内容正文:
数学活动2 填幻方
探寻两千多年前的数学智慧
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1.了解幻方的基本概念与历史起源.⭐
2.掌握三阶幻方的特征和构造方法.
3.感受数学文化魅力、发展创新思维与合作能力.
幻方的起源
新知探索:幻方的概念
你能把下面这幅图洛书对应的数字在9宫格中写下来吗?
8 3 4
1 5 9
6 7 2
新知探索:幻方的概念
8 3 4
1 5 9
6 7 2
问题1:观察9宫格中的数,你有什么发现吗?
1.表格中的数字是1-9
2.每行、每列、两个对角线的和为15.
新知探索:幻方概念
8 3 4
1 5 9
6 7 2
像这样,每行、每列、每对角线上的和都相等的方格表叫做幻方.
三行三列的幻方叫做三阶幻方.
每行、每列、每对角线的和叫做幻和.例如右图幻方的幻和为15.
新知探索:幻方概念
9 2 7
4 6 8
5 10 3
1.判断下列方格表是否是幻方?
思考:它的幻和是多少?你能不能快速算出上面9个数的和?
9个数的和=幻和×3
新知探索:幻方的情况
8 3 4
1 5 9
6 7 2
问题2:将1~9填入9宫格,使其成为幻方,只有下面这一种填法吗?还可以怎么填?
6 1 8
7 5 3
2 9 4
2 7 6
9 5 1
4 3 8
4 9 2
3 5 7
8 1 6
绕中心格
顺时针旋转90°
绕中心格
顺时针旋转90°
绕中心格
顺时针旋转90°
4 3 8
9 5 1
2 7 6
8 1 6
3 5 7
4 9 2
6 7 2
1 5 9
8 3 4
2 9 4
7 5 3
6 1 8
以中 间列为轴
轴对 称
以中 间列为轴
轴对 称
以中 间列为轴
轴对 称
以中 间列为轴
轴对 称
新知探索:幻方的中心数与四个角的数
问题3:9宫格中央格子的数称为中心数,观察上面8种情况,中心数有什么特点?四个角上的数字又有什么特点?
中心数都是5,四个角上的数都是偶数.
追问:中心数一定是5吗?四个角的数一定是偶数吗?
新知探索:幻方的中心数与四个角的数
思考:幻和15,即每行、每列、每个对角线上的3个数的和为15.那么从1~9中任取3个数,使其和等于15.有哪些可能?
1+5+9=15, 1+6+8=15, 2+4+9=15, 2+5+8=15, 2+6+7=15, 3+4+8=15, 3+5+7=15,4+5+6=15.
数字 1 2 3 4 5 6 7 8 9
出现次数
2
3
2
3
4
3
2
3
2
数字 5 出现 4 次。经过中心的线有 4 条(一横、一竖、两条对角线),只有 5 能同时满足,所以 5 放中心。
偶数 2、4、6、8 各出现 3 次。四个角的格子会参与 3 条线(一行、一列、一条对角线),所以偶数放四角。
奇数 1、3、7、9 各出现 2 次。四条边中间的格子只参与 2 条线(一行、一列),所以奇数放在四条边的中间。
追问:最大值和最小值在幻方的哪个位置?
10
新知探索:中心数与幻和及9个数的和之间的关系
问题4:中心数与幻和之间有什么关系?中心数与9个数的和之间有什么关系?
中心数=幻和÷3.
中心数=9个数的和÷9.
新知探索:幻方过中心的直线上三个数的关系
8 3 4
1 5 9
6 7 2
问题5:幻方过中心的直线上三个数之间有什么关系?
1.和为15.
2.首尾两数的和=中心数×2
此时,首尾两数也是关于中心对称的数,所以关于原点对称的两数和=中心数×2.
新知探索:幻方角上数字与对角相邻两数的关系
8 3 4
1 5 9
6 7 2
6 1 8
7 5 3
2 9 4
2 7 6
9 5 1
4 3 8
4 9 2
3 5 7
8 1 6
4 3 8
9 5 1
2 7 6
8 1 6
3 5 7
4 9 2
6 7 2
1 5 9
8 3 4
2 9 4
7 5 3
6 1 8
问题6:幻方角上的数与对角相邻两数之间有怎么的关系?
8×2=7+9
6×2=9+3
2×2=3+1
4×2=1+7
4×2=7+1
8×2=9+7
6×2=3+9
2×2=1+3
角上的数×2=对角相邻两数的和.
新知探索:十字算法、T字算法、角形算法
思考:下面残幻方中x分别是多少?
11
17 13
x
x+11=17+13
x=19
十字算法
新知探索:十字算法、T字算法、角形算法
思考:下面残幻方中x分别是多少?
6
4 x
10
x+4=6+10
x=12
T字算法
新知探索:十字算法、T字算法、角形算法
思考:下面残幻方中x分别是多少?
16 x
15
12
x+16=12+15
x=11
角形算法
小试牛刀
1.请你将下面三组数分别填入3×3的方格中,使得每行、每列、每条对角线上的三个数之和相等。
4,3,2,1,0,-1,-2,-3,-4.
1.填中心数
2.填出现四次的数
3.填边中验证
小试牛刀
2.请你将下面三组数分别填入3×3的方格中,使得每行、每列、每条对角线上的三个数之和相等。
-9,-6, 1, 2, 5,-1,-2,-3,-5.
1.填中心数
2.填出现四次的数
3.填边中验证
小试牛刀
3.嘉嘉设计了一个“幻方”游戏,现在将1、-2、3、-4、5、-6、7、-8分别填入图中的圆圈内,使横、竖以及内外两个正方形顶点上的4个数字之和都相等,则a+b的值为 .
课堂小结
一、基本概念
幻方:每行、每列、每条对角线上的数之和都相等
三阶幻方:三行三列的幻方
幻和:这个相等的和
幻和 = 9 个数的和 ÷ 3
8
1
6
3
5
7
4
9
2
标准三阶幻方 · 幻和 = 15
二、核心规律
中心数
中心数 = 幻和 ÷ 3 = 9 个数的和 ÷ 9
位置与奇偶
四角:偶数(出现 3 次的数)
四边中间:奇数(出现 2 次的数)
两个重要公式
角上数 × 2 = 对角相邻两数之和
过中心:首尾两数和 = 中心数 × 2
三、填法三步
1
算总和 → 求幻和 → 定中心数
2
填四角:放出现 3 次的数
3
填边中并验证
Lavf61.7.100
$