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魔方


魔方是一個 n×n×n 版本的 幻方,其中 n^2 行、n^2 列、n^2 柱以及四條 空間對角線 上的數字之和都等於同一個數字 M_3(n),這個數字被稱為魔方的 幻和。魔方通常被認為是“正規的”,即其元素是連續整數 1, 2, ..., n^3。然而,在考慮所謂的 多重魔方 時,這個要求被取消(也必須取消)。

如果存在,一個正規魔方的 幻和

 M(n)=1/2n(n^3+1).

對於 n=1, 2, ..., 幻和由 1, 9, 42, 130, 315, 651, ... (OEIS A027441) 給出。

如果僅行、列、柱和空間對角線之和為 M_3(n),則魔方被稱為 半完美魔方,有時也稱為 Andrews 立方體(Gardner 1988, p. 219)。此外,如果每個 n×n 正交切片的對角線之和也為 M_3(n),那麼這個魔方被稱為 完美魔方。如果一個完美或半完美魔方不僅在主空間對角線上是幻方的,而且在斷裂的空間對角線上也是幻方的,則它被稱為泛對角線魔方。

存在一個 1 階的平凡 完美魔方,但不存在 2-4 階的完美魔方。雖然 7 階和 9 階的正規完美魔方早在 19 世紀後期就已為人所知,但長期以來人們並不知道是否存在 5 階或 6 階的完美魔方。C. Boyer 和 W. Trump 於 2003 年 11 月 14 日隨後發現了一個 5×5×5 完美魔方

一個完美或半完美魔方,當其元素平方後產生另一個同類型的魔方時,被稱為 雙幻魔方。類似地,一個魔方,當其元素平方和立方後仍然是幻方的,被稱為 三幻魔方

已知最小的乘法魔方是 4×4×4,其最大項為 416,幻積為 8648640,或 13!/6! (Boyer 2006)。


另請參閱

雙幻魔方, 幻和, 幻圖, 幻六邊形, 幻方, 幻超立方體, 多重魔方, 完美魔方, 半完美魔方, 三幻魔方

使用 探索

參考文獻

Adler, A. 和 Li, S.-Y. R. “魔方和 Prouhet 序列。” Amer. Math. Monthly 84, 618-627, 1977。Andrews, W. S. 幻方和幻立方,第二版修訂版 New York: Dover, 1960。Ball, W. W. R. 和 Coxeter, H. S. M. 數學娛樂與短文,第 13 版 New York: Dover, pp. 216-224, 1987。Barnard, F. A. P. “幻方和幻立方理論。” Mem. Nat. Acad. Sci. 4, 209-270, 1888。Benson, W. H. 和 Jacoby, O. 幻立方:新的娛樂。 New York: Dover, 1981。Boyer, C. “魔方。” Pour La Science. No. 311, pp. 90-95, 2003 年 9 月。Boyer, C. “多重幻方新聞。” 2006 年 4 月 4 日。 http://www.multimagie.com/English/News0604.htmCazalas, G. E. n 階幻方. Paris: Hermann, 1934。Gardner, M. “幻方和幻立方。” 時間旅行和其他數學難題 第 17 章。New York: W. H. Freeman, pp. 213-225, 1988。Heinz, H. “幻立方 - 簡介。” http://members.shaw.ca/hdhcubes/Hirayama, A. 和 Abe, G. 幻方研究。 Osaka, Japan: Osaka Kyoikutosho, 1983。Hunter, J. A. H. 和 Madachy, J. S. “神秘陣列。” 數學消遣 第 3 章。New York: Dover, p. 31, 1975。Update a linkLei, A. “魔方和超立方體。” http://www.cs.ust.hk/~philipl/magic/mcube2.htmlMadachy, J. S. Madachy 的數學娛樂 New York: Dover, pp. 99-100, 1979。Pappas, T. “魔方。” 數學之樂 San Carlos, CA: Wide World Publ./Tetra, p. 77, 1989。Pickover, C. A. 幻方、圓和星的禪意:跨維度驚人結構的展覽 Princeton, NJ: Princeton University Press, 2002。Rosser, J. B. 和 Walker, R. J. “惡魔幻方的代數理論。” Duke Math. J. 5, 705-728, 1939。Sloane, N. J. A. “整數序列線上百科全書”中的序列 A027441Trenkler, M. “魔方的構造。” Math. Gaz. 84, 36-41, 2000。

在 中被引用

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請按如下方式引用

Weisstein, Eric W. “魔方。” 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/MagicCube.html

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