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幻方历史发展,幻方的故事

  • 历史
  • 2023-07-28

幻方历史发展?幻方最早记载于我国公元前500年的春秋时期《大戴礼》中,这说明我国人民早在2500年前就已经知道了幻方的排列规律。而在国外,公元130年,希腊人塞翁才第一次提起幻方。我国不仅拥用幻方的发明权,那么,幻方历史发展?一起来了解一下吧。

幻方最早出现在哪里

幻方,有时又称魔方,由一组排放在正方形中的整数组成,其每行、每列以及两条对角线上的数之和均相等。通常幻方由从1到N2的连续整数组成,其中N为正方形的行或列的数目。因信敬此N阶幻方有N行N列,并且所填充的数字为从1到N2。 幻方可以使用N阶方阵来表示,矩阵的每行、每列以及两条对角线的和都等于常数M2(N),如果填充谨晌数为 图片参考:upload.wikimedia/math/2/9/3/293fe678a070641f189afe1b30ed5a3b ,那么有 图片参考:upload.wikimedia/math/c/1/6/c1613b32735074e14013e5c9f1e5550f [编辑] 幻方简史 [编辑] 洛书 在中国古典文献中记载了洛书的传说:公元前23世纪大禹治水之时,一只巨大的神龟出现于黄河支流洛水中,龟甲上有9种花点的图案,分别代表 图片参考:upload.wikimedia/math/1/b/5/1b54cf5ebbd0f4ae88bce85695d6b51b 这9个数,而3行、3列以及两对角线上各自的数字之和均为15,世人称之为洛书。中国汉朝的数术记遗中,称之为九宫算,又叫九宫图,宋朝数学家杨辉把类似于九宫图的图形命名为纵横图。

初一幻方的解法

幻方的悠久历史,在趣味数学当中显得十分神秘。距今四千年前的“神龟载洛书”的故事就是幻方的起源,因而在国际上我们中国被称为幻方的故乡。我国著名的数学家杨辉是第一个把洛书作为数学问题进行研究的,杨辉之后,对幻方的研究相继不断,宋代丁易东,明朝王文素、程大位 ,清朝保其寿、方中通、涨潮,以及我国著名数学史家李俨,还有许多近代学者们,都为幻方的发展作出了贡献。在上海博物馆有一块在浦东陆家咀发掘出来的明代宝玉,这块宝玉的一面竟刻有一个四阶幻方,而在陕西历史博物馆中,陈列着一块西安元代安西王府旧址出土的铁板,这块铁板上也刻制着一个六阶幻方。从这两件幻方文物可看出,我国古代确实对幻方有精深的研究,并代代相传,引此为荣。

幻方的每行每列及两条主对角线,所含数字的和相等,因而它被称为均衡的典范。可是人们想不到的是,高次幻方的各线不仅和相等,而且平方和、立方和、直至k次方都相等,它们就象层层而上的灯塔,具有强烈的数学美的魅力。1892年一个叫Frolow的法国人首先发现了八阶和九阶平方幻方,平方幻方那种双重的均衡性引起人们的极大兴趣。此后人们便在平方幻方的基础上,探讨三次幻方。三次幻方的各行、各列及两对角线所含各数之和、平方和与立方和均相等,其编制有一定的难度,而阶数越低则难度越大。

幻方的起源

魔方又称幻方、纵横图、九宫图,最早记录于我国古代的洛书。据说夏禹治水时,河南洛阳附近的大河里浮出了一枝稿只乌龟,背上有一个很奇怪的图形,古人认为是一种祥瑞,预示着洪水将被夏禹王彻底制服。后人称之为"洛书"或"河图",又叫河洛图。

南宋数学家杨辉,在他著的《续古摘奇算法》里介绍了这种方法:只要将九个自然数按照从小到大的递增次序斜排,然后把上、下两数对调,左、右两数也对调;最后再把中部四数各向外面挺出,幻方就出现了。 (摘自《趣味数学伏扮辞典》)

在西方,阿尔布雷特·丢勒于1514年创作的木雕《忧郁》是最早关于魔方矩阵的记载。有学者认为,魔方矩阵和风靡一时的炼金术有关。几个世纪以来,魔方矩阵吸引了无数的学者和数学爱好者。本杰明·富兰克林就做过有关魔方矩阵的实验。

最简单的魔方就是平面魔方,还有立体魔方、高次魔方等。对于立体魔方、高次魔方世界上很多数学家仍在研究,本文只讨论平面魔方。

每行、每列及对角线之和被称为魔术常量或魔法总缺搭灶和,M。

其中,n为阶数。

例如,如果n=3,则M=[3*(3^2+1)]/2 = 15.

幻方的历史小故事

相传在大禹治水的年代里,陕西的洛水常常大肆泛滥。洪水冲毁房舍,吞没田园,给两岸人民带来巨大的灾难。于是,每当洪水泛滥的季节来临之前,人们都抬着猪羊去河边祭河神。每一次,等人们摆好祭品,河中就会爬出一只大乌龟来,慢吞吞地绕着祭品转一圈。大乌龟走后,河水又照样泛滥起来。

后来,人们开始留心观察这只大乌龟。发现乌龟壳有9大块,横着数是3行,竖着数是3列,每一块乌龟壳上都有几个小点点,正好凑成从1到9的数字。可是,谁也弄不懂这些小点点究竟是什么意思。

有一年,这只大乌龟又爬上岸来,忽然,一个看热闹的小孩惊奇地叫了起来:“多有趣啊,这些小点点不论是横着加,竖着加,还是斜着加,算出的结果都是15!”人们想,河神大概是每样祭品都要15份吧,赶紧抬来15头猪和15头牛献给河神……果然,河水从此再也不泛滥了。

这个神奇的故事在我国流传极广,甚至写进许多古代数学家的著作里。乌龟壳上的这些点点,后来被称作是“洛书”。一些人把它吹得神乎其神,说它揭示了数学的奥秘,甚至胡说因为有了“洛书”,才开始出现了数学。

撇开这些迷信色彩不谈,“洛书”确实有它迷人的地方。普普通通的9个自然数,经过一番巧妙的排列,就把它们每3个数相加和是15的8个算式,全都包含在一个图案之中,真是令人不可思议。

幻方的解法原理

幻方最早记载于中颂空国前五百年的春秋时期《大戴礼》中,这说明中国人民早在二千五百年前就已经知道了幻方的排列规律。而在国外,130年,希腊人塞翁才第一次提起幻方。中国不仅拥有幻方的发明权,而且是对幻方进行深入研究的国家。13世纪的数学家杨辉已经编制出三至十阶幻方,记载在他1275年写的《续古摘厅算法》一书中。在欧洲,直到U14年野纤瞎,德国著名画家丢勒才绘制出了完整的四阶幻方。

在国外,十二世纪的阿拉伯文献也有六阶幻方的记载,中国的考古学家们曾经在西安发现了阿拉伯文献上的竖纯五块六阶幻方,除了这些以外,历史上最早的四阶幻方是在印度发现的,那是一个完全幻方,而且比中国的杨辉还要早了两百多年,印度人认为那是天神的手笔。

以上就是幻方历史发展的全部内容,幻方可以使用N阶方阵来表示,矩阵的每行、每列以及两条对角线的和都等于常数M2(N),如果填充数为 图片参考:upload.wikimedia/math/2/9/3/293fe678a070641f189afe1b30ed5a3b 。

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