三阶幻方(九宫格)是最简单的幻方,是由1,2,3,4,5,6,7,8 ,9,九个数字组成的一个三行三列的矩阵(如图)。
其对角线、横行、纵向的和都为15,称这个最简单的幻方的幻和为15。中心数为5。
4,2,6,8四个角格上的数为角格数;9,1,3,7四个边格上的数为边格数。
九宫格填数字是在小学数学当中经常会遇到的一种算式题目,初中数学也有九宫格的题目。九宫格主要是考察学生的思维能力和运算能力。
对于成年人来说,九宫格填数字是比较简单的,但是对于小学生来说,填九宫格还是有一些难度的。我们可以把九宫格填数字作为学生和家人互动的亲子数学游戏。
一、九宫格填数字的方法。
1、两个基本方法
(1)【口诀法】
口诀填法:
二四为肩,六八为足,
左三右七,戴九履一,
五居中央。
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口诀法填九宫格
(2)【“Z”字法】
“Z”字法:
从1,起——到9,止,;2,8互换;画出“Z”字。
“Z”字法填九宫格
口诀法和“Z”字法,适用于已知九个连续的或不连续的自然数,九宫格填数字的题目。
2、规律法(三个规律):
以下规律对所有三阶幻方均成立。
(1)幻和与中心数
幻和=3x中心数
(2)过中心的线上的三个数——等差数列
过中心的线上的三个数,依次成等差数列。或者说,关于中心位置对称的两数,平均数是中心数。
(3)边角联系—黄金三角
2倍角格的数=不相邻的2个边格数之和。
2a= b + c
如:基本幻方中:
2*8=9+7, 2*4=1+7,
2*6=3+9, 2*2=1+3
二、九宫格(三阶幻方)题目构造原则
1、基本型构造
由1、2、3、......等连续自然数生成的幻方为基本幻方,在此基础上各数再加或减一个相同的数,可组成由零或负数组成的新幻方。
例如:上图基本幻方中各数减5得到-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4构成的新幻方,幻和值=0。(这是一道初中题目)
幻和值=0
2、自然数构造
9个自然数,第1个数+第9个数=第2个数+第8个数=第3个数+第7个数=第4个数+第6个数。这每对数的和再加上第5个数都等于幻和,可确定中心格应填第5个数,这四组数应分别填在横、竖和对角线的位置上。
例如:由1,3,5,10,12,14,19,21,23构成的幻方,幻方值=36。(下图)
幻和值=36
3、任意等差数列
任意等差数列都可以由1~9的每个数乘以 X ,再加 Y 得到。
因此按照原先的从小到大的顺序排列,幻方仍然成立。
例如:把1-9构成的3阶幻方的每个数乘以4,再加2。得到6、10、14、18、22、26、30、34、38构成幻方。幻和值=66。(下图)
幻和值=66
4、根据规律法构造
(1)总和/9=中心数E
(2)幻和/3=中心数E
(3)中心数E=(B+H)/2
=(D+F)/2=(A+I)/2
=(C+G)/2
(4)等差数列
A-E=E-I,B-E=E-H,
C-E=E-G,D-E=E-F.
(5)黄金三角
2A=H+F,2C=D+H,
2G=B+F,2 I =D+B.
这是一道小学思维训练题:九宫格填数。
如图,在九宫格里填入9个自然数,已填上三个数是21,9,12,请填上其它数字,使每行、每列、每条对角线的和都相等。
你有没有好的方法?
总之,九宫格填数字是比较有趣的一个运算过程,老少皆宜。
我们都可以迷上数学。