九阶广义完美雪花平方幻方
苏茂挺
(福州商业汽车运输公司 350011)
到目前为止,没有人构造成九阶狭义完美平方幻方,看来很可能不存在这种幻方。狭义的无法构造,我们只能在广义幻方上下功夫。本文介绍的是一个广义九阶完美雪花平方幻方,这个幻方还有许多优美的性质,令人拍案称奇。而其巧妙的构造方法,还可以用于构造16阶三次幻方、18阶完美平方幻方、36阶三次幻方、36阶幻方(行列五次)等,真是一种多用途的构造方案。
一、起点方阵和幻方实例
图2是一个由不大于152的81个自然数组成的九阶完美雪花平方幻方。它的幻和是729,二次幻和是83157。图2还是对角线三次幻方,它的两对角线上诸数之立方和是10641213。
图1是构造这个幻方的起点方阵。它的第4行含有3个二次等幂和数组(1,12,14)、(2,9,16)、(4,6,17)。将第4行的各个数都依次加上99、9、27、0、72、144、117、135、45,就得从上到下每一行的各个数(这些加数都是9的倍数)。对于图1这个起点方阵,采用“下1右3、下3右1”的步法,用数步法就得到图2这个幻方。
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23 |
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4 |
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图1
图2
二、正交的两个局部方阵
图3和图4是两个局部方阵,如果将图3、图4中的数分别用F、G表示,它们与图2幻方(其中的数记作M)的内在联系是
M = 9(F - 1)+ G
(1)
如果将图3与图4都划分成9个相等的正方形,可以看出,它们都有很简单的规律性。两者都由下面3组二次等幂和数组组成:
(1,12,14)、 (2,9,16)、 (4,6,17)。
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9 |
17 |
14 |
16 |
6 |
12 |
2 |
4 |
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6 |
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6 |
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2 |
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2 |
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6 |
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6 |
4 |
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2 |
4 |