数阶幻方的编排方法
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精心整理
奇数阶幻方的编排方法
简便易学的编排方法。
一、九子排列法
宋朝数学家杨辉在《续古摘奇算法》中,总结“洛书”幻方的编排方法时说:三阶幻方的编排方法是“九子排列,上下对易,左右相更,四维挺出”。
这四个句子是什么意思呢?我们通过下面的一组图来加以理解。
先画出一个3×3的“九宫格”,并在第二列上、下方和第二行左、右边各添加一个虚线格子,把1~9这九个数字按顺序写在如上图所示的三排斜线上,然后上、下对调,左右交换,(因为我
1
2
3
图1)
4
然后把5
5
1
下面以五阶幻方为例,再介绍一种奇数阶幻方的编排方法。步骤如下:
①先画出一个5×5(五行五列)的方格,在方格的四周画出凸阶梯式的虚线方格(如下图1)
②把1~25这二十五个数按斜行方向从左到右依次填入图中(如上图2);
③以3、15、23、11四个数为顶点(实际上就是五阶幻方的四个顶点)画出一个正方形;
④把正方形外面凸出的虚线方格中的数按“上移下,下移上;左移右,右移左”的方法,全部平移5格到对应部分的方格中,擦掉虚线格子,就得到一个五阶幻方(见下图)。
这种编排幻方的方法叫“巴舍法”,也叫平移补空法,它和“罗伯法”一样,也适用于一切的奇数阶幻方的编排。
需要提醒大家注意的是,在步骤②中,填写1~25这二十五个数时,可以从左向右上填写,也可以从右向左上填写,或者从上向右下填写,还可以从上向左下填写,其移动后的结果都是一个五阶幻方,同学们可以自己动手试一试。
另外,编排n 阶幻方时,不一定非要从1开始,只要是这些数能构成等差数列就可以了。 练习(一定要完成的哦)
1、使用“罗伯法”将4~12编排一个三阶幻方。
2、用“罗伯法”将21、31、32、41、4
3、61、121、125、12
7编成一个三阶幻方。 3、使用“巴舍法”将1~49编排一个七阶幻方。
双偶数阶幻方的编排方法
一、中心对称交换法
例1、用1~16这十六个数编排一个四阶幻方(四行四列)。
【分析与解答】用1至16编排一个四阶幻方,就是把1~16这十六个数填入四行四列的方格
34。
是3412+16=40(即2与3,+14+16=58(即8与12例如2又如,9称交换就可以直接得到四阶幻方,把这种编排双偶数阶幻方的办法叫“中心对称交换法”。
由例1可以看到,用“中心对称交换法”编排四阶幻方的主要步骤归纳如下:
①把1~16按顺序排成四阶自然方阵;
②四阶自然方阵中对角线上的八个数不动,作为四阶幻方两条对角线上的数;
③把四阶自然方阵中对角线以外的数作中心对称交换。
运用“中心对称交换法”不仅可以编排四阶幻方,而且可以编排任意的双偶数阶幻方。
例2、用1~64这六十四个数编排一个八阶幻方(八行八列)。
【分析与解答】编排步骤如下:
①把1至64按顺序填入8×8的方格子中,排成八阶自然方阵;(见左下图)
②把八阶自然方阵分成四个四阶自然方阵(左下图粗线条),每个四阶自然方阵分别画出对角
线(图中有颜色的数字);
③每个四阶自然方阵中对角线的数字都不动,把对角线以外的数字在八阶自然方阵中进行中心对称交换。这样就得到一个八阶幻方(见右下图)。
二、环形平移补空法
例3、用“环形平移补空法”编排一个八阶幻方。
【分析与解答】编排步骤如下:
①画一个8×8的八阶幻方空格(下图A的中间实线部分),并在左右两端画出凸阶梯状虚线方格(如图A所示,每向外一层上、下各减少一格)。
②把1至64这六十四个数分成四组,即第一组:1~16,第二组:17~32,第三组:33~48,第四组:49~64。
③把第一组的十六个数从八阶幻方的第一行第八列开始,按顺时针方向依次排成环形(红色);
;第四
B)
1至(4k组,…