ためになる? 数学 06

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魔方陣作成プログラム

魔方陣(まほうじん) 2


 前回の魔方陣を見てくれたかな?  友達のまえで作って見せるとビックリするよ
今回は、
右上の法則※注を忘れたときでも作れる方法を紹介しよう。

また、前回の宿題だったタテヨコが偶数の魔方陣についても勉強しよう。

※注 この名はフナハシ学習塾での命名です


5 × 5 の魔方陣で説明します

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1) 上図のように、5×5のマス目の外側に、水色で示したように別のマス目を書き加えます。
2) そして、下図のように 1 〜 25 の数を 書きます。

 
 4 10
 3 .  9 . 15
 2 .  8 . 14 . 20
   7 . 13 . 19 25
 6 . 12 . 18 . 24
11 . 17 . 23
16 22
21

3) そして、下図のように水色のマス目を反対側のマス目に動かして入れます。
   まず、上段の 5、4、10 の マス目をいっしょに反対側の下側へ動かします。

 3  9 15
 2  8 14 20
 1 13 19 25
 6 12  5 18 24
11  4 17 10 23
16 22
21

   ちょうど、はまるようになってるね

4) あと、のこりの3ヶ所もそれぞれ反対側に動かします。

魔方陣
 3 16  9 22 15
20  8 21 14  2
 7 25 13  1 19
24 12  5 18  6
11  4 17 10 23

どうですか、この魔方陣もタテ、ヨコ、ナナメ の合計(魔法和)は 65 となっています。
3 × 3 とか 7 × 7 とか 9 × 9 などの奇数の魔方陣はすべて同じやり方でできます。
    これを 奇数次合成の法則※注 としておぼえましょう

      きれいな市松模様になっていますね
(注 この名はフナハシ学習塾での命名です。 なお、この作り方は、40年前の記憶をもとにしています。)

前回も、今回も スタートの数は 1 から始めましたが、どんな数からでもかまいません。




では、いよいよ宿題だった

4 × 4 の魔方陣 ダヨ


まず、スタートの表と出来上がりの魔方陣との関係を示します。

スタートの表
A f E
F A e
A g
G A

上のスタートの表から 下の魔方陣へ4次変換の法則の図

魔方陣
A G e
g A E
d A F
D f A

  4次変換の法則※注
1) まず、A は そのまま → 移動させない。
2) B と C は 2個一組で入れ替えます。
3) D d  と E e  は その場所で入れ替えます。
4) F f  と G g は それぞれを入れ替えます。 記号の位置に注意

  ※注 この名はフナハシ学習塾での命名です


では、実際に作ってみよう

1) 下図の、スタートの表の水色のマス目に適当な数を入れます。
    この例は 出来上がりのとき 1 〜 16 と数が連続するように
    水色のマス目は  1、5、9、13 としました。
    ここは適当に、思いついた数でいいです。
    
2) それぞれ、水色のマス目の数から上のマス目へ 順に +1 づつの数を入れます。

スタートの表
16 12  8  4
15 11  7  3
14 10  6  2
13  9  5  1

上図から、下図の魔方陣へ4次変換の法則を使って完成させます。

魔方陣
16  5  3 10
 2 11 13  8
 9  4  6 15
 7 14 12  1

この作り方の魔方陣はスタートの表で、水色の位置に好きな数を置くことができることです。
  ですから、皆さんは自分の秘密の数字を入れた魔方陣ができるよ。




この魔方陣には不思議な法則がいくつかあります



16 5 3 10
2 11 13 8
9 4 6 15
7 14 12 1
16 5 3 10
2 11 13 8
9 4 6 15
7 14 12 1
16 5 3 10
2 11 13 8
9 4 6 15
7 14 12 1
16 5 3 10
2 11 13 8
9 4 6 15
7 14 12 1
16 5 3 10
2 11 13 8
9 4 6 15
7 14 12 1
16 5 3 10
2 11 13 8
9 4 6 15
7 14 12 1
たて・よこ・ななめ
の合計34
この四角の数字の
合計も34
この四角の数字の
合計も34


この四隅の数字の
合計も34


中央からの
点対称の数字の
合計は全て17

このような
点対称も


このような
点対称も







1から連続した数で作る場合は、もっと簡単な方法もあります。  楽しみにシテネ

  4次変換の法則は忘れないようにメモしてネ。

次は6次 (6×6) とか 8次 の魔方陣に挑戦してみよう

参照ページ
  02  09 17  / 魔方陣作成プログラム

(制作:2002/11/15/無断転載禁)


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