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1701001171 无穷级数可以无休止地写下去,但是写作总有结束的一天,我也必须遵从这个规律。现在,我似乎应该跟大家说再见了,但是,我仍然希望把握最后的机会,继续带领大家遨游数学的魔法王国。
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1701001176 12堂魔力数学课 [:1700993775]
1701001177 12堂魔力数学课 一玩就停不下来的幻方游戏!
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1701001179 为了感谢大家的一路相伴,在本书即将结束之际,我请大家再感受一次数学的神奇。这次体验与无穷大无关,但同样神奇,它就是“幻方”(magic square)。幻方是由数字组成的方形表格,每行、每列和对角线上的数字之和都相等。下图是众所周知的3×3幻方,其中每行、每列和每条对角线上的数字之和都等于15。
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1701001184 幻和值为15的3×3幻方
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1701001186 幻方还有一个不为人所知的特性,我称为“平方回文特性”。首先,把各行与各列的三个数字分别看成三位数,然后求它们的平方和,就会发现:
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1701001188 4922+ 3572+ 8162= 2942+ 7532+ 6182
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1701001190 4382+ 9512+ 2762= 8342+ 1592+ 6722
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1701001192 某些“泛”对角线也有类似现象,例如:
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1701001194 4562+ 3122+ 8972= 6542+ 2132+ 7982
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1701001196 这真是太神奇了!
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1701001198 最简单的4×4幻方(如下图所示)使用的是1~16的数字,所有行、列及对角线的幻和值都是34。数学家和魔术师都喜欢4×4幻方,因为他们可以通过几十种方法算出幻和值。比如,在下图这个幻方中,所有行、列和对角线的和都是34。同时,幻方中所有的2×2正方形[包括左上角的1/4区域(8,11,13,2)、中间四格、幻方的四个角,等等]中的4个数字的和也是34。此外,就连泛对角线以及幻方内所有3×3正方形的顶点之和也是34。
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1701001203 幻和值为34的幻方。不仅各行、各列、各条对角线的数字之和为34,几乎所有的2×2正方形中的数字之和也都等于34
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1701001205 你是不是对某个大于20的两位数情有独钟?你可以用这个数字T作为幻和值,轻而易举地设计一个幻方。选择1~12的数字,再加上T– 18、T– 19、T– 20和T– 21这4个数字,按下图所示方式填入各个方格,就搞定了。
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1701001210 幻和值为T的幻方速成法
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1701001212 以幻和值T= 55的幻方为例(如下图所示)。上例中和为34的所有四数集合,只要这4个数字中正好包含一个(而不能是两个或0个)含有变量T的方格,它们的和就一定是55。因此,右上角的正方形符合条件(35 + 1 + 7 + 12 = 55),而中间偏左的正方形则不符合条件(34 + 2 + 3 + 37 ≠ 55)。
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1701001217 幻和值为55的幻方
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1701001219 并不是所有人都喜欢某个两位数,但是所有人都会记住自己的生日,而且我发现很多人喜欢用生日数字作为幻和值,设计出个性化的幻方。下面,我向大家介绍一种“双生日”幻方设计法,让自己的生日出现两次,分别位于第一行和4个角。假设你的生日是由A、B、C、D这4个数字构成的,我们可以按照下述方式设计这个幻方。请大家注意观察,幻方的各行、各列、各条对角线和几乎所有的2×2正方形中的数字之和,都是幻和值A+B+C+D。
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