幻方游戲之三
來(lái)源:本站原創(chuàng) 2008-05-07 18:12:46
把這個(gè)游戲比作“羊肉串”,還不如比作“花環(huán)”更貼切。它和幻方游戲有共同之處。
我們來(lái)看圖一,它將1、2、4、6四個(gè)數(shù)串在一起。然后我們來(lái)從中取數(shù)。如果只能從中取一個(gè)數(shù),則可以取出1、2、4、6四個(gè)數(shù)。如果可以從中取出串聯(lián)的二至四個(gè)數(shù),則可以取出下列13個(gè)數(shù):1+2=3、1+4=5、2+1+4=7、2+6=8、1+2+6=9、6+4=10、6+4+1=11、2+6+4=12、2+6+4+1=13。于是可以得出結(jié)論:這個(gè)數(shù)字“花環(huán)”可以取出1至13十三個(gè)連續(xù)數(shù)來(lái)。
現(xiàn)在我們仿照四數(shù)“花環(huán)”,來(lái)做一個(gè)六數(shù)花環(huán)的游戲
玩法:圖二是一個(gè)六數(shù)“花環(huán)”。它上面的花環(huán)數(shù)字分別為1、2、3、7、8、10,按照上面的取數(shù)法,可以取出1至31三十一個(gè)連續(xù)數(shù)來(lái)。
那么,你能不能用1、2、3、7、11、14六個(gè)數(shù),串成另一個(gè)六數(shù)“花環(huán)”,也能取出1至31連續(xù)數(shù)來(lái)呢?
這也許難不到你。圖三就是答案。
完美圖
完美圖和數(shù)字羊肉串一樣,也是一種填數(shù)游戲。我們先來(lái)看“完美三角形”。
圖一是一個(gè)完美的三角形。它的三個(gè)頂角上分別填上0、1、3三個(gè)數(shù)。將每相鄰兩數(shù)相減,結(jié)果寫(xiě)在它們的連線(xiàn)上,分別得到1、2、3三個(gè)數(shù)。這就是說(shuō),一個(gè)完美三角形的連線(xiàn)上可以得到1至3的連續(xù)數(shù)。
下面我們來(lái)填更復(fù)雜的完美圖形。
填法:先來(lái)填一個(gè)完美正方形,要求在正方形的四角上各填一個(gè)數(shù),使正方形各邊上得到1至4四個(gè)數(shù)。這個(gè)任務(wù)不很復(fù)雜,可能你很快就可填出。也許你想填更復(fù)雜的完美圖。我們來(lái)舉一個(gè)三星輪的例子。它共有7個(gè)點(diǎn)。填上7個(gè)數(shù)后,各數(shù)中間的連線(xiàn)上可以得到1至9九個(gè)數(shù),你填得出來(lái)嗎?
三環(huán)魔數(shù)
三環(huán)相交,組成7區(qū)。每區(qū)用a、b、c、d、e、f、g表示。將1至7這七個(gè)數(shù),分別填入各區(qū)中,使每個(gè)環(huán)中的4個(gè)數(shù)之和m相等。能做到嗎?
能。那么,怎么填?這實(shí)際是一個(gè)填幻方的游戲。我們來(lái)分析一下:
因?yàn)閍+6+e+g=6+6+g+f=c+e+g+f=m,所以a+6+e+g+6+6+g+f+C+e+g+f=3m,即a+6+C+2(d+e+f)+39=3m。
因?yàn)?+b+C+6+e+f+g=1+2+3+4+5+6+7=28。所以b+e+f+2g+28=3m。
由此可以分析出:當(dāng)g=7,d+e+f=6+5+4時(shí),m最大,等于19(因?yàn)?+5+4+2×7+28=3m,所以3m=57,m=19);當(dāng)g=1,d十e+f=2+3+4時(shí),m最小,等于13(因?yàn)?+3+4+2×1+28=3m,所以3m=39,m=13)。這樣,我們可以得出,填法可以分為m等于13、14、15、16、17、18、19七類(lèi)。而每一類(lèi)中又有許多填法,填法由杜煥生提供。
當(dāng)m=13時(shí),只有一種填法。
當(dāng)m=14時(shí),有三種填法。
當(dāng)m=15時(shí),有兩種填法。
當(dāng)m=16時(shí),有六種填法。
當(dāng)m=17時(shí),有兩種填法。
當(dāng)m=18時(shí),有三種填法。當(dāng)m=19時(shí),有一種填法。
總共有18種填法。你是否還有其他填法呢?
