三阶幻方,亦称九宫格,为数学领域中最基础的幻方形式。此幻方由数字1至9组成,排布于一个三行三列的矩阵之中。
该幻方的对角线、横行及纵列之和恒定为15,中心数字则为5。在四个角落的格子中,其数字被称为角格数,包括4、2、6和8;而位于四条边上的格子数字则被称为边格数,包括9、1、3和7。
在小学数学教育中,九宫格填数是一种常见的算式题目,即使在初中阶段,依然有关于九宫格的数学问题。它主要考验学生的思维能力和运算能力。
对于成年人而言,九宫格填数可能显得较为简单,但对于小学生而言,仍需一定的思考与探索。我们可以将九宫格填数作为一种亲子数学游戏,增进学生与家人之间的互动。
一、九宫格填数的方法
1. 基本填数技巧
(1)口诀法填数:
二四为肩,六八为足;
左三右七,戴九履一;
五居。
此口诀法适用于已知的九个连续或不连续的自然数填入九宫格。
(2)“Z”字法:
从1起至9止,2与8互换位置;随后画出“Z”字形路径。
2. 规律法
(1)幻和与中心数的关系:幻和等于三倍的中心数。
(2)过中心的线上的三个数形成等差数列,即中心位置对称的两数,其平均数为中心数。
(3)边角关系遵循黄金三角原则:两倍角格的数等于不相邻的两个边格数之和。
二、九宫格(三阶幻方)题目构造原则
1. 基本型构造
以1、2、3……等连续自然数构成的幻方为基本幻方。在此基础上,各数加或减一个相同的数,可构成新的由零或负数组成的幻方。
2. 自然数构造
特定自然数列,如(1,3,5,10,12,14,19,21,23),其幻和值为36。
3. 任意等差数列
任意等差数列均可通过将1~9的每个数乘以X并加Y得到。按原顺序排列后,幻方仍然有效。
4. 规律法构造
此方法涉及中心数的计算及其他数学规律。
以一个未完成的九宫格为例,提示道:“在九宫格里填入9个自然数,已填上三个数是21,9,12。请填上其他数字,使每行、每列、每条对角线的和都相等。”
你是否有独特的解法?
九宫格填数是富有乐趣的数算过程,适合各个年龄段的人群。