内容正文:
七年级数学“教学活动”专题讲座(人教版)
专题二
《填幻方》
2026/9/23
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三阶幻方也叫9宫格
将成等差数列的9个整数,填入9宫格中,使每一横行,每一竖行以及两条对角线上的数的和都相等,以123456789为例
问题一
三阶幻方
2026/9/23
2
方法一(口诀法)
口诀:四二为肩,八六为足,左三右七,戴九履一,五居中央
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3
4 9 2
3 5 7
8 1 6
方法2:以中心5为旋转中心旋转(逆顺均可)
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4
8 2 4
1 5 9
6 7 2
4 9 2
3 5 7
8 1 6
方法3:以中心5为旋转中心旋转(逆顺均可)
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5
6 1 8
7 5 1
2 9 4
4 9 2
3 5 7
8 1 6
方法4:以中心5为旋转中心旋转(逆顺均可)
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6
2 7 6
9 5 1
4 3 8
4 9 2
3 5 7
8 1 6
方法5:以上下中轴线为准左右翻转
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2 9 4
7 5 3
6 1 8
4 9 2
3 5 7
8 1 6
方法6:以左右中轴线为准上下翻转
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8 1 6
3 5 7
4 9 2
4 9 2
3 5 7
8 1 6
方法7:以主对角线翻折(主对角线是从左上到右下的对角线)
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4 3 8
9 5 1
2 7 6
4 9 2
3 5 7
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方法8:以次对角线为准翻折(次对角线是从右上到左下的对角线)
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6 7 2
1 5 9
8 3 4
4 9 2
3 5 7
8 1 6
方法二(顺序填入、旋转、对角对调)
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4 1 2
7 5 3
8 9 6
1 2 3
4 5 6
7 8 9
6 1 8
7 5 3
2 9 4
顺(逆)时针旋转
对角调换
注意:
利用方法二,得到基础幻方后,仍可按照前面的旋转,,,左右对称,上下对称,主次对角线翻折,得到另外7种幻方结果。
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方法三(楼梯法)
第一步:把1填在上面最中间
第二步:斜向上走,发现上面出格,所以2填在出格列最下方
第三步:2斜上方右边出格,所以3填在出格的最左边
第四步:3斜上走遇到1,所以4填在3的下方
第五步:5、6直接向上填入
第六步:6斜上走上右都出格,填在7的下方
第七步:7斜上走,右边出格,所以8填在出格行的最左边
第八步:8向上走,上面出格,所以9填在出格的最下方
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8 1 6
3 5 7
4 9 2
注意:
利用方法三,得到基础幻方后,仍可按照前面的旋转,,,左右对称,上下对称,主次对角线翻折,得到另外7种幻方结果。
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例题:残缺幻方
题目要求:根据已知数字,补全九宫格,使每行、每列、对角线之和均为 15
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15
1
7
4
由题目值总和为15,所以中心数必为5,所以可以得到中间列最下边的数为9,左上角的数必为6,中间横行最后必为3,左下角必为2,右上角必为8
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1
7 5
9 4
6 1
7 5
9 4
6 1
7 5 3
9 4
6 1
7 5 3
2 9 4
6 1 8
7 5 3
2 9 4
4x4方格也叫四阶幻方
将成等差数列的16个整数,填入4x4方格中,使每一横行,每一竖行以及两条对角线上的数的和都相等,以1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16例
问题二
四阶幻方
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例题:4x4幻方填法
将1、2、3、4、5、6、7、8、9、10 、11、12、13、14、15、16填入4阶幻方,使每一横行、每一竖行、每一对角线上的和都相等。
2026/9/23
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将1、2、3、4、5、6、7、8、9、10 、11、12、13、14、15、16填入4阶幻方,使每一横行、每一竖行、每一对角线上的和都相等。
第一步:将这些数字从小到大,从左至右、从上到下依次填入。
第二步:将大正方形和里边小正方形对角的数对换即可。
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1 2 3 4
5 6 7 8
9 10 11 12
13 14 15 16
16 2 3 13
5 11 10 8
