ОБ ИДЕАЛЬНЫХ КВАДРАТАХ ДВЕНАДЦАТОГО ПОРЯДКА
С НАЧАЛЬНОЙ ЦЕПОЧКОЙ “ХОД КОНЁМ”
Часть II
Всё правильно! Сейчас нашла ту самую программу и выполнила её для всех 8 начальных цепочек. Для каждой начальной цепочки программа выдала 8 решений. Итого у меня получилось 64 идеальных квадратов 12-ого порядка с начальной цепочкой “ход конём”, начинающихся с числа 1. Теперь посчитаем так: вполне резонно предположить, что идеальных квадратов, начинающихся с любого из 144 чисел, тоже будет 64. Следовательно, всего получается 64*144=9216 подобных идеальных квадратов. Такое же число я получила в предыдущей части статьи, считая по-другому.
Покажу идеальные квадраты с такой же начальной цепочкой, как в квадрате № 4 и в квадрате с рис. 27 (см. предыдущую часть статьи). Тут есть один нюанс: мне было лень писать в программе приведение образующей таблицы к правильному виду и превращение образующей таблицы в идеальный квадрат. Для нескольких частных решений я делаю это вручную. Сейчас и покажу, как это делается. Начну с образующей таблицы идеального квадрата с рис. 27 (напомню читателям, что построение выполняется методом качелей). Программа выдаёт образующую таблицу со смещением в столбцах, вот такую:
№ 1
1 5 7 10 11 4 9 2 3 6 8 12
144 84 48 36 60 132 24 96 120 108 72
133 73 37 25 49 121 13 85 109 97 61
137 77 41 29 53 125 17 89 113 101 65
139 79 43 31 55 127 19 91 115 103 67
142 82 46 34 58 130 22 94 118 106 70
143 83 47 35 59 131 23 95 119 107 71
136 76 40 28 52 124 16 88 112 100 64
141 81 45 33 57 129 21 93 117 105 69
134 74 38 26 50 122 14 86 110 98 62
135 75 39 27 51 123 15 87 111 99 63
138 78 42 30 54 126 18 90 114 102 66
140 80 44 32 56 128 20 92 116 104 68
Конечно, ещё вместе с образующей таблицей программа выдаёт и соответствующую ей начальную цепочку (она перед образующей таблицей написана).
Теперь покажу правильную образующую таблицу (рис. 1). Понятно, что я получила её из выданной программой таблицы, сделав соответствующие смещения в столбцах.
|
1 |
140 |
75 |
45 |
35 |
55 |
121 |
20 |
87 |
117 |
107 |
67 |
-4 |
5 |
144 |
78 |
38 |
28 |
58 |
125 |
24 |
90 |
110 |
100 |
70 |
-2 |
7 |
133 |
80 |
39 |
33 |
59 |
127 |
13 |
92 |
111 |
105 |
71 |
-3 |
10 |
137 |
84 |
42 |
26 |
52 |
130 |
17 |
96 |
114 |
98 |
64 |
-1 |
11 |
139 |
73 |
44 |
27 |
57 |
131 |
19 |
85 |
116 |
99 |
69 |
7 |
4 |
142 |
77 |
48 |
30 |
50 |
124 |
22 |
89 |
120 |
102 |
62 |
-5 |
9 |
143 |
79 |
37 |
32 |
51 |
129 |
23 |
91 |
109 |
104 |
63 |
7 |
2 |
136 |
82 |
41 |
36 |
54 |
122 |
16 |
94 |
113 |
108 |
66 |
-1 |
3 |
141 |
83 |
43 |
25 |
56 |
123 |
21 |
95 |
115 |
97 |
68 |
-3 |
6 |
134 |
76 |
46 |
29 |
60 |
126 |
14 |
88 |
118 |
101 |
72 |
-2 |
8 |
135 |
81 |
47 |
31 |
49 |
128 |
15 |
93 |
119 |
103 |
61 |
-4 |
12 |
138 |
74 |
40 |
34 |
53 |
132 |
18 |
86 |
112 |
106 |
65 |
|
k=0 |
k=11 |
k=6 |
k=3 |
k=2 |
k=4 |
k=10 |
k=1 |
k=7 |
k=9 |
k=8 |
k=5 |
Рис. 1
Теперь надо выполнить перенос чисел из образующей таблицы в идеальный квадрат. Как это делать, читатели, знакомые с методом качелей, хорошо знают. На рис. 2 вы видите готовый идеальный квадрат (это как раз квадрат с рис. 27 в предыдущей части статьи).
