Testaa ensin oletus. Anna sitten päättelyn ansaita vastaus.

Aloita oletuksesta

Tee tilaa paremmalle ajattelutavalle

Tässä houkutteleva oletus: asettaa luvut 1–9 3×3-neliöön niin, että jokaisella rivillä, sarakkeella ja lävistäjällä on sama summa, vaatii pitkän kokeilu- ja erehdyskierroksen. Ei vaadi. Yksi pieni muutos päättelyssä — laskemalla, kuinka monta kertaa keskiruutu käytetään — kiinnittää keskuksen yhdellä laskutoimituksella. Tähän sivusto on rakennettu.

15Taikasumma 3×3 Lo Shu -neliölle
1261Vuosi, jona Yang Hui julkaisi aritmeettisen kolmionsa
6174Kaprekarin vakio neljännumeroisille luvuille
361Risteyskohdat 19×19 Go-laudalla

Esimerkki ratkaisusta

Seuraa päättelyä, älä vain vastausta

Tehtävä

Aseta kukin luku 1–9 kerran 3×3-ruudukkoon niin, että kaikki kolme riviä, kaikki kolme saraketta ja molemmat lävistäjät antavat saman summan. Mikä luku on pakko asettaa keskelle?

Oletus

Keskelle voisi sijoittua useita lukuja; selvität, mikä niistä, kokeilemalla eri asetelmia.

Parempi vastaus

Keskelle voi sijoittua vain 5, ja sen voi todistaa ennen kuin asettaa yhtään muuta laattaa.

Näytä koko ratkaisu

Vaihe 1 — laske rivisumma. Luvut 1–9 tekevät yhteensä 45. Kolme riviä käyttävät jokaista lukua täsmälleen kerran, joten kunkin rivin summa on 45 ÷ 3 = 15.

Vaihe 2 — laske keskusta. Neljä suoraa kulkee keskikohdan kautta: keskirivi, keskisarake ja molemmat lävistäjät. Yhdessä nämä neljä suoraa kattavat kaikki yhdeksän ruutua, mutta keskikohta lasketaan neljä kertaa yhden sijaan.

Vaihe 3 — kirjoita yhtälöksi. Neljän suoran summa on 4 × 15 = 60. Se on myös 45 + 3 × (keskikohta). Siis 45 + 3c = 60, josta c = 5.

Vaihe 4 — testaa raja. Kun keskellä on 5, jokaisen vastakkaisten ruutujen parin on summauduttava 10:een: (1, 9), (2, 8), (3, 7), (4, 6). Pariton luku kulmassa epäonnistuu nopeasti, joten kulmiin tulevat parilliset luvut. Kiertoa ja peilausta lukuun ottamatta neliö on täsmälleen yksi, alla näkyvä — kaikkiaan kahdeksan asentoa.

Lo Shu -neliö. Keskiruutu (5) korostettu ääriviivalla.
492
357
816

Tekstiversio: ylärivi 4, 9, 2; keskirivi 3, 5, 7; alarivi 8, 1, 6. Jokaisen rivin, sarakkeen ja lävistäjän summa on 15.

Lähdetausta
Tätä asetelmaa kutsutaan Kiinassa Lo Shuksi, ja legendan mukaan se liittyy Luo-jokeen ja tulvia hillinneeseen hallitsijaan Yuhun. Numeroneliö on selvästi kirjattu myöhempiin kommentaareihin, ja matemaatikko Yang Hui käsitteli suurempia taikaneliöitä teoksessaan Xugu Zhaiqi Suanfa vuonna 1275.

Historiaa huolellisesti

Aseta kukin perinne kontekstiinsa

„Aasialaiset tehtävät” eivät ole yksi perinne. Niitä on monta, ja ne ovat syntyneet tietyille ihmisille tietyille yleisöille. Muutama esimerkki, joihin palaamme sivustolla:

Japani · Edo-kausi

Sangaku-taulut

Maalattuja puisia geometriatehtävätauluja ripustettiin shintō-pyhäkköihin ja buddhalaisiin temppeleihin, usein paikallisten harrastajien tekeminä, 1600- ja 1800-luvuilla.

Lähdetausta
Fukagawa & Rothman, Sacred Mathematics: Japanese Temple Geometry, Princeton University Press, 2008.

Kiina · n. 3.–5. vuosisata

Sunzin jakojäännökset

Sunzi Suanjing etsii luvun, joka jättää jakojäännökset 2, 3 ja 2, kun se jaetaan luvuilla 3, 5 ja 7 — siemen siitä, mitä nykyään kutsutaan kiinalaiseksi jäännöslauseeksi.

Lähdetausta
Käsitelty lukukuvio-sivullamme.

Intia · 1150

Bhaskara II:n Lilavati

Matematiikan teksti, joka on pääosin kirjoitettu runomuodossa. Siinä on laskutehtäviä ja yhdistelmätehtäviä, jotka on osoitettu kuulijalle, ja laskemista sekoitetaan kertomukseen.

Lähdetausta
Katso laajempi tausta perinteet-sivulta.

Korea · n. 1700

Choi Seok-jeongin neliöt

Joseon-ajan tutkija-virkamies kuvasi 9×9-asetelman, joka tunnistetaan nykyään kahdeksi ortogonaaliseksi latinalaiseksi neliöksi, vuosikymmeniä ennen kuin Leonhard Euler tutki ideaa.

Lähdetausta
Hänen käsikirjoituksestaan Gusuryak.

Päättelyapu

Selvitä yleisimmät umpikujat

Jos kuvio toimii ensimmäisillä viidellä tapauksella, eikö se ole todistettu?

Ei. Kun ympyrä leikataan jänteillä, jotka kulkevat 1, 2, 3, 4 ja 5 pisteen kautta, saadaan 1, 2, 4, 8, 16 aluetta — ja kuudella pisteellä 31, ei 32. Kuvio muuttuu säännöksi vasta, kun pystyt selittämään, miksi sen on jatkuttava.

Kun kruuna on tullut viisi kertaa peräkkäin, onko klaava „jo aika”?

Reilulla kolikolla ei. Jokainen heitto on riippumaton, joten seuraavan todennäköisyys on yhä 1/2. Muuta uskova erehtyy pelurin harhaan.

Tarvitsenko edistynyttä matematiikkaa näiden tehtävien nauttimiseen?

Et lainkaan. Useimmat esimerkkimme käyttävät yhteen- ja kertolaskua sekä huolellista laskemista. Tärkeämpää on kirjoittaa ylös jokainen vaihe.

Katso kaikki päättelyavun artikkelit

Sinun vuorosi

Lähetä kysymys, joka kannattaa selvittää

Juuttuiko sinulle vastaan jokin vaihe, huomasitko väitteen, johon et usko, tai tiedätkö palapelitradition, jota emme ole käsitelleet? Kerro, mitä oletit ja missä kohdassa päättely pysähtyi. Luemme jokaisen viestin, ja kun kysymys muokkaa uutta selitystä, mainitsemme lukijan nimeltä.