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本讲将介绍解决幻方问题的方法,通过分析幻方的特性和规律,探讨求解的有效策略。首先将回顾幻方的基本概念和性质,然后介绍填数技巧和逻辑推理方法。借助实际案例和题目演练,帮助学生理解幻方问题的求解过程,并培养他们的逻辑思维和数学推理能力。通过本讲的学习,学生能够掌握一些通用的解题技巧和策略,提高对幻方问题的解决能力,为未来的数学竞赛和学习打下坚实基础。
幻方是指将若干个自然数排成纵横各为若干个数的正方形,使在同一行、同一列和同一对角线上的几个数的和都相等。
每行有奇数个数字组成的幻方,称为奇阶幻方,如三阶幻方、五阶幻方、七阶幻方法……每行有偶数个数字组成的幻方,称为偶阶幻方,如四阶幻方、六阶幻方、八阶幻方……
在幻方中每行、每列、每条对角线上各数的和都相等,这个和称为“幻和”。
幻方中,幻和=总数和÷阶数。
奇数幻方中,中间数=幻和÷阶数。
小学阶段常考的是三阶、四阶、五阶幻方。
三阶、五阶幻方填法(又称为罗伯法,感兴趣同学可以网上搜索一下):一居上行正中央,依次斜填切莫忘;上出框时向下放,右出框时向左放;排重便在下格填,右上排重一个样。
罗伯法一般用于低阶幻方填数,高阶幻方太复杂。
四阶幻方填法:先按照顺序从左到右,从上到下填完1~16个数,再将对角线上的数字换成它的补数。
先按照顺序填写:
1 2 34
5 6 78
9 10 11 12
13 14 15 16
再将对角线上的数字换成与它互补的数字。
互补的数字和为:4×4+1=17;
所以,1换成17-1=16;4换成17-4=13……最终对角线的数字全部换完后就是一个四阶幻方。
例题解析
【例1】用2、4、6、8、10、12、14、16、18这九个数,构造一个三阶幻方。
解析:有两种思路,第一种用罗伯法,从小到大依次填入2~18这9个数;第二种方法,先填入1~9这9个数,然后再将填入的数同时扩大2倍。
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