【5阶幻方奥数口诀】在数学奥数中,幻方是一种有趣的数字排列问题,其中每一行、每一列以及两条对角线上的数字之和都相等。而“5阶幻方”指的是由5×5个数字组成的幻方,通常使用1到25这25个自然数组成。
为了方便记忆和快速构造5阶幻方,许多奥数爱好者总结出了一套简便的“口诀”,帮助学生更快地掌握其构造方法。以下是对该口诀的总结,并附上完整的5阶幻方表格。
一、5阶幻方奥数口诀总结
口诀
“上左下右,奇数居中,斜进一格,遇阻则下。”
解释如下:
1. 上左下右:
每次填入下一个数字时,方向是向“左上方”移动,如果超出边界,则从另一侧进入(即循环处理)。
2. 奇数居中:
第一个数字1应放在中间位置(第3行第3列),这是构造5阶幻方的基础点。
3. 斜进一格:
在填入下一个数字时,按照“左上”的方向移动一格,即每次移动的方向为左上斜方向。
4. 遇阻则下:
如果所要移动的位置已经被占用或越界,则将下一个数字直接放在当前数字的正下方。
二、5阶幻方构造步骤(以口诀为例)
步骤 | 数字 | 填写位置 | 操作说明 |
1 | 1 | (3,3) | 初始位置,奇数居中 |
2 | 2 | (2,2) | 左上斜移一格 |
3 | 3 | (1,1) | 左上斜移一格 |
4 | 4 | (5,2) | 越界后从右侧进入 |
5 | 5 | (4,3) | 左上斜移一格 |
6 | 6 | (3,4) | 左上斜移一格 |
7 | 7 | (2,5) | 左上斜移一格 |
8 | 8 | (1,4) | 左上斜移一格 |
9 | 9 | (5,5) | 左上斜移一格 |
10 | 10 | (4,1) | 左上斜移一格 |
11 | 11 | (3,2) | 左上斜移一格 |
12 | 12 | (2,3) | 左上斜移一格 |
13 | 13 | (1,4) | 已有数字,移到下方 |
14 | 14 | (2,4) | 左上斜移一格 |
15 | 15 | (1,5) | 左上斜移一格 |
16 | 16 | (5,1) | 左上斜移一格 |
17 | 17 | (4,2) | 左上斜移一格 |
18 | 18 | (3,3) | 已有数字,移到下方 |
19 | 19 | (4,4) | 左上斜移一格 |
20 | 20 | (3,5) | 左上斜移一格 |
21 | 21 | (2,1) | 左上斜移一格 |
22 | 22 | (1,2) | 左上斜移一格 |
23 | 23 | (5,3) | 左上斜移一格 |
24 | 24 | (4,4) | 已有数字,移到下方 |
25 | 25 | (5,4) | 左上斜移一格 |
三、最终5阶幻方表格
17 | 24 | 1 | 8 | 15 |
23 | 5 | 7 | 14 | 16 |
4 | 6 | 13 | 20 | 22 |
10 | 12 | 19 | 21 | 3 |
11 | 18 | 25 | 2 | 9 |
四、验证结果
- 每一行的和:
- 第一行:17 + 24 + 1 + 8 + 15 = 65
- 第二行:23 + 5 + 7 + 14 + 16 = 65
- 第三行:4 + 6 + 13 + 20 + 22 = 65
- 第四行:10 + 12 + 19 + 21 + 3 = 65
- 第五行:11 + 18 + 25 + 2 + 9 = 65
- 每一列的和:
- 第一列:17 + 23 + 4 + 10 + 11 = 65
- 第二列:24 + 5 + 6 + 12 + 18 = 65
- 第三列:1 + 7 + 13 + 19 + 25 = 65
- 第四列:8 + 14 + 20 + 21 + 2 = 65
- 第五列:15 + 16 + 22 + 3 + 9 = 65
- 对角线和:
- 主对角线:17 + 5 + 13 + 21 + 9 = 65
- 副对角线:15 + 14 + 13 + 12 + 11 = 65
通过以上口诀与步骤,可以轻松构造出标准的5阶幻方,适用于小学奥数教学及趣味数学活动。