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有趣的魔術多邊形

2009-04-22 14:48:40      下載試卷

  將適當的數字填入圖中圓圈內,使得各圖形每一邊的數字的和都相等,而且恰等于圖中央方格內的數字。這些多邊形可稱為“魔術多邊形”,中央方格內的數字就是“魔術數字”。三角形中可以填入的數字為1到6,正方形中可以填入的數字為1到8,五邊形中可以填入1到10,六邊形則可填入1到12。

  因為總和均已給定,而且圖中也已填入一些數字,所以要求得上述多邊形的解并不困難。

  如果各圖形中所用的數字不變,但改變其相關位置,也可以成為魔術多邊形,不過魔術數字不同。每一種多邊形至少可以找到4個例子。試著歸納出解題規則,使其在解邊數更多的多邊形時仍能適用。

  解答與分析

  仔細觀察這些解,可以發現所有的答案都是兩兩成對。先以四邊形為例,只要用9分別去減一組答案中的每一個數字,就可以得到另一組答案。

  9這個數字為四邊形內可填入的最大數字8加1而來。所以當你得到一組新的解答時,只要將n改為9-n,即可得另一組解。

  同樣的,對于五邊形及六邊形,只要分別將n改為11-n和13-n,即可得到另一組解。

  當我們在求魔術多邊形的解時,最好是先確定中間方格內的魔術數字。讓我們先來看看可填入數字為1到12的六邊形以做說明。

  在六邊形中,魔術數字S的六倍必定等于數字1至12的總和(等于78)再加上在6個角落上的數字。角落上的數字之和的最小值是1+2+3+4+5+6=21,最大值是7+8+9+10+11+12=57,所以:

  99≤6S≤135所以:

  S=17,18,19,20,21或22

  假設我們決定以17為魔術數字,下一步就是在1到12中找出所有和為17的計算式:

  12+4+1 12+3+2 11+5+1 11+4+2 10+6+1

  10+5+2 10+4+3 9+7+1 9+6+2 9+5+38+7+2 8+6+3 8+5+4 7+6+4

  然后必須觀察每一個數字出現的頻率,比如說12只出現兩次,這可以使我們想到應把它放到六邊形一條邊的中間位置。這種策略將縮小我們解題的范圍,但還是需要耐心去試驗。如果你有足夠的經驗,則可以想出更好的方法,但是上面的提示是一個很好的切入點。

來源:網絡

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