Идеальные магические квадраты (ИМК) - это наиболее сложные математические головоломки. В таких квадратах магические суммы наблюдаются по всем ломаным диагоналям, а сами МК являются ассоциативными.
Георгий Александров оказался первым, кто разработал общие схемы построения ИМК любого допустимого порядка n. Это удалось сделать благодаря открытию им трех числовых последовательностей, названных Цепями Александрова. Они обозначаются: ЦА-1, ЦА-2, ЦА-3.
Зная цепи Александрова, легко составить два латинских квадрата i и j, объединив которые по формуле n*(i-1)+j, получим ИМК. Оказалось, что идеальный магический квадрат построить легче, чем обычный магический квадрат!
Ниже приведу схемы и таблицы.
Если порядок n - нечетное число, кратное трем, то цепь Александрова строится так:
Ряд Р начинается всегда с чисел 3, 6, 2. Потом идут шесть чисел: 5,7,4,8,12,9. Далее - к последним шести числам в том же порядке прибавляется 6. Схема такая:
Последние две строки этой таблицы относятся только к латинскому квадрату (порядок n = 15+30k - это особый случай).
Вот два примера:
Строим латинские квадраты:
Объединение этих двух латинских квадратов по указанной выше формуле дает идеальный магический квадрат 21х21:
Проверим лиловую ячейку. Имеем: i=17, j=15. Тогда 21*(17-1)+15 = 351.
Особую группу составляют ИМК порядка n=15+30k. Их латинские квадраты рассмотрим на примере n=15 :
Идеальный магический квадрат 15х15:
Пусть n = 8. Строим два латинских квадрата:
Идеальный магический квадрат 8х8 :
Построим латинские квадраты для n = 12 :
Идеальный магический квадрат 12х12 :
Для нечетных n , но не кратных трем, латинские квадраты самые простые:
Идеальный магический квадрат 7х7 такой:
Пусть читатель меня простит за столь насыщенную статью. Но такой результат получен впервые за 4500 лет существования магических квадратов. А это, согласитесь, знаковое событие! Подробно с работами Александрова можно ознакомиться в Википедии (статья "Магический квадрат")
29 июля 2008 г.
