幻方的解法_七年级上册幻方题
幻方之谜
【含义诠释】在一个正方形网格中排列n×n个自然数,如果每行、每列及对角线上的数字之和皆相等,那么这个图形就被称为幻方。其中,最简单的幻方为三级幻方。
【数量关系】幻方中的“幻和”指的是每行、每列及每条对角线上的数字之和。这个和值是解决幻方问题的关键。
举例说明,对于三级幻方,其幻和为45除以3得到15。而对于五级幻方,幻和则是325除以5得到65。
【解题思路与策略】解决问题的首要步骤是确定“幻和”的值。随后,需明确正中间方格的数字,再逐步填充其他方格。
例1:将1至9的九个数字填入九宫格中。
解:幻和的3倍等于这九个数字之和,要找的幻和为(1+2+3+4+5+6+7+8+9)除以3,结果为15。
在这九个数字中,处于中心位置的数字会出现四次(在中行、中列及两条对角线上)。中心数字至关重要,应当优先确定。
设中心数为Χ,由幻和的定义,我们可以得到方程:(1+2+3+4+5+6+7+8+9) + 3Χ = 15×4,即45 + 3Χ = 60,从而解得Χ=5。
接下来使用奇偶分析法确定其他偶数位置,以及奇数位置。通过尝试和验证,可得到正确的填充结果。
例2:将2至10的十个数字填入九宫格中。
解:由于只有九个空格需要填写十个数字,每行三数之和即为(2+3+4+5+6+7+8+9+10)除以3,结果为18。
我们需要寻找可以组合成18的三个数字。观察可知,最大数10可以与其他数组合成18。同样地,9、7、5、3等数字也可以参与组合。
首先确定正中间方格的数。由于中间位置在横行、竖行及两条对角线上都会出现四次,因此需要选一个在算式中使用了四次且能与其他数合理搭配的数字作为中间数。这里选用了6作为中间数。
接着确定四个角的数。这些数字会在算式现三次。选择9、7、5、3等数字填入四个角的位置,同时注意两条对角线上的数字之和都应为18。
填充其他位置的数字。按照逻辑和计算结果,逐步填入剩余的数字。
以上就是关于幻方问题的详细解析与解答过程。