сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 0 № 5398
i

Квад­рат 3\times3 на­зы­ва­ет­ся ма­ги­че­ским, если в его клет­ках числа от 1 до 9 рас­став­ле­ны таким об­ра­зом, что суммы чисел во всех стро­ках, столб­цах и диа­го­на­лях равны друг другу. До­ка­жи­те, что в сред­ней клет­ке лю­бо­го та­ко­го ма­ги­че­ско­го квад­ра­та стоит одно и то же число. Сколь­ко всего су­ще­ству­ет таких квад­ра­тов?

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Пусть x  — сумма чисел по стро­кам (столб­цам, диа­го­на­лям) (см. рис.). По­сколь­ку

3x=a плюс b плюс \ldots плюс i=1 плюс 2 плюс \ldots плюс 9=45,

то x=15. Далее, сло­жив все числа, сто­я­щие на от­рез­ках, про­хо­дя­щих через цен­траль­ный квад­рат, по­лу­чим:

60=4x=a плюс \ldots плюс i плюс 3e=45 плюс 3e,

от­ку­да e=5.

По­ка­жем дру­гой под­ход. Число 15 можно пред­ста­вить как сумму трех раз­лич­ных чисел от 1 до 9 сле­ду­ю­щи­ми спо­со­ба­ми:

1 плюс 5 плюс 9; 1 плюс 6 плюс 8; 2 плюс 4 плюс 9; 2 плюс 5 плюс 8;

2 плюс 6 плюс 7; 3 плюс 4 плюс 8; 3 плюс 5 плюс 7; 4 плюс 5 плюс 6.

Число 5 участ­ву­ет в че­ты­рех таких сум­мах, 1, 3, 7, и 9  — в двух, все осталь­ные числа  — в трех. Сле­до­ва­тель­но, в цен­тре стоит 5, а числа 2, 4, 6, 8 рас­по­ла­га­ют­ся в углах квад­ра­та.

Пре­жде чем от­ве­тить на дру­гой во­прос, надо опре­де­лить, какие же ма­ги­че­ские квад­ра­ты будут счи­тать­ся оди­на­ко­вы­ми. Ясно, что если по­ме­нять ме­ста­ми стро­ки и столб­цы (то есть от­ра­зить квад­рат от­но­си­тель­но диа­го­на­ли), то квад­рат оста­нет­ся ма­ги­че­ским. Да­вай­те счи­тать оди­на­ко­вы­ми квад­ра­ты, по­лу­ча­ю­щи­е­ся один из дру­го­го при по­мо­щи от­ра­же­ний от­но­си­тель­но сред­них линий и диа­го­на­лей. Пусть число 2 стоит в не­ко­то­ром углу; при­ме­няя от­ра­же­ния, его можно по­ме­стить в левый верх­ний угол, тогда в про­ти­во­по­лож­ном углу стоит число 8. Числа 4 и 6 рас­по­ла­га­ют­ся в двух остав­ших­ся углах, сим­мет­ри­ей от­но­си­тель­но диа­го­на­ли пе­ре­ве­дем 4 в пра­вый верх­ний угол. Осталь­ные числа рас­став­ля­ют­ся далее од­но­знач­но.

 

Ответ: в цен­тре стоит 5; смот­ря как счи­тать.