1 |
140 |
75 |
45 |
35 |
55 |
121 |
20 |
87 |
117 |
107 |
67 |
106 |
65 |
12 |
138 |
74 |
40 |
34 |
53 |
132 |
18 |
86 |
112 |
93 |
119 |
103 |
61 |
8 |
135 |
81 |
47 |
31 |
49 |
128 |
15 |
126 |
14 |
88 |
118 |
101 |
72 |
6 |
134 |
76 |
46 |
29 |
60 |
25 |
56 |
123 |
21 |
95 |
115 |
97 |
68 |
3 |
141 |
83 |
43 |
82 |
41 |
36 |
54 |
122 |
16 |
94 |
113 |
108 |
66 |
2 |
136 |
9 |
143 |
79 |
37 |
32 |
51 |
129 |
23 |
91 |
109 |
104 |
63 |
102 |
62 |
4 |
142 |
77 |
48 |
30 |
50 |
124 |
22 |
89 |
120 |
85 |
116 |
99 |
69 |
11 |
139 |
73 |
44 |
27 |
57 |
131 |
19 |
130 |
17 |
96 |
114 |
98 |
64 |
10 |
137 |
84 |
42 |
26 |
52 |
33 |
59 |
127 |
13 |
92 |
111 |
105 |
71 |
7 |
133 |
80 |
39 |
78 |
38 |
28 |
58 |
125 |
24 |
90 |
110 |
100 |
70 |
5 |
144 |
Рис. 2
Следующие идеальные квадраты (7 штук) с такой же начальной цепочкой представляю на рис. 3-9. Обратите внимание на то, что квадрат № 4 (из предыдущей части статьи) тоже вошёл в эту группу квадратов (см. рис. 5), что и понятно: ведь у него такая же начальная цепочка.
1 |
140 |
75 |
117 |
107 |
55 |
121 |
20 |
87 |
45 |
35 |
67 |
34 |
65 |
12 |
138 |
74 |
112 |
106 |
53 |
132 |
18 |
86 |
40 |
93 |
47 |
31 |
61 |
8 |
135 |
81 |
119 |
103 |
49 |
128 |
15 |
126 |
14 |
88 |
46 |
29 |
72 |
6 |
134 |
76 |
118 |
101 |
60 |
97 |
56 |
123 |
21 |
95 |
43 |
25 |
68 |
3 |
141 |
83 |
115 |
82 |
113 |
108 |
54 |
122 |
16 |
94 |
41 |
36 |
66 |
2 |
136 |
9 |
143 |
79 |
109 |
104 |
51 |
129 |
23 |
91 |
37 |
32 |
63 |
30 |
62 |
4 |
142 |
77 |
120 |
102 |
50 |
124 |
22 |
89 |
48 |
85 |
44 |
27 |
69 |
11 |
139 |
73 |
116 |
99 |
57 |
131 |
19 |
130 |
17 |
96 |
42 |
26 |
64 |
10 |
137 |
84 |
114 |
98 |
52 |
105 |
59 |
127 |
13 |
92 |
39 |
33 |
71 |
7 |
133 |
80 |
111 |
78 |
110 |
100 |
58 |
125 |
24 |
90 |
38 |
28 |
70 |
5 |
144 |
Рис. 3
1 |
140 |
87 |
45 |
35 |
67 |
121 |
20 |
75 |
117 |
107 |
55 |
106 |
53 |
12 |
138 |
86 |
40 |
34 |
65 |
132 |
18 |
74 |
112 |
81 |
119 |
103 |
49 |
8 |
135 |
93 |
47 |
31 |
61 |
128 |
15 |
126 |
14 |
76 |
118 |
101 |
60 |
6 |
134 |
88 |
46 |
29 |
72 |
25 |
68 |
123 |
21 |
83 |
115 |
97 |
56 |
3 |
141 |
95 |
43 |
94 |
