Цитата:
Утверждение: для того чтобы из заданных 27 произвольных чисел можно было составить магический куб 3-го порядка, необходимо и достаточно, чтобы эти числа разбивались на три арифметические прогрессии длины 9 с одинаковой разностью, а первые члены этих прогрессий тоже образовывали арифметическую прогрессию.
Или эквивалентный вариант: числа заданного массива должны разбиваться на девять арифметических прогрессий длины 3 с одинаковой разностью, а первые члены этих прогрессий тоже образуют арифметическую прогрессию
Вношу коррективы в это утверждение: сформулированное условие является достаточным для построения магического куба 3-го поряка, но не является необходимым.
Долго зрела мысль, что магический куб 3-го порядка может быть построен и не из чисел арифметических прогрессий. Но не сразу сообразила, как это сделать. Осенило внезапно, можно сказать – во сне. Проснулась утром, села и построила такой куб. Сначала построила куб по приведённой формуле:
Код:
35 47 11 44 17 32 14 29 50
46 13 34 19 31 43 28 49 16
12 33 48 30 45 18 51 15 27
Здесь всё как положено, числа складываются в три арифметические прогрессии длины 9 с одинаковой разностью и первые члены этих прогрессий тоже образуют арифметическую прогрессию. Теперь применяю к этому кубу преобразование “плюс-минус 5”, вот так:
.
В результате получаю магический куб, построенный из чисел, которые не складываются ни в какие арифметические прогрессии:
Код:
40 47 6 44 17 32 9 29 55
46 13 34 19 31 43 28 49 16
7 33 53 30 45 18 56 15 22
Затем рассматриваю магический куб 3-го порядка по данной maxal’ем ссылке (спасибо!). И обнаруживаю интересный факт: плюс-минус можно делать не только для тех элементов, для которых сделала я. Таким образом, появляется такая общая формула магического куба 3-го порядка:
Код:
a+c+8b+x1 a+2c+4b+x2 a+x3 a+2c+b a+6b a+c+5b a+3b-x1 a+c+2b-x2 a+2c+7b-x3
a+2c+3b+x4 a+2b+x5 a+c+7b+x6 a+8b a+c+4b a+2c a+c+b-x4 a+2c+6b-x5 a+5b-x6
a+b+x7 a+c+6b+x8 a+2c+5b+x9 a+c+3b a+2c+2b a+7b a+2c+8b-x7 a+4b-x8 a+c-x9
При этом xi образуют полумагический квадрат с магической константой равной нулю:
Код:
x1 x2 x3
x4 x5 x6
x7 x8 x9
В приведённом выше примере
.
А теперь покажу магический куб (построил Akio Suzuki в 1977 г.), который нашла на веб-сайте:
Код:
263 2309 2087 1439 1487 1733 2957 863 839
2129 107 2423 1847 1553 1259 683 2999 977
2267 2243 149 1373 1619 1667 1019 797 2843
Проверила, описывается ли этот куб приведённой общей формулой. Получилось, что
.
Формула для вычисления магической константы куба остаётся прежней (как приведена ранее):
.
Для куба Suzuki имеем:
Итак, прогрессии для построения нетрадиционного магического куба 3-го порядка не нужны (точнее: не обязательны). Но массив чисел, из которых строится магический куб, должен удовлетворять условиям: сумма всех чисел массива кратна 27; магическая константа куба
(получается делением суммы всех чисел массива на 9) кратна 3 и среди чисел массива есть число равное
. Это число будет находиться в центре магического куба. Остальные 26 чисел массива должны разбиваться на 13 пар комплементарных чисел (то есть дающих в сумме константу ассоциативности куба
). Константа ассоциативности куба вычисляется по формуле:
. Для куба Suzuki
Сейчас проверю второй куб Suzuki, при каких значениях переменных в моей формуле он получается.
В конце веб-страницы, кажется, написаны нерешённые проблемы. Вторую проблему я поняла: не построен магический куб 3-го порядка из последовательных простых чисел. Да, это очень сложная задача. А какая первая проблема, не поняла. Автор не уверен в том, что кубы Suzuki наименьшие?
Ещё не поняла, что такое гиперкуб.