运数幻方

时间:2023-10-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:我们看到幸运数和素数有一些由奇妙的筛法得到的数字的共同特征,既然有素数幻方,我们也应有幸运数幻方。前面的杜登尼的3×3广义幻方不是幸运数幻方,因为37,43,61不是幸运数。两个不全对称幻方梁培基先生于2016年8月21日发送一个5阶幸运数全对称型幻方给我。2016年8月22日他又发送一个6阶分层幸运数幻方给我,包含前面4阶幸运数幻方

数学家的故事:素数幻方与幸运数幻方

亨利·恩斯特·杜登尼(Henry Ernest Dudeney,1857年4月10日—1930年4月24日)是个英国作家数学家,精于逻辑谜题和数学游戏。

杜登尼的逻辑谜题和数学游戏书

杜登尼在1917年构造一个3×3广义幻方,它的幻和是111,除了1不是素数,其他的八个数都是素数。

杜登尼和他的3×3广义幻方

【定义】一个广义幻方,如果它的数都是素数,我们称为素数幻方。

因上面的广义幻方不是素数幻方,但是他也有构造一个3×3的素数幻方:

他有用199,409,619,829,1 039,1 249,1 459,1 669,1 879成等差数列的素数构造了一个3×3素数幻方:

1913年穆西(J.N.Muncey)构造了12×12广义幻方,由1和连续的素数组成,它的幻和是4 514。

由1和连续素数构成的幻方

1988年马丁·加德纳提供100美元的奖金,为产生连续素数幻方的第一人。那年晚些时候,哈利·尼尔森(Harry Nelson)使用克雷计算机(Cray computer)发现22个答案。

陶哲轩

陶哲轩(Terence Tao)等证明了存在任意长度的素数等差数列,因此,存在由n 2个素数构成的等差数列。于是存在n 2个等差素数列构成的幻方。

我们看到幸运数和素数有一些由奇妙的筛法得到的数字的共同特征,既然有素数幻方,我们也应有幸运数幻方。因此我定义:

【定义】一个广义幻方,如果它的数都是幸运数,我们称为幸运数幻方。(www.xing528.com)

前面的杜登尼的3×3广义幻方不是幸运数幻方,因为37,43,61不是幸运数。

梁培基先生在读到这篇文章后于2016年8月19日发送3个“幸运数幻方”给我。读者要知道他的事迹,请看本系列第7册《封丘农民数学家梁培基》一文。

幸运数幻方

【定义】全对称幻方(也叫完美幻方,英文:pure magic square、perfect magic square、pandiagonal magic square)是幻方每行、每列、两条对角线及折断对角线之和都相等。

两个不全对称幻方

梁培基先生于2016年8月21日发送一个5阶幸运数全对称型幻方给我。

检验折断对角线之和相等(另一方向略)

他问幻和“19 913是否幸运数”?如果是,幻方就非常美妙了!可惜

L 2 059=19 893

L 2 060=19 917

因此19 913不是幸运数。

2016年8月22日他又发送一个6阶分层幸运数幻方给我,包含前面4阶幸运数幻方

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