9 7 6 12
4 14 15 1
验证:幻和=1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+11+12+13+14+15=136
中心数=136÷4=34
横排:16+2+3+13=34;5+11+10+8=34;9+7+6+12=34;4+14+15+1=34
竖列:16+5+9+4=34;2+11+7+14=34;3+10+6+15=34;13+8+12+1=34
对角线:16+11+6+1=34;13+10+7+4=34
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1 2 3 4
5 6 7 8
9 10 11 12
13 14 15 16
16 2 3 13
5 11 10 8
9 7 6 12
4 14 15 1
5x5方格也叫五阶幻方
将成等差数列的25个整数,填入5x5方格中,使每一横行,每一竖行以及两条对角线上的数的和都相等,以1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、1617、18、19、20、21、22、23、24、25例
问题三
五阶幻方
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例题:5x5幻方填法
将1、2、3、4、5、6、7、8、9、10 、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25填入5阶幻方,使每一横行、每一竖行、每一对角线上的和都相等。
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构造五阶幻方(将 1~25 填入 5×5 的方格)比四阶幻方要复杂一些,因为奇数阶幻方没有完美的中心对称互换规律。
对于奇数阶幻方,最经典、最优雅的构造方法是“楼梯法”(也叫“向右上斜行法”)。这个方法不需要复杂的计算,只需要记住一个简单的移动口诀。
下面详细讲解整个过程:
第一步:计算“幻和”(目标和)
1~25 的总和 = (1 + 25) × 25 ÷ 2 = 325。
幻方有 5 行,所以每行的和(幻和)= 325 ÷ 5 = 65。
(我们的目标是让所有的横、竖、对角线加起来都等于 65)
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第二步:掌握“楼梯法”核心口诀
“1放上面最中间,一直向右上走,,上面出格填最下,右边出格填最左,遇见数字填本数下边,遇见上面右边都出界填本数下边”
精简为:“向右上走,遇边反弹,遇数折返,占角特办“。
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1
具体步骤:
第一步:1右上走发现上面出界,所以2填到向上走的最下边
第二步:3直接填2的右上角
第四步:再向右上走,4右边出界,所以4填最左边
第五步:5再向右上走,遇到1,6直接写在5的下方
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1
2
1
3
2
1
5
4
3
2
1
5
4 6
3
2
具体步骤:
第六步:7、8直接向6的右上方走、9向右上走发现上面出界,所以9填到向上走的最下边
第七步:10向右上方走发现右边出界,所以10填最左边
第八步:10再向右上走,遇到6,所以11直接填10的下方
第九步:12-15再向右上走,直接填入
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1 8
5 7
4 6
3
2
1 8 15
5 7 14
4 6 13
10 12 3
11 2 9
1
5
4
3
2
1
5
4 6
3
2
具体步骤:
第十步:16向右上方走、发现上面右面都出界,所以16填到15的下边
第十一步:17向右上方走发现右边出界,所以17填最左边
第十二步:17再向右上走,上面出格,所以18直接斜上的最下方,19-20直接填入
第十三步:20再向右上走,遇到16,所以21填到20下方,22直接填入
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1 8
5 7
4 6
3
2
17 1 8 15
5 7 14 16
4 6 13 20 22
10 12 19 21 3
11 18 20 2 9
1
5
4
3
2
1
5
4 6
3
2
具体步骤:
第十四步:22向右上方走、发现上面右面都出界,所以23填到最左边,24直接填入
第十五步:最后剩一个填入25
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5 7
4 6
3
2
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
具体步骤:
第十四步:22向右上方走、发现上面右面都出界,所以23填到最左边,24直接填入
第十五步:最后剩一个填入25
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1 8
5 7
4 6
3
2
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
小结
幻方填法很多,今天讲了3阶、4阶、5阶幻方
1、3阶幻方口诀法,顺序填入旋转对称法,楼梯法
2、4阶幻方顺序填入,对角对调法
3、5阶幻方楼梯法
2026/9/23
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注意
1、单数幻方填法完全一致,不论是3x3,5x5,7x7,9x9等均可以采用楼梯法,请同学们利用楼梯法尝试7x7幻方。
2、偶数幻方填法大不相同,我们目前只掌握4x4基础填法即可,6x6,8x8等填法更为复杂,暂可不学。
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