三阶幻方的规律

Merzirac法生成奇阶幻方

Merzirac法的口诀: 

1 居上行正中央,依次斜填切莫忘,上出框界往下写,右出框时左边放,重复便在下格填,出角重复一个样。用Merziral法生成的任何阶的奇幻方。

下面(如图)是用Merziral法生成1-9的3阶幻方(即九宫格):

8 1 6

3 5 7

4 9 2

3阶幻方不止这一种填法,只要间1放于四个变格的正中,向幻方外侧依次斜填其余数字;若出边,将数字另一侧;若目标格已有数字或出角,回一步填写数字,再继续按一开始的相同方向依次斜填其余数字。

3阶幻方的填法如下8种:

【3阶幻方有且只有一个基本解,其余的7种形式是基本解的同解异构,是基本解旋转和镜像(翻面)而得】

第一种:

8 1 6

3 5 7

4 9 2

第二种:

6 1 8

7 5 3

2 9 4

第三种:

4 9 2

3 5 7

8 1 6

第四种:

2 9 4

7 5 3

6 1 8

第五种:

6 7 2

1 5 9

8 3 4

第六种:

8 3 4

1 5 9

6 7 2

第七种:

2 7 6

9 5 1

4 3 8

第八种:

4 3 8

9 5 1

2 7 6

3阶幻方的性质:

下面是用1-9构成的3阶幻方:

8 1 6

3 5 7

4 9 2

幻和值=15。

性质一:幻和值=3×5(3×中心格数);

证明方法:主对角线+副对角线+中间行=3×幻和值(N),

变式得:第一列+第三列+3×中心格数=3N,即,2N+3×中心格数=3N,

解得:N=3×中心格数。

性质二:2×8=9+7,2×4=1+7,2×6=3+9,2×2=1+3;即:2×角格的数=非相邻的2个边格数之和。

证明方法:如左上角的数为例,第一行的和+副对角线的和=第二列的和 +第三列的和,

等式两边消去相同项,得:2×左上角的数=非相邻的2个边格数之和。

其余角格数的证明方法类似。

性质三:以中心对称的2个数相加的和相等,这2个数的和值=2×中心格数。

证明方法:两条对角线之和=一、三行(列)之和,

消去相同项,证得:2×中心格数=对称的两边格之和。

一、三行(列)之和=中间列(行)+一条对角线, 

消去相同项,证得:2×中心格数=对称的两角格之和。

推论(由性质三):以中心对称的2个数同为偶数或同为奇数;

推论(由性质二、三):幻方4个边格数同为偶数或同为奇数。

性质四:幻方的每个数乘以A(A≠0),再加X,幻方亦成立。

例如把1-9构成的3阶幻方的每个数乘以3,再加3:

27 6 21

12 18 24

15 30 9

幻和值=54

性质五:将组成幻方的三组数(如:1-9组成的幻方为【1、2、3】【4、5、6】【7、8、9】这三组)乘以A(A≠0),再分别加X、Y、Z(X、Y、Z为等差的数),幻方亦成立。

也就是3个一组的数,组与组等差,每组数与数等差,这样的数能构成3阶幻方。

例如以下3组9个数:

【2、4、6】、【13、15、17】、【24、26、28】构成幻方,

26 2 17

6 15 24

13 28 4

幻和值=45。




规律:
n+1
n+2
n-3
n-4
n
n+4
n=任何一个整数
n+3
n-2
n-1
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各边中间山出头
大小排列斜着走
框内各数都不动
上下左右对换有

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