41 |
36 |
66 |
122 |
16 |
82 |
113 |
108 |
54 |
2 |
136 |
9 |
143 |
91 |
37 |
32 |
63 |
129 |
23 |
79 |
109 |
104 |
51 |
102 |
50 |
4 |
142 |
89 |
48 |
30 |
62 |
124 |
22 |
77 |
120 |
73 |
116 |
99 |
57 |
11 |
139 |
85 |
44 |
27 |
69 |
131 |
19 |
130 |
17 |
84 |
114 |
98 |
52 |
10 |
137 |
96 |
42 |
26 |
64 |
33 |
71 |
127 |
13 |
80 |
111 |
105 |
59 |
7 |
133 |
92 |
39 |
90 |
38 |
28 |
70 |
125 |
24 |
78 |
110 |
100 |
58 |
5 |
144 |
Рис. 4
1 |
140 |
87 |
69 |
35 |
19 |
97 |
44 |
123 |
117 |
83 |
55 |
82 |
53 |
12 |
138 |
86 |
64 |
34 |
17 |
108 |
42 |
122 |
112 |
129 |
119 |
79 |
49 |
8 |
135 |
93 |
71 |
31 |
13 |
104 |
39 |
102 |
38 |
124 |
118 |
77 |
60 |
6 |
134 |
88 |
70 |
29 |
24 |
25 |
20 |
99 |
45 |
131 |
115 |
73 |
56 |
3 |
141 |
95 |
67 |
94 |
65 |
36 |
18 |
98 |
40 |
130 |
113 |
84 |
54 |
2 |
136 |
9 |
143 |
91 |
61 |
32 |
15 |
105 |
47 |
127 |
109 |
80 |
51 |
78 |
50 |
4 |
142 |
89 |
72 |
30 |
14 |
100 |
46 |
125 |
120 |
121 |
116 |
75 |
57 |
11 |
139 |
85 |
68 |
27 |
21 |
107 |
43 |
106 |
41 |
132 |
114 |
74 |
52 |
10 |
137 |
96 |
66 |
26 |
16 |
33 |
23 |
103 |
37 |
128 |
111 |
81 |
59 |
7 |
133 |
92 |
63 |
90 |
62 |
28 |
22 |
101 |
48 |
126 |
110 |
76 |
58 |
5 |
144 |
Рис. 5
1 |
140 |
87 |
117 |
83 |
19 |
97 |
44 |
123 |
69 |
35 |
55 |
34 |
53 |
12 |
138 |
86 |
112 |
82 |
17 |
108 |
42 |
122 |
64 |
129 |
71 |
31 |
49 |
8 |
135 |
93 |
119 |
79 |
13 |
104 |
39 |
102 |
38 |
124 |
70 |
29 |
60 |
6 |
134 |
88 |
118 |
77 |
24 |
73 |
20 |
99 |
45 |
131 |
67 |
25 |
56 |
3 |
141 |
95 |
115 |
94 |
113 |
84 |
18 |
98 |
40 |
130 |
65 |
36 |
54 |
2 |
136 |
9 |
143 |
91 |
109 |
80 |
15 |
105 |
47 |
127 |
61 |
32 |
51 |
30 |
50 |
4 |
142 |
89 |
120 |
78 |
14 |
100 |
46 |
125 |
72 |
121 |
68 |
27 |
57 |
11 |
139 |
85 |
116 |
75 |
21 |
107 |
43 |
106 |
41 |
132 |
66 |
26 |
52 |
10 |
137 |
96 |
114 |
74 |
16 |
81 |
23 |
103 |
37 |
128 |
63 |
33 |
59 |
7 |
133 |
92 |
111 |
90 |
110 |
76 |
22 |
101 |
48 |
126 |
62 |
28 |
58 |
5 |
144 |
Рис. 6
Сразу покажу простое преобразование “плюс-минус 48”, которым связаны два последних квадрата, смотрите матрицу этого преобразования на рис. 6а.
