J -C → Légende de « Luo Shu » (Le Livre de la rivière Luo – 洛書 , ~ 2200 av J -C ) Carré « Lo Shu » Aimé Lachal Carrés magiques d'ordre 3
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[PDF] Carrés magiques dordre 3
J -C → Légende de « Luo Shu » (Le Livre de la rivière Luo – 洛書 , ~ 2200 av J -C ) Carré « Lo Shu » Aimé Lachal Carrés magiques d'ordre 3
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Carrés magiques d'ordre 4 Aimé Lachal Pierre Schott INSA de Lyon – 4 avril 2016 Ici, pour n = 4, la somme magique vaut 34 n(n² +1) 1 2 Carrés d'ordre
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Aimé LachalCarrés magiques d'ordre 3Carrés magiques d'ordre 3Carrés magiques d'ordre 3 II
Carrés d'ordre 3Carrés d'ordre 3
et cultureet cultureI - Carrés d'ordre 3 et culture
Apparition en Chine : ~ 650 av. J.-C.
→→ Légende de " Luo Shu »Légende de " Luo Shu » (Le Livre de la rivière Luo -洛書, ~ 2200 av. J.-C.)Carré " Lo Shu »Carré " Lo Shu »
Aimé LachalCarrés magiques d'ordre 3
I - Carrés d'ordre 3 et culture
Apparition en Chine : ~ 650 av. J.-C.
→→ Légende de " Luo Shu »Légende de " Luo Shu » (Le Livre de la rivière Luo -洛書, ~ 2200 av. J.-C.)Aimé LachalCarrés magiques d'ordre 3
I - Carrés d'ordre 3 et culture
Apparition en Chine : ~ 650 av. J.-C.
→→ Légende de " Luo Shu »Légende de " Luo Shu » (Le Livre de la rivière Luo -洛書, ~ 2200 av. J.-C.)Aimé LachalCarrés magiques d'ordre 3
I - Carrés d'ordre 3 et culture
Apparition en Chine : ~ 650 av. J.-C.
→→ Légende de " Luo Shu »Légende de " Luo Shu » (Le Livre de la rivière Luo -洛書, ~ 2200 av. J.-C.)Aimé LachalCarrés magiques d'ordre 3
IIIIRésolutionRésolution
complètecomplèteII - Résolution complète Donnéesx1x2x3
x4x5x6 x7x8x9Aimé LachalCarrés magiques d'ordre 3 Conditions pour avoir un carré magique de somme SLignes x1+x2+x3=S x4+x5+x6=S x7+x8+x9=SColonnes
x1+x4+x7=S x2+x5+x8=S x3+x6+x9=SDiagonales x1+x5+x9=S x3+x5+x7=S II - Résolution complèteAimé LachalCarrés magiques d'ordre 3{{
x1+x2+x3 x4+x5+x6 x7+x8+x9 x1+x4+x7 x2+x5+x8 x3+x6+x9 x1+x5+x9 x3+x5+x7E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 Système linéaire (8 équations, 9 inconnues) =S =S =S =S =S =S =S =S II - Résolution complèteAimé LachalCarrés magiques d'ordre 3
x1+x4+x7 x2+x5+x8 x3+x6+x9 x4+x5+x6 x4+x5+x6+x7+x8+x92x5+x6+x8+2x9
x5-x6+x7-x9 x7+x8+x9 Permutations et combinaisons des équations =S =S =S =S =2S =2S =0 =SE1' = E4E2' = E5
E3' = E6
E4' = E2
E5' = E1 - E4 - E5 - E6
E6' = E7+ E5 + E6 - E1
E7' = E8 - E6
E8' = E3 II - Résolution complète
Aimé LachalCarrés magiques d'ordre 3
x1+x4+x7 x2+x5+x8 x3+x6+x9 x4+x5+x6 x5-x6+x7-x93x6-2x7+x8+4x9
x7+x8+x9 x7+x8+x9E1" = E1'E2" = E2'
E3" = E3'
E4" = E4'
E5" = E7'
E6" = E6'- 2xE7'
E7" = E8'
E8" = E5' - E4' Permutations et combinaisons des équations =S =S =S =S =0 =2S =S =S II - Résolution complèteAimé LachalCarrés magiques d'ordre 3
x1+x4+x7=S x2+x5=S-x8 x3+x6=S-x9 x4+x5+x6=S x5-x6+x7=x93x6-2x7=2S-x8-4x9
x7=S-x8-x90=0E1"' = E1"
E2"' = E2"
E3"' = E3"
E4"' = E4"
E5"' = E5"
E6"' = E6"
E7"' = E7"
E8"' = E8"- E7" Inconnues 2daires : x8,x9 - Équation 2daire : E8"' - Rang=7II - Résolution complète
