希思(Royal Vale Heath,1883—1960)是纽约城经纪人、美国魔术师和数学谜题爱好者,1930年在他的书《数学魔术——数字的魔术、谜题、游戏》(Mathemagic—magic,puzzles,games with numbers,Dover,1953)中发表了一组幻方。
希思介绍幻方的书及书中的一个幻方组
这组幻方分别由3阶、4阶与5阶所组成,奇怪的是,这3个幻方的幻和都相同,都等于174。而3阶幻方幻和的总和是174×3=522,4阶幻方幻和的总和是174×4=696,5阶幻方幻和的总和是174×5=870。 再求平方和,得:5222+6962=8702=272 484+484 416=756 900。
这种方法称为“R法”。其特点是,每个阶数不同的幻方,其幻和相等,再求n 个幻和的平方和,使得A2+B2=C2,又称为“同幻和,不同阶数法”。
如下图,我们利用“R法”可以得到其幻和较小的3、4、5阶勾股弦幻方组(幻和都等于120)。
由3、4、5阶幻方,得到:32+42=52。即3602+4802=6002=360 000。其中行列幻和、对角线幻和都是120
还可以拓广到广义勾股弦数组及3次幂和数组。在洛书中我们发现两个广义4元素3次勾股弦数组。第1组是A=3,B=4,C=5,D=6,第2组是A=1,B=6,C=8,D=9,用这两个数组可以构造出广义勾股弦幻方组,下图是A =3,B =4,C =5,D =6的广义勾股弦数组,它们满足:
A3+B3+C3=D3
这4个幻方的幻和都等于240。
A,B,C,D 各个子幻方的总和分别是720,960,1 200,1 440。
计算得7203+9603+1 2003=1 4403,(www.xing528.com)
即:373 248 000+884 736 000+1 728 000 000=2 985 984 000。
幻和=240的勾股弦幻方组
下图是利用第二组元素,当A=1,B=6,C=8,D=9时构造的广义勾股弦幻方组,仍然满足3次方的性质:对于拓广勾股数组1,6,8,9,我们可以造出4个幻方,来满足广义勾股弦幻方组。
设S=1 080,则(1 080×1)3+(1 080×6)3+(1 080×8)3=(1 080×9)3。
在幻方的阶数1、6、8、9中,第一个“1”代表1阶幻方,其幻和为1 080;其余的6、8、9,分别代表6阶、8阶、9阶幻方。
我们造出的1,6,8,9阶广义勾股弦幻方组如下,1阶省略。
6、8、9阶广义勾股弦幻方
有意思的是,8阶幻方与9阶幻方都具有平方幻方的性质,并且这两个幻方的1次幻和相等,即S8=S9=1 080。但是它们的2次幻和就分道扬镳了:经计算得:
1 0803+6 4803+8 6403=9 7203
即:1 259 712 000+272 097 792 000+644 972 544 000=918 330 048 000。
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