4. La somma di tutte le righe di tutte le colonne e delle 2
diagonali principali deve essere la stessa, quindi
In un quadrato magico di ordine n la somma dei numeri su
una riga o su una colonna sarà 1 n esimo della somma di
TUTTI I NUMERI DA 1 AD n
Per calcolare la somma di tutti i numeri da 1 a n c'è una
formula scoperta dal grande matematico Gauss quando andava
alle scuole elementari dei suoi tempi
5. Per calcolare la somma S di tutti i numeri
naturali da 1 a k si usa la formula:
S = k ( k + 1 )
2
6. Consideriamo ora, come esempio, la somma dei numeri da 1 a 16 (4²)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
La somma delle 2 righe è IL DOPPIO della somma che cerchiamo
La somma di ciascuna delle 16 colonne è 17 (cioè 16 + 1)
La somma che cerchiamo sarà la metà di 17 per 16
cioè, se sostituiamo k a 16, S = k ( k + 1 )
2
7. In un quadrato magico di ordine n, per calcolare la somma di
tutti i numeri, dovrò sostituire k con n²
La formula sarà : S = n² ( n² + 1 )
2
Infine, se voglio conoscere la magica somma dei numeri su ciascuna
riga o di ciascuna colonna, dovrò dividere S per il numero delle
righe (o delle colonne), cioè ancora per n
Magic = n² ( n² + 1 )
2
1
n
Magic = n ( n² + 1 )
2
8. se n = 4 = 4 ( 16 + 1 )
2
Magic = n ( n² + 1 )
2
= 34
se n = 5 = 5 ( 25 + 1 )
2
Magic = n ( n² + 1 )
2
= 65
se n = 6 = 6 ( 36 + 1 )Magic = n ( n² + 1 )
2
= 111
2
se n = 7 = 7 ( 49 + 1 )Magic = n ( n² + 1 )
2
= 175
2
... e così via
9. adesso possiamo provare a
completare qualche quadrato magico
C'è una tecnica molto semplice per completare un quadrato
magico di ordine n DISPARI qualsiasi.
Un'altra tecnica permette di costruire facilmente un
quadrato magico di ordine 4.
Infine, una tecnica un po' più complicata, dedotta dalla
precedente, permette di costruire un quadrato magico
di ordine n PARI, ma multiplo di 4 ( 8, 12, 16, 20, 24, ecc.)
Rimangono esclusi da queste tecniche i quadrati magici di
ordine n PARI, NON multipli di 4, cioè 6, 10, 14, 18, 22, ecc..
Per questi le soluzioni sono più difficili da ricostruire.
LA SFIDA E' APERTA
11. la somma dei numeri inseriti
nelle singole colonne,
nelle singole righe e nelle diagonali
deve risultare sempre 15
di ordine 3
12. fai clic sui numeri e trascinali nel quadrato
1 2
3 4
5 6
7 8
9
Se vuoi vedere la soluzione dinamica premi
13. la somma dei numeri inseriti
nelle singole colonne,
nelle singole righe e nelle diagonali
deve risultare sempre 34
di ordine 4
14. 9 1
2
3
4
5
6
7
8
Prova a posizionare i numeri trascinandoli nel quadrato
10
11
12
15
13
14
16
Se vuoi vedere la soluzione dinamica premi Soluzione Statica
Come ottenere una soluzione diversa con trasformazioni Soluzione dell'alunna Danieli Asia
15. la somma dei numeri inseriti
nelle singole colonne,
nelle singole righe e nelle diagonali
deve risultare sempre 65
di ordine 5
44. 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23 25
2426
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
Soluzione Statica del Quadrato Magico di Ordine 6: FASE 1
Q0
Q3
Q2
Q1
Somma Q0: 15 Somma Q2: 15+ 3*(9*2)
Somma Q1: 15+ 3*(9*1)Somma Q3: 15+ 3*(9*3)
Somma di una colonna Q0 e Q3: 2*15 + 3*(9*3) = 30 + 81 = 111
Somma di una colonna Q2 e Q1: 2*15 + 3*(9*3) = 30 + 81 = 111
Somma di una RIGA Q0 e Q2: 2*15 + 3*(9*2) = 30 + 54 = 84 = 111 27
Somma di una RIGA Q3 e Q1: 2*15 + 3*(9*3+9) = 30 + 81 + 27 = 111 + 27
Somma di una DIAGONALE Q0 e Q1: 2*15 + 3*(9*1) = 30 + 27 = 111 2*27
Somma di una DIAGONALE Q2 e Q3: 2*15 + 3*(9*2 + 9*3) = 111 + 2*27
Occorre compensare
scambiando 1 elemento tra
Q3 e Q0
Occorre compensare
scambiando 2 elementi tra
Q3 e Q0
111111 111 111 111 111 Le somme delle colonne
sono quelle attese
FASE 2
45. 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23 25
2426
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
Soluzione Statica del Quadrato Magico di Ordine 6: FASE 2
Q0
Q3
Q2
Q1
Somma Q0: 15 Somma Q2: 15+ 3*(9*2)
Somma Q1: 15+ 3*(9*1)Somma Q3: 15+ 3*(9*3)
Somma di una colonna Q0 e Q3: 2*15 + 3*(9*3) = 30 + 81 = 111
Somma di una colonna Q2 e Q1: 2*15 + 3*(9*3) = 30 + 81 = 111
Somma di una RIGA Q0 e Q2: 2*15 + 3*(9*2) = 30 + 54 = 84 = 111 27
Somma di una RIGA Q3 e Q1: 2*15 + 3*(9*3+9) = 30 + 81 + 27 = 111 + 27
Somma di una DIAGONALE Q0 e Q1: 2*15 + 3*(9*1) = 30 + 27 = 111 2*27
Somma di una DIAGONALE Q2 e Q3: 2*15 + 3*(9*2 + 9*3) = 111 + 2*27
Occorre compensare
scambiando 1 elemento tra
Q3 e Q0
Occorre compensare
scambiando 2 elementi tra
Q3 e Q0
111
111111 111
111
FASE 1