立體幻方
相傳有一種密碼箱,它的密碼在箱子的幾個(gè)角上。要打開(kāi)這個(gè)箱子,必須撥對(duì)每個(gè)角上的密碼。這種密碼的分布有一定的規(guī)律:它的每個(gè)角上的密碼分別為1至8,而且每個(gè)面的4個(gè)數(shù)字的和都相等。
這種密碼箱實(shí)際是一種立體幻方,下面我們就來(lái)填這種立體幻方。
填法:如圖所示的立體幻方,它的每個(gè)面4數(shù)之和為18。其實(shí)符合這個(gè)條件的立體幻方不只這一種,你能否再填出一種來(lái)?
雙層立體幻方
15世紀(jì)土耳其學(xué)者馬努埃里?莫斯哈普拉向國(guó)王建議,把遺囑放在一個(gè)立方形鐵精中,鐵箱用8根鐵鏈懸空吊在一個(gè)大立方形鐵箱中。在兩個(gè)鐵箱的16個(gè)角上,各標(biāo)上0至15這十六個(gè)數(shù)字中的一個(gè)。標(biāo)的方法很奇特:要使這個(gè)雙層立方體及鐵鏈組成的圖形中,所有四邊形頂點(diǎn)的4個(gè)數(shù)之和都相等。只有掌握這個(gè)秘密,才能打開(kāi)箱子,取出遺囑。
填法:上面只是一種傳說(shuō),但它包含的內(nèi)容,實(shí)際是一個(gè)填雙層立體幻方問(wèn)題。這個(gè)雙層立體共包括24個(gè)四邊形,所以填起來(lái)會(huì)有一些困難。不過(guò),從圖一可以得出,如頂A為正方形ABCD、ABEF、ADHE,和AA′B′B、AA′D′D、AA′E′E所共有。所以每個(gè)頂點(diǎn)都要重復(fù)計(jì)算6次。而0+l+2+……14+15=120,120×6=720,把720分配給24個(gè)四邊形,每個(gè)四邊形四個(gè)頂點(diǎn)上的數(shù)的和就是720÷24=30。知道了這一點(diǎn),填起來(lái)就方便多了。圖二是答案之一。
國(guó)王的財(cái)寶
傳說(shuō)古代一位阿拉伯國(guó)王沒(méi)有兒女,他在臨死時(shí),決定把自己的遺產(chǎn)獻(xiàn)給臣民。他的遺產(chǎn)是兩箱珍寶。這兩箱珍寶分別用8根鏈條,懸吊在兩個(gè)大玻璃柜中,每一箱的懸吊形狀如圖一所示。
國(guó)王在遺書(shū)說(shuō),這兩柜和兩箱共有32個(gè)頂點(diǎn)。要想打開(kāi)柜子和箱子,必須解開(kāi)密碼。密碼的分布和上面說(shuō)的立體幻方差不多,即各個(gè)頂點(diǎn)分別為1至32的數(shù)字。要是箱子和柜子相應(yīng)的8個(gè)數(shù)的和都相等時(shí),密碼就可解開(kāi),取出珍主?磥(lái),這是一個(gè)成對(duì)雙層立體幻方了。
填法:要填這個(gè)幻方,有一定的難度。我們先給出答案,請(qǐng)大家檢驗(yàn)一下:
6+3+18+29+16+9+28+23=132,
1+8+18+29+23+11+14+28=132……
檢驗(yàn)結(jié)果證明這個(gè)答案符合要求。你是否能想到,這個(gè)雙層立體幻方還有一個(gè)驚人的特征:它每組相應(yīng)的8個(gè)數(shù)的平方和也相等。如
62+32+182+292+162+92+282+232=2860
12+82+182+292+232+112+142+282=2860
你看這個(gè)立體幻方神奇不神奇?
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