四年级奥数详解答案 第4讲 幻方
元旦小报-望岳原文
四年级奥数详解答案 第4讲
第四讲 幻方
一、知识概要
1. 幻方是一种特殊的数阵图,就是把一个正(长)方形平均分成若干格,要求把若干个连
续的自然数填入方格中,且使每行、每列、每条对角线上的数的和都相等。这个“相等
的和”就叫幻和
。9个方格(3×3个)的叫三阶幻方,16个方格(4×4)的叫四阶幻方,
25个方格(5×5)的
就叫五阶幻方,依此类推。
2. 三阶幻方的特点:①幻和二九个数之和÷3②幻和二中心数×3③
九个连续的自然数中,
第五个数是中心数,第一、三、七、九是中心数四角上的数(注意:最大数和最小
数填
在相对的位置上)
二、经典例题精讲
1.
将1~9九个数字填在图中的方格中,使每行、每列、每条对角线上的数的和都相等。
分析指导:这是一个
三阶幻方,中心数(5)填中间,第一、三、七、九四个数就中心
数四角上的数。如图所示:
(这里我们不难看出一个特点:最大数都填在最小数的相对位置上。如:8
2
1
9)
2.
将1~16这十六个数分别填在四阶方阵的各个小格中,使其构成一个四阶幻方。
分析指导:这是一个四阶幻方。四阶幻方有个特殊的方法—保持两条对角线上的数不
变(先按从
左到右、从上到下的顺序把1~16填好),然后,1列和4列、
2列和3例互相对换,最后,再将1行
和4行、2行和3行对调。这样两
次对换后,四阶幻方就成了。如下图所示。
这种方法,也可以这样理解:除了两条对角线上的数,剩下的四列、四行的
数就构成两个重叠的
矩形,8个数字就在8个顶点位置,然后按矩形对角线
方向交换位置即成。如下图所示:
3. 将1~9这九个自然数填入图中的方格内,使每行、每列及对角线上的三个数中,
两
端之和减去中间数所得差都相等(差阵图)。
分析指导:这是个特殊的
数阵图,叫差阵图。这里有个数的方法—从1~9这九个自
然数中选数,按照口诀“二四为足,六八为肩
,左三右七,上九下一,五
居中间”,把数填入每个方格中即成。结果如下图所示:
4.
将1~13中的12个数字,填入图中的空格中,使每一横行四个数之和相等,每竖列
三数之和也相等。
分析指导:设每行的和为S,每列的和为A,1~13中没选入的那个数为a,则依题
意有:3S=4A=(1+2+3+„+13)-a=91-a
3和4互为质数
(91-a)一定是
12的整数倍
12的整数倍有:12、24、36、48、60、72、84
a=7
从而可知:S=(91-7)÷3=28,A=80÷4=21;四数之和为28的有:13+10+4
+1
12+11+3+2 9+8+6+5
;三数之和为21的有:13+6+2 12+5+4 11+9+1
10+8+3。
结果填法,如图所示
三、练习巩固与拓展
1. 把3~11这九个数填入图中的方格中,使它构成一个九宫差阵(
即每行、每条、每条
对角线上的数,两端之和减去中间数差都相等。)
2.
在图中的空格内各填入一个数字,使得每行、每列、每条对角线上方格中的四个数
都是1、2、3、4
3. 在下列各图的空格里,填上适当的数,使横行、竖行及两条对角线上三个数的和都
相
等。(数字不能重复)
4. 将4、5、6、10、11、16、17、18这九个数填入九宫格中,使每行、每列及每条对
角
线上三个数的差都相等。见下图:
5. 将21~29这九个数填入下图中,使每行、每列、每对角线上三个数的差都相等。
6. 将3、6、9、12、15、18、21、24、27这九个数填入九宫格里,使每行、每列
及每
条对角线上三个数的和都相等。
7.
将2~17这十六个数填入下面各方格里,使每行、每列及每对角线上四个数的和都
相等。
8. 将1、3、5、7、9„„29、31这十六个奇数填入图中的方格里,使每行、每列及每对角线上四个数的和都相等。
9.
将1~16这些自然数填入图中的○内,使五个正方形的四个顶点上的○内的数之和
都等于34.
10. 将1~9这九个数填入图中的空格中,使每二行组成的三位数是第一行的2倍,第
三行组成的三位数是第一行组成的三位数的3倍。
第四讲 <练习巩固与拓展>答案
1. 根据3、4、5、6„„11的顺序,按照“二四为
足,六八为肩,左3右7,上九下一,
五层中部”的口诀填即成。
2. 这道题有两个突破口:其一是第一行,因为两端为1、2,加上第三列有个“3”,所以
可以确定第二格为4,第三格为3,其二是第四列,由于第三行有个“3”,因而,第
四列中间上格填“
3”无疑,下格是4。
3. (提示:幻和要为3的倍数)
4. 提示:
4+5+6+10+11+12+16+17+18=99
幻和=33
5. 提示:
21+22+„+29=(21+29)×9÷2=225
幻和=225÷3=75
6. 提示:
3+6+9+12+15+18+21+24+27=135
幻和=135÷3=45
7. 提示:
(2+3+„+17)=152
幻和=152÷4=38 见图:
8.
1+3+5+„+31=256
幻和=256÷4=64
9.
(1+2+3+„+16)=136
四个顶点上的数的和为136÷4=34(初步确定后再作调整,使中间那个重复的正方
形的四数之和也
等于34。
10. 提示:
(1+9)×9÷2=45
幻和=45÷3=15
基本确定位置再适当调整,考虑倍数关系,第一行
的“个位”有两种可能:2或3,
相应第二行的“个位”是6或4,第三行的“个位”是9或6,经尝试
,2、4、6合
符要求。