|
|
|
+48 |
+48 |
|
|
|
|
-48 |
-48 |
|
-48 |
|
|
|
|
+48 |
+48 |
|
|
|
|
-48 |
|
-48 |
-48 |
|
|
|
|
+48 |
+48 |
|
|
|
|
|
|
-48 |
-48 |
|
|
|
|
+48 |
+48 |
|
+48 |
|
|
|
|
-48 |
-48 |
|
|
|
|
+48 |
|
+48 |
+48 |
|
|
|
|
-48 |
-48 |
|
|
|
|
|
|
+48 |
+48 |
|
|
|
|
-48 |
-48 |
|
-48 |
|
|
|
|
+48 |
+48 |
|
|
|
|
-48 |
|
-48 |
-48 |
|
|
|
|
+48 |
+48 |
|
|
|
|
|
|
-48 |
-48 |
|
|
|
|
+48 |
+48 |
|
+48 |
|
|
|
|
-48 |
-48 |
|
|
|
|
+48 |
|
+48 |
+48 |
|
|
|
|
-48 |
-48 |
|
|
|
Рис. 6а
Вот какое интересное “идеальное” преобразование, то есть преобразование, сохраняющее идеальность квадрата!
Примечание: простым преобразованием “плюс-минус …” я называю такое преобразование, в котором участвует одно число, а комбинированным – в котором участвуют несколько чисел. Пример комбинированного преобразования смотрите в предыдущей части статьи.
Продолжаю представление идеальных квадратов с одинаковой начальной цепочкой. Мне осталось показать три квадрата.
1 |
140 |
87 |
117 |
107 |
67 |
121 |
20 |
75 |
45 |
35 |
55 |
34 |
53 |
12 |
138 |
86 |
112 |
106 |
65 |
132 |
18 |
74 |
40 |
81 |
47 |
31 |
49 |
8 |
135 |
93 |
119 |
103 |
61 |
128 |
15 |
126 |
14 |
76 |
46 |
29 |
60 |
6 |
134 |
88 |
118 |
101 |
72 |
97 |
68 |
123 |
21 |
83 |
43 |
25 |
56 |
3 |
141 |
95 |
115 |
94 |
113 |
108 |
66 |
122 |
16 |
82 |
41 |
36 |
54 |
2 |
136 |
9 |
143 |
91 |
109 |
104 |
63 |
129 |
23 |
79 |
37 |
32 |
51 |
30 |
50 |
4 |
142 |
89 |
120 |
102 |
62 |
124 |
22 |
77 |
48 |
73 |
44 |
27 |
57 |
11 |
139 |
85 |
116 |
99 |
69 |
131 |
19 |
130 |
17 |
84 |
42 |
26 |
52 |
10 |
137 |
96 |
114 |
98 |
64 |
105 |
71 |
127 |
13 |
80 |
39 |
33 |
59 |
7 |
133 |
92 |
111 |
90 |
110 |
100 |
70 |
125 |
24 |
78 |
38 |
28 |
58 |
5 |
144 |
Рис. 7
1 |
140 |
123 |
69 |
35 |
55 |
97 |
44 |
87 |
117 |
83 |
19 |
82 |
17 |
12 |
138 |
122 |
64 |
34 |
53 |
108 |
42 |
86 |
112 |
93 |
119 |
79 |
13 |
8 |
135 |
129 |
71 |
31 |
49 |
104 |
39 |
102 |
38 |
88 |
118 |
77 |
24 |
6 |
134 |
124 |
70 |
29 |
60 |
25 |
56 |
99 |
45 |
95 |
115 |
73 |
20 |
3 |
141 |
131 |
67 |
130 |
65 |
36 |
54 |
98 |
40 |
94 |
113 |
84 |
18 |
2 |
136 |
9 |
143 |
127 |
61 |
32 |
51 |
105 |
47 |
91 |
109 |
80 |
15 |
78 |
14 |
4 |
142 |
125 |
72 |
30 |
50 |
100 |
46 |
89 |
120 |
85 |
116 |
75 |
21 |
11 |
139 |
121 |
68 |
27 |
57 |
107 |
43 |
106 |
41 |
96 |
114 |
74 |
16 |
10 |
