魔方中的数学——创造自己的解魔方的方法

魔方中的数学——创造自己的解魔方的方法

首页休闲益智转动魔方更新时间:2024-09-29

这是一个参考了B站上【Mathologer】能解开一切魔方的简单诀窍 @靛蓝字幕组的视频做出来的ppt。介绍了解决魔方的一种方法以及背后的数学原理。使用对象是小学生。

下面介绍了三阶魔方的基本知识

利用魔方出的各个年级的数学题,最后大学的是让豆包AI编的题。

如何复原魔方,很多人最后的选择是放弃。下面介绍的是一种可以创造自己独有的方法。

下面的图中蓝色的箭头是转90°,黄色的箭头是转180°。

如果让棱块达到想要的变化,其余两层的位置发生了变化,接下来可以逆操作,然后就可以回到之前的状态,再逆操作之前,让顶层转一下,这就是小技巧,有了它,下面的两层不变,但上面的两个棱块发生了变化。

转角和移动是同样的道理,通过这样的变化,就可以解决魔方的复原了。这里没有介绍移动角块的方法,可以自己试试发明自己的方法。利用转棱、转角、移动就可以解决所有的魔方。

这背后就是群论研究的对称性的问题。

魔方的解法很多,大多数人都是学习已有的公式,但碰到新的魔方后,就无法自己解决了。如何找到解法,背后的数学原理是群论,看上海市青少年科技创新大赛的获奖研究就有“用群论破解斜转魔方之谜”。

如何找到魔方的自己的解法,利用魔方的旋转找到对称性,就可以解决最主要的问题“转动了某个部分,其它部分发生了变化”,这里解决的方法就是逆向步骤,这也是群论里所研究的对称性。

最后,最重要的是要实践,拿起一个魔方操作起来吧。

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