Aimé LachalCarrés magiques d'ordre 3
x1=S-x4-x7 1 3 x2=S-x5-x8 1 3 x3=S-x6-x9 1 3 x4=S-x5-x6 1 3 x5=x6-x7+x9 1 3 x6=2 3S+2 3x7-1 3x8-4 3x9 x7=S-x8-x9 Résolution de x1, x2, x3, x4, x5, x6 et x7 II - Résolution complèteAimé LachalCarrés magiques d'ordre 3
x1=2 3S-x9 x2=2 3S-x8 x3=-13S+x8+x9
x4=-23S+x8+2x9
x5=1 3S x6=43S-x8-2x9
x7=S-x8-x9Aimé Lachal Substitution progressive en fonction de x8 et x9 II - Résolution complète
Aimé LachalCarrés magiques d'ordre 3
→ Infinité de solutions dépendant de x8 , x9 et S2 3S-x9 23S-x8-1
3S+x8+x9
-23S+x8+2x9
1 3S43S-x8-2x9
S-x8-x9x8x9 II - Résolution complète
Aimé LachalCarrés magiques d'ordre 3
La somme magique S
vaut nécessairement et le terme central est S/33x5 Remarque 1S/3 II - Résolution complète
Aimé LachalCarrés magiques d'ordre 3
Une explication en couleurs II - Résolution complèteAimé LachalCarrés magiques d'ordre 3
⇒ Une explication en couleurs II - Résolution complèteAimé LachalCarrés magiques d'ordre 3
Remarque 2
E8"' = E8"- E7"
= E5' - E4' - E8' = E1 + E2 + E3 - E4 - E5 - E6Équation 2daire :D'où : E1 + E2 + E3 - E4 - E5 - E6 = 0E8"' = 0
Or II - Résolution complète
Aimé LachalCarrés magiques d'ordre 3
IIIIII
Une méthodeUne méthode
de constructionde constructionÀ partir du
paramètre central →→ a III - Une méthode de construction Remplissage progressifAimé LachalCarrés magiques d'ordre 3
2 paramètres
→→ a,b III - Une méthode de construction Remplissage progressifAimé LachalCarrés magiques d'ordre 3
3 paramètres
→→ a,b,c III - Une méthode de construction Remplissage progressifAimé LachalCarrés magiques d'ordre 3
3 paramètres
→→ a,b,c III - Une méthode de construction Remplissage progressifAimé LachalCarrés magiques d'ordre 3
3 paramètres
→→ a,b,c III - Une méthode de construction Remplissage progressifAimé LachalCarrés magiques d'ordre 3
3 paramètres
→→ a,b,c III - Une méthode de construction Remplissage progressifAimé LachalCarrés magiques d'ordre 3
3 paramètres
→→ a,b,c III - Une méthode de construction Remplissage progressifAimé LachalCarrés magiques d'ordre 3
III - Une méthode de construction Une représentation à trois paramètresCarré
de somme magique 3a →→ Espace vectoriel de dimension 3Aimé LachalCarrés magiques d'ordre 3
III - Une méthode de construction
Carré magique
symétrique de somme 0Carré magique antisymétrique de somme 0Carré magique trivial de somme 3a Une décompositionAimé LachalCarrés magiques d'ordre 3
Édouard Lucas (1842-1891)
Mathématicien français.
→→ " Récréations mathématiques »" Récréations mathématiques » (1882-1894)
→→ Forme générale des carrés d'ordre 3 III - Une méthode de construction Un mathématicienAimé LachalCarrés magiques d'ordre 3
IVIVCarrés d'ordre 3Carrés d'ordre 3
normauxnormaux IV - Carrés d'ordre 3 normaux Avec les chiffres de 1 à 9...Un carré normalnormal
de somme 15Aimé LachalCarrés magiques d'ordre 3
Il y a 8 carrés magiques normaux d'ordre 3(obtenus par rotations et symétries) IV - Carrés d'ordre 3 normaux Avec les chiffres de 1 à 9...
Aimé LachalCarrés magiques d'ordre 3
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