137 |
132 |
66 |
26 |
52 |
33 |
59 |
103 |
37 |
92 |
111 |
81 |
23 |
7 |
133 |
128 |
63 |
126 |
62 |
28 |
58 |
101 |
48 |
90 |
110 |
76 |
22 |
5 |
144 |
Рис. 8
1 |
140 |
123 |
117 |
83 |
55 |
97 |
44 |
87 |
69 |
35 |
19 |
34 |
17 |
12 |
138 |
122 |
112 |
82 |
53 |
108 |
42 |
86 |
64 |
93 |
71 |
31 |
13 |
8 |
135 |
129 |
119 |
79 |
49 |
104 |
39 |
102 |
38 |
88 |
70 |
29 |
24 |
6 |
134 |
124 |
118 |
77 |
60 |
73 |
56 |
99 |
45 |
95 |
67 |
25 |
20 |
3 |
141 |
131 |
115 |
130 |
113 |
84 |
54 |
98 |
40 |
94 |
65 |
36 |
18 |
2 |
136 |
9 |
143 |
127 |
109 |
80 |
51 |
105 |
47 |
91 |
61 |
32 |
15 |
30 |
14 |
4 |
142 |
125 |
120 |
78 |
50 |
100 |
46 |
89 |
72 |
85 |
68 |
27 |
21 |
11 |
139 |
121 |
116 |
75 |
57 |
107 |
43 |
106 |
41 |
96 |
66 |
26 |
16 |
10 |
137 |
132 |
114 |
74 |
52 |
81 |
59 |
103 |
37 |
92 |
63 |
33 |
23 |
7 |
133 |
128 |
111 |
126 |
110 |
76 |
58 |
101 |
48 |
90 |
62 |
28 |
22 |
5 |
144 |
Рис. 9
Итак, я показала 8 идеальных квадратов, имеющих одинаковую начальную цепочку. Думаю, что все квадраты этой группы связаны между собой преобразованием “плюс-минус …”.
Как сказано выше, по программе получено 64 идеальных квадратов, начиняющихся с числа 1. Заинтересовавшиеся читатели могут посмотреть на образующие таблицы всех 64 квадратов здесь:
http://www.natalimak1.narod.ru/mk/obrid12.htm
Выше показано, как превратить (неправильную, со смещением чисел в столбцах) образующую таблицу, выданную программой, в идеальный квадрат.
Интересный вопрос для серьёзных исследователей магических квадратов:
можно ли придумать такое формальное преобразование, с помощью которого из группы идеальных квадратов 12-ого порядка с начальной цепочкой “ход конём”, начинающихся с числа 1 (таких квадратов, как мы видели, 64), получалась бы группа идеальных квадратов, начинающихся с числа 2? А затем группа идеальных квадратов, начинающихся с числа 3, и так далее. Другими словами: надо показать путь, которым можно построить все 9216 подобных идеальных квадратов 12-ого порядка. А потом добавить к ним ещё одну группу из 9216 квадратов, получающихся из первой группы методом перестановки двух латинских квадратов, из которых построен каждый идеальный квадрат первой группы.
***
Читайте мою виртуальную книгу “Волшебный мир магических квадратов”:
http://www.klassikpoez.narod.ru/glavnaja.htm
7 августа 2008 г.
г. Саратов