かけ算的手法その2
では2つの3次魔方陣から3×3=9次魔方陣を作ってみよう。
用意する魔方陣は全部で9個でである。
大きい魔方陣1個と小さい魔方陣8個である。
3次魔方陣は全部で8種類ある(プログラム6参照)。
例えば、
4 | 9 | 2 |
3 | 5 | 7 |
8 | 1 | 6 |
6 | 7 | 2 |
1 | 5 | 9 |
8 | 3 | 4 |
しかし、後に述べるように、3次魔方陣は本質的には1個しかない。
上の2つは見かけは異なる魔方陣であるが、右上がりの対角線のところに鏡をおけば同じものであることがわかる。
下は上の鏡像だ。しかし、かけ算的手法で9次魔方陣を作るときには、見かけの違いが本質的な違いになる。
鏡像や回転させてものなのどは、全部で8個であるがどの9個を組み合わせる(8個から重複を認めて9個とる場合の組み合わせ)かで、本質的に異なる9次魔方陣ができる。
組み合わせは全部で8の9乗(8を9回かけるという意味)で約1億3千万通り。
ここでは話を簡単にするため大きい魔方陣も埋め込む小さな魔方陣もすべて
4 | 9 | 2 |
3 | 5 | 7 |
8 | 1 | 6 |
であるとしよう。小中学生の諸君は、いろいろな場合でチャレンジ!プログラム6を実行すれば、8種類の3次魔方陣がわかるよ。
大きい魔方陣
4 | 9 | 2 |
3 | 5 | 7 |
8 | 1 | 6 |
小さい魔方陣
4 | 9 | 2 |
3 | 5 | 7 |
8 | 1 | 6 |
が9個
例えば小さい魔方陣を
8 |
に組み込むときには小さい魔方陣のすべての数字に(8−1)×9=72を加える。
76 | 81 | 74 |
75 | 77 | 79 |
80 | 73 | 78 |