專利名稱:立體幻方玩具的制作方法
本實用新型涉及一種立體幻方數(shù)學(xué)智力玩具。
現(xiàn)有的幻方智力玩具是將等差數(shù)列－95、－93、－91、…、91、9395共96個數(shù)分布在每面有16個小方格且可轉(zhuǎn)動的正立方體的六個表面上，并在六個面上著六種不同的顏色，(參見CN107707A)這種幻方智力玩具在數(shù)學(xué)上屬于運動群理論。
本實用新型的目的在于提供一種采用由n個(n≥9)大小相同的正立方體，在其六個面寫有不同的數(shù)而組成一套立體幻方玩具。
下面以自然數(shù)為例說明本實用新型的具體結(jié)構(gòu)及數(shù)字編寫規(guī)律。
作n個大小相同的正方體(以下簡稱塊)(n≥9)，在每塊的六個面上分別依序?qū)懹袕?到6n個數(shù)，構(gòu)成一套立體幻方玩具，數(shù)字編寫遵循的原則是1、從1到n，n＋1到2n，2n＋1到3n，3n＋1到4n，4n＋1到5n，5n＋1到6n，分別按順序輪流寫在各塊的每一面上。如第一塊的六個數(shù)是1，n＋1，2n＋1，3n＋1，4n＋1，5n＋1，依此類推，其余每塊6個面上的6個數(shù)從小到大成等差，公差是n。
2、每塊按相同的旋轉(zhuǎn)軸對稱原則編寫6個數(shù)的順序和方向。
下面結(jié)合附圖舉兩個實施例進行具體說明。
實施例1，當n＝9時是一套九塊立體幻方玩具。
圖1為實用新型由九塊大小相同組成一套九塊立體幻方玩具。
圖2是這套立體幻方玩具的各個面上編寫數(shù)字規(guī)則的展開平面圖。其規(guī)則如下(1)從第一塊到第九塊按順序輪流分別寫上從1到9，從10到18，從19到27，從28到36，從37到45，從46到54等54個數(shù)，每塊的六個面上的六個數(shù)從小到大成等差，公差是9。(2)按旋轉(zhuǎn)軸對稱原則編這六個數(shù)的順序和方向。
實施例2，當n＝27時是大小相同的二十七塊立體幻方玩具。
圖3是本實用新型的一套二十七塊立體幻方玩具。
圖4是這套27塊立體幻方玩具編數(shù)字規(guī)則的展開平面圖，其規(guī)則與圖2相同。數(shù)從1到162，分成1到27，28到54，55到81，82到108，109到135，136到162等6組按順序分別把每組的每個數(shù)編在27塊的6面上，每塊6個面上的6個數(shù)成等差，公差是27，且按旋轉(zhuǎn)軸對稱原則編寫6個數(shù)的順序和方向。
本實用新型用于排列幻方有如下三個優(yōu)點(1)一套n塊立體幻方(n≥9)上編有6n個數(shù)，是塊數(shù)的6倍，可運用的數(shù)的范圍廣大，數(shù)小的適合小學(xué)生使用，數(shù)大的適合中學(xué)生以及成年人使用，難度便于掌握。(2)每塊既是獨立的又由于數(shù)字之間有連續(xù)循環(huán)輪轉(zhuǎn)性的特點，它們象一付棋，成為有機的整體。(3)從圖1，圖3可以看出，在一套幻方中，當有一個面的數(shù)同向排列時，其余各相對應(yīng)面上數(shù)也分別同向，當一面排成幻方時，其余五個相對應(yīng)的面全部或部分也是幻方。立體幻方豐富了幻方的內(nèi)涵，加濃了幻方的趣味，更能吸引人們的興趣，利用立體幻方玩具來排列幻方的形式和方法很多，由玩者自由尋求，難在其中，趣在其中，是開發(fā)智力的玩具，下面將舉例進行說明。
圖5(a)是從9塊立體幻方玩具中取1到9等9個數(shù)排列成的3階幻方，其中3行3列以及兩對角線上三個數(shù)的和都是15。這個和數(shù)叫做幻方的和用字母A表示其計算公式如下A＝ 1/2 ×階數(shù)(首項＋末項)＝ 1/2 ×3(1＋9)＝15把這個幻方的每塊同向翻轉(zhuǎn)一次所得到新的一面也是3階幻方。但和數(shù)A改變了。
圖5(b)是從9塊立體幻方玩具中取3到11排成的一個3階幻方。
圖5(c)是從9塊立體幻方玩具中取1、3、5、7－17排成的3階幻方。
圖6的三個圖是從27塊立體幻方玩具中分別取9個連續(xù)數(shù)或等差數(shù)列排成的3階幻方。
圖7的兩個圖是從27塊立體幻方玩具中分別取16個連續(xù)數(shù)或成等差的數(shù)排列而成的4階幻方。
圖8是從27塊立體幻方玩具中取25個連續(xù)數(shù)排成的5階幻方。
圖9是從27塊立體幻方中取從1到27排列成的3階空間幻方。它的每個水平、縱、橫截面以及對角面上九個數(shù)的和為126，其余5個面上的27個數(shù)分別組成5個空間幻方。幻方的和各不相同。
一套27塊立體幻方玩具能排列出一千多個3階、4階、5階平面幻方和3階空間幻方。如果塊數(shù)多于27塊，能排出的平面幻方或空間幻方數(shù)量更多。
從以上實施例說明，立體幻方玩具溶匯多種形的幻方于一體?；梅接小爸橇Φ耐鯂钡拿婪Q，立體幻方能象棋類一樣方便于推廣幻方游戲，吸引人們對數(shù)學(xué)的興趣，起著開發(fā)智力的作用。
權(quán)利要求
1.一套由6個面寫有數(shù)字的n個大小相同(n≥9)的正立方體組成的立體幻方玩具其特征在于數(shù)字為從1到6n的自然數(shù)，寫數(shù)的特征是a、從第1塊到第n塊的六個面按順序輪流分別寫上從1到n，從n+1到2n，從2n+1到3n，從3n+1到4n，從4n+1到5n，從5n+1到6n等6n個數(shù)，每塊的6個面上所寫的6個數(shù)從小到大成等差數(shù)列，公差是n。b、每塊面上所寫的六個數(shù)的相對位置和方向遵循旋轉(zhuǎn)軸對稱的原則。
專利摘要
本實用新型提供了一種立體幻方。是用來排列幻方的數(shù)學(xué)智力玩具。由于應(yīng)用旋轉(zhuǎn)軸對稱的方法在9個(或多于9的任意整數(shù)個n)大小相同正立方體的6個面上分別寫上從1到54(或從1到6n)等54數(shù)后，便組成一套有機整體，成為立體幻方。由于數(shù)字多，可選取排列幻方的數(shù)組多，變化形式也增多，而且象下棋一樣方便，不必畫方格寫數(shù)字。
文檔編號A63F9/12GK87207215SQ87207215
公開日1988年2月17日 申請日期1987年6月16日
發(fā)明者李浥 申請人:李浥導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan