Корице уџбеника

III.4. Професор Вам Прича: Магичне Фигуре Са Девет Бројева (1)

Изабери решење задатка:

Задатак 4

Кратко решење

У магичном кругу збирови на свим правцима су једнаки. На пример: \[ 1 + 5 + 9 = 15 \] \[ 2 + 5 + 8 = 15 \] Ако све бројеве помножимо истим бројем, на пример бројем 2, добијамо нове збирове: \[ 2 + 10 + 18 = 30 \] \[ 4 + 10 + 16 = 30 \] Пошто смо сваки сабирак увећали 2 пута, и укупни збирови су се увећали 2 пута. Нови збирови остају међусобно једнаки, што значи да фигура остаје магични круг.

Детаљно решење

Корак 1: Подсећање на правило магичног круга

Магични круг је фигура у којој је збир бројева на свакој линији исти. Замислимо једну линију из магичног круга са бројевима 1, 5 и 9, и другу са бројевима 2, 5 и 8. Израчунајмо њихове збирове: \[ 1 + 5 + 9 = 15 \] \[ 2 + 5 + 8 = 15 \] Збирови су једнаки и износе 15.

Корак 2: Множење сваког броја истим бројем

Да бисмо проверили шта се дешава када помножимо све бројеве истим бројем, изабраћемо један број, на пример 2. Помножимо бројеве са прве линије (1, 5 и 9) бројем 2: \[ 1 \cdot 2 = 2 \] \[ 5 \cdot 2 = 10 \] \[ 9 \cdot 2 = 18 \] Сада саберимо ове нове бројеве: \[ 2 + 10 + 18 = 30 \] Помножимо сада бројеве са друге линије (2, 5 и 8) бројем 2: \[ 2 \cdot 2 = 4 \] \[ 5 \cdot 2 = 10 \] \[ 8 \cdot 2 = 16 \] Саберимо и ове нове бројеве: \[ 4 + 10 + 16 = 30 \]

Корак 3: Закључак

Примећујемо да су нови збирови поново једнаки међу собом (оба износе 30). Зато што смо сваки појединачни број повећали исти број пута, и укупан збир сваке линије се повећао исти број пута (збир је дупло већи). Због тога се особине магичног круга не мењају, па закључујемо да ћемо опет добити магични круг.

Кратак запис решења:

Пример збирова у магичном кругу: \[ 1 + 5 + 9 = 15 \] \[ 2 + 5 + 8 = 15 \] Ако све бројеве помножимо бројем 2: \[ 2 + 10 + 18 = 30 \] \[ 4 + 10 + 16 = 30 \] Збирови на свим правцима се равномерно увећавају и остају једнаки. Одговор: Да.

Најважније из лекције

Магични круг је фигура код које је збир бројева дуж било које праве линије која пролази кроз центар увек константан.
Основни магични круг са 9 бројева (од 1 до 9) има број 5 у центру, док спољашња поља чине четири пара са једнаким збировима \( (1+9=10, 2+8=10, 3+7=10, 4+6=10) \). Укупан збир по сваком правцу је \(10 + 5 = 15\).
Својство инваријантности: Магични круг задржава своја магична својства (збирови праваца остају једнаки међу собом) уколико се сви његови бројеви саберу, одузму или помноже истим бројем.
Магични круг је фигура код које су збирови бројева по свим назначеним правцима међусобно једнаки.
Магични круг са девет бројева састоји се од једног централног поља и осам спољашњих поља која су повезана линијама (правцима) које пролазе кроз центар. Сваки правац садржи тачно три поља: два наспрамна спољашња поља и заједничко централно поље.
Илустрација магичног круга који се састоји од девет поља (кружића): један у центру и осам распоређених на кружници, повезаних унакрсним линијама које пролазе кроз центар. У центру је број 5, а спољашња наспрамна поља су попуњена паровима чији је збир исти (1 и 9, 2 и 8, 3 и 7, 4 и 6).
Ако у центар магичног круга упишемо број 5, а у спољашња поља распоредимо бројеве 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8 и 9 тако да наспрамни парови буду:
  • 1 и 9 (јер је \(1 + 9 = 10\))
  • 2 и 8 (јер је \(2 + 8 = 10\))
  • 3 и 7 (јер је \(3 + 7 = 10\))
  • 4 и 6 (јер је \(4 + 6 = 10\))
Збир на сваком од четири правца биће једнак: \[ \text{Збир} = 10 + 5 = 15 \] Пошто је збир на свим правцима исти (15), ова фигура представља магични круг.
Магична својства при рачунским операцијама:
  • Сабирање: Ако сваком броју магичног круга додамо исти број, добијена фигура ће и даље бити магични круг.
  • Одузимање: Ако од сваког броја магичног круга одузмемо исти број, фигура остаје магични круг.
  • Множење: Ако сваки број магичног круга помножимо истим бројем, фигура такође остаје магични круг.
Посматрајмо магични круг са бројевима од 1 до 9 (центар је 5, а карактеристичан збир правца је 15).
Ако сваки број помножимо са 2, добијамо нове бројеве: центар постаје 10, а спољашњи парови постају (2, 18), (4, 16), (6, 14) и (8, 12).
Нови збир сваког правца биће: \[ 2 + 10 + 18 = 30 \] \[ 4 + 10 + 16 = 30 \] Фигура је и даље магични круг са новим константним збиром 30.

Задаци за вежбање

Лаки задатак: Дат је делимично попуњен магични круг са девет поља у коме је у центру број 10. Позната су три спољашња поља са бројевима 3, 5 и 7. Одреди бројеве који морају стајати на њима наспрамним пољима ако је збир на сваком правцу 25.
Нека је \(x\) наспрамно поље за број 3. Пошто је укупан збир правца 25, важи: \[ 3 + 10 + x = 25 \implies 13 + x = 25 \implies x = 12 \]
Нека је \(y\) наспрамно поље за број 5: \[ 5 + 10 + y = 25 \implies 15 + y = 25 \implies y = 10 \]
Нека је \(z\) наспрамно поље за број 7: \[ 7 + 10 + z = 25 \implies 17 + z = 25 \implies z = 8 \]
Одговор: Наспрамна поља морају садржати бројеве 12, 10 и 8.
Средњи задатак: Ако је збир бројева на сваком од праваца магичног круга једнак 60, а збир два наспрамна спољашња поља износи 44, који број се налази у централном пољу тог магичног круга?
Сваки правац чине два наспрамна спољашња поља и једно централно поље.
Формула за збир на једном правцу је: \[ \text{Збир спољашњих поља} + \text{Централно поље} = \text{Збир правца} \]
Заменом познатих вредности добијамо: \[ 44 + \text{Централно поље} = 60 \] \[ \text{Централно поље} = 60 - 44 = 16 \]
Одговор: У централном пољу се налази број 16.
Тешки задатак: Полазимо од основног магичног круга са бројевима од 1 до 9, где је у центру број 5, а карактеристичан збир на сваком правцу је 15. Ако сваком броју у овом магичном кругу додамо број 4623, одреди колика ће бити вредност новог збира на сваком од праваца.
Сваки правац се састоји од тачно три поља. Када сваком појединачном броју додамо 4623, укупни збир три броја на сваком правцу ће се увећати за: \[ 3 \cdot 4623 = 13869 \]
Нови збир на сваком правцу биће једнак старом збиру увећаном за ову вредност: \[ \text{Нови збир} = 15 + 13869 = 13884 \]
Провера преко једног правца:
Нови центар: \( 5 + 4623 = 4628 \)
Нови наспрамни пар: \( (1 + 4623) + (9 + 4623) = 4624 + 4632 = 9256 \)
Нови збир правца: \( 9256 + 4628 = 13884 \)
Одговор: Нови збир на сваком од праваца износиће 13884.

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: