como resolver um quadrado magico 3 3
Soluções para a tarefa
Veja uma solução
15
/
4 9 2 →15
3 5 7 →15
8 1 6 →15
↓ ↓ ↓ \
15 15 15 15
O quadrado mágico tem diversas soluções diferentes. Contudo, alguns elementos são fixos. São eles:
- A soma de cada linha, coluna ou diagonal é 15;
- A casa central é o 5;
- As casas a, c, g e i contém números pares e as casas b, d, f e h números ímpares.
Chama-se de quadrado mágico um arranjo, na forma de um quadrado, de ×
números inteiros tal que todas as linhas, colunas e diagonais têm a mesma soma.
Para determinar uma solução de um quadrado mágico 3 × 3 (Tem várias!), nossa tarefa é colocar os números naturais de 1 a 9 de modo que todas as linhas, colunas e diagonais tenha a mesma soma. Apesar de poder resolvê-lo de diversas formas, alguns elementos são fixos como a soma encontrada e o número que ocupa a posição central.
A primeira coisa que devemos descobrir é que soma é esta.
Para tal, sejam a, b, c, d, e, f, g, h e i tais números colocados em cada posição do quadrado começando da primeira linha até a última (ver figura em anexo).
Como a soma a + b + c + d + e + f + g + h + i = 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8 + 9, em alguma ordem, vale então que:
a + b + c + d + e + f + g + h + i = 45
Seja S a soma em cada linha, coluna ou diagonal. Como sabemos que a soma de cada linha vale a mesma soma:
a + b + c = S (Eq. 1)
d + e + f = S (Eq. 2)
g + h + i = S (Eq. 3)
Somando as equações Eq.1 , Eq.2 e Eq.3 membro a membro:
a + b + c + d + e + f + g + h + i = 3S = 45
Logo, S = 15.
Para o número que ocupa a posição central, fazemos agora as equações relacionadas a soma de cada coluna e das diagonais.
a + d + g = 15 (Eq. 4)
b + e + h = 15 (Eq. 5)
c + f + i = 15 (Eq. 6)
Diagonais:
a + e + i = 15 (Eq. 7)
g + e + c = 15 (Eq. 8)
Somando agora as equações Eq.2 , Eq.5, Eq.7 e Eq.8:
d + e + f + b + e + h + a + e + i + g + e + c = 15 + 15 +15 +15
(a + b + c + d + e + f + g + h + i) + 3e = 60
45 + 3e = 60
3e = 15
e = 5
O número que ocupa a posição central é o 5.
Uma última informação que podemos tirar das equações diz respeito à paridade das casas restantes.
Observe que para que a soma de três números seja um número ímpar (o 15), temos duas possibilidades:
- Os três são ímpares;
- Dois são pares e um ímpar;
Se assumirmos a primeira hipótese, a e i são ímpares (Eq. 7) e g e c também (Eq. 8). Logo, pelas equações Eq. 1, Eq. 2 e Eq. 3 todos os números são ímpares! Um absurdo!!
Se assumirmos a segunda hipótese, a e i são pares e g e c também. Logo, pelas equações Eq. 1, Eq. 2 e Eq. 3, são ímpares os números b, d, f e h.
Resumindo:
- A soma de cada linha, coluna ou diagonal é 15;
- A casa central é o 5;
- As casas a, c, g e i contém números pares e as casas b, d, f e h números ímpares.
Com isso em mente, basta encontrar sua solução!
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