Carrés pandiagonaux $6\times 6$
dans Arithmétique
Un carré pandiagonal est ici une matrice carrée à coefficients réels
où la somme des entrées d'une ligne $L_i$, d'une colonne $C_i$, d'une
diagonale droite $D_i$ ou d'une diagonale gauche $G_i$ est une constante $s$
dite magique. NB. Les diagonales $D_i$ et $G_i$ contiennent l'entrée $a_{1i}$.
$X_i$ désigne aussi la somme des entrées de $X_i$.
THEOREME
On ne peut pas construire un carré pandiagonal $6\times 6$ avec les entiers de 1 à 36.
Preuve (fraiche du jour) :
La somme magique d'un tel carré serait six fois la moyenne des entrées, soit $6\times (1+36)/2 = 111$.
Or $(L_1+L_3+L_5)+(C_1+C_3+C_5)-(D_2+D_4+D_6)$ donne évidemment $3s$ et moins évidemment
$
3s=2(a_{11} + a_{13} + a_{15}) + 2(a_{31} + a_{33} + a_{35}) + 2(a_{51} + a_{53} + a_{55})
$
$
333/2 = (a_{11} + a_{13} + a_{15}) + (a_{31} + a_{33} + a_{35}) + (a_{51} + a_{53} + a_{55})
$
(Consulter le schéma infra.) C'est absurde car le membre de droite est entier, contrairement à celui de gauche.
où la somme des entrées d'une ligne $L_i$, d'une colonne $C_i$, d'une
diagonale droite $D_i$ ou d'une diagonale gauche $G_i$ est une constante $s$
dite magique. NB. Les diagonales $D_i$ et $G_i$ contiennent l'entrée $a_{1i}$.
$X_i$ désigne aussi la somme des entrées de $X_i$.
THEOREME
On ne peut pas construire un carré pandiagonal $6\times 6$ avec les entiers de 1 à 36.
Preuve (fraiche du jour) :
La somme magique d'un tel carré serait six fois la moyenne des entrées, soit $6\times (1+36)/2 = 111$.
Or $(L_1+L_3+L_5)+(C_1+C_3+C_5)-(D_2+D_4+D_6)$ donne évidemment $3s$ et moins évidemment
$
3s=2(a_{11} + a_{13} + a_{15}) + 2(a_{31} + a_{33} + a_{35}) + 2(a_{51} + a_{53} + a_{55})
$
$
333/2 = (a_{11} + a_{13} + a_{15}) + (a_{31} + a_{33} + a_{35}) + (a_{51} + a_{53} + a_{55})
$
(Consulter le schéma infra.) C'est absurde car le membre de droite est entier, contrairement à celui de gauche.
Réponses
-
On montre avec la même méthode que
$a_{i,j} + a_{(i+3),j} + a_{i,(j+3)} + a_{(i+3),(j+3)}$
ne dépend ni de $i$ ni de $j$.
La construction devrait être possible avec les 36 premiers
nombres impairs et une somme magique de $6^3$.
Dans un carré pandiagonal 6x6 on peut choisir les coefficients
$a_{1,1}, a_{1,2}, a_{1,3}, a_{1,4}, a_{1,5}$
$a_{2,1}, a_{2,2}, a_{2,3}, a_{2,4}, a_{2,5}$
$a_{3,1}, a_{3,2}, a_{3,3}, a_{3,4}, a_{3,5}$
$a_{4,1}$
Les autres sont alors déterminés. Ensuite,e choix doit se faire
pour avoir les bonnes entrées... -
bonjour,
est-ce bien 182 ?
Bien cordialement.
kolotoko -
Non, c'est $6^3$. Je rectifie.
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Bonjour!
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