Нестандартные задачи.
Отметим основные свойства магических квадратов.
Свойство 1.
Магический квадрат останется магическим, если все числа, входящие в его состав, увеличить или уменьшить на одно и то же число.
Свойство 2.
Магический квадрат останется магическим, если умножить или разделить все его числа на одно и то же число.
Пример 9.
В
квадрате на рис. 2,а магическая сумма равна 15; квадрат на рис. 2,б получается из него прибавлением 17 к каждому числу, его волшебная сумма равна 15 + 3*17 = 66; умножив все числа в
новом квадрате на 2, получим еще один квадрат (рис. 2,в), магическая сумма которого равна 2*66 = 132.
рис.2
Свойство 3.
Если квадрат является магическим для какой-нибудь арифметической прогрессии, то он будет магическим для так же расположенной арифметической прогрессии с другим первым членом и с другой разностью.
Правило.
Составляя какой-либо магический квадрат, достаточно сначала составить его из простейших чисел, т.е. из чисел натурального ряда: 1, 2, 3, 4, 5, ., а затем путем умножения, деления, увеличения или же уменьшения этих чисел можно получить бесконечное число магических квадратов с самыми разнообразными магическими суммами.
Свойство 4
. Из двух магических квадратов можно получить третий, складывая числа, расположенные в соответствующих полях. Магическая сумма такого квадрата равна сумме магических сумм обоих слагаемых: 81 = 15+66 (см. рис. 3).
рис.3
Свойство
5.
Квадрат не утратит своих магических свойств, если переставить его столбцы и ряды, расположенные симметрично относительно центра квадрата.
Построение нечетных магических квадратов.
Существует очень много различных методов построения магических квадратов:
индийский метод (рис.4),
рис.4
сиамский метод,
метод Баше (рис.5)
рис.5
Нужно также сказать о треугольниках с магическим периметром(рис.6).
рис.6
и о магических кругах
(рис.7). Но на них мы не будем подробно останавливаться, т.к. суть решения этих задач однотипна.
рис.7
Задачи в «математическую копилку учителя».
13.
Постройте магический квадрат 3 х 3, в котором расположите числа от3 до 11 так, чтобы по всем строкам, столбцам и диагоналям была одна и та же сумма.
14. В квадрате 4x4 расставьте четыре одинаковых буквы так, чтобы в каждом горизонтальном ряду, в каждом вертикальном ряду и в каждой диагонали встречалась только одна буква.
15. В квадрате 4x4 расставьте 16 букв (четыре буквы а, четыре Ь, четыре с, четыре d) так, чтобы в каждом горизонтальном ряду и в каждом вертикальном ряду буква встречалась только один раз, т.е. постройте так называемый латинский квадрат размером 4x4.
16. Переставьте числа в треугольнике, показанном на рис. 6, так, чтобы сумма чисел в каждом треугольнике (по 4 ячейки) стала равна 23, а в каждой трапеции (по 5 ячеек) - 22.
17. Задача Эйнштейна. Девять кругов расположены так, как показано на рис. 8,а. Расположите в них числа от 1 до 9 так, чтобы сумма чисел, лежащих в вершинах каждого из семи изображенных на рисунке треугольников, была одна и та же.
рис.8
Ответ показан на рис. 8,б.
18. Заполните числами кружки так, чтобы сумма чисел в каждом ряду была равна 38 (рис.9,а).
Ответ показан на рис, 9,6.
рис.9
3. Олимпиадные задачи.
Эффективной формой внеклассной работы по математике является олимпиада. В нашем представлении это не единовременное мероприятие в отдельно взятой школе, а целая система соревнований. Укажем ее важнейшие особенности.
1. Олимпиада должна занимать значительный промежуток времени, по возможности — целый учебный год.