魔方陣講義第4回

魔方陣講義第4回
4方陣の場合
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4方陣は前回の試行錯
誤で可能か。
3方陣のようにキーとな
るマスはあるだろうか?
3方陣のようにキーとな
る数字はあるか?
補数の組は?
4方陣の難しさ
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ではどうするか?
どのようにして
例えば、
合わせると
10進数に翻訳するには
10進数に翻訳して
すべて数に1加えて
要するに
4方陣は前回の試行錯誤で可
能か。
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
3方陣の場合試行錯誤で魔方陣を作るこ
とができた。
4方陣でも試行錯誤で可能だろうか。
3方陣のようにキーとな
るマスはあるだろうか?
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

a
b
c
d
e f
i
j
m n
g
k
o
h
l
p
対角線のところが行列の条件に加え、対
角線の条件が1つ加わり、3つの条件が
ある。a+b+c+d=34,a+e+i+m=34,
a+f+k+p=34 右辺は合計34である。
しかし、3方陣のキーとなるマスは4つの
条件を満たしていた。
したがって、3方陣のようなキーとなるマ
スはない。
3方陣のようにキーとなる数字
はあるか?



3方陣の場合、全体の平均となる数字5
があったが、4方陣でもあるだろうか?
全体の合計は
1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+11+12+
13+14+15+16=136
それを16で割ると、8.5で平均となる数字
は存在しない。
補数の組は?


(1,16)(2,15)(3,14)・・・
(14,3)(15,2)(16,1)
以上の8組である。
4方陣の難しさ
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


3方陣のようにキーとなるマスがない。
3方陣のようにキーとなる数字がない。
補数の組も3方陣4組に対して、4方陣で
は8組になる。
よって、試行錯誤の方法ではかなり困難
である。
ではどうするか?

問題を単純化する。
どのようにして




とりあえず0~15を入れて魔方陣を作る。
(通常の魔方陣にするにはすべてのマス
に1を加えればよい。)
それらの数を4進数で表す。00,01,02,
03,10,11,12,13,・・・のように。
十の位と一の位に分ける。
各位で行・列と対角線の合計がそれぞれ
一致するように考える。
例えば、
1
2
0
3
0
3
1
2
3
0
2
1
十の位
2
1
3
0
0
2
1
3
3
1
2
0
2
0
3
1
一の位
1
3
0
2
合わせると
10
22
01
33
03
31
12
20
32
00
23
11
21
13
30
02
10進数に翻訳するには
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
十の位の数字には4をかける。
それに1の位の数字を加える。
23を例にとると
4×2+3=11
10進数に翻訳して
4
10
1
15
3
13
6
8
14
0
11
5
9
7
12
2
すべての数に1加えて
5
11
2
16
4
14
7
9
15
1
12
6
10
8
13
3
魔方陣の完成
要するに



十の位と一の位を一緒にして扱ったので
は、問題が複雑なので2要素に分解して
問題を単純化した。
そして、十の位の数字と一の位の数字の
合計が行・列・対角線で一致するようにし
てから合成する。
つまり、分析・総合である。
続く