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Figures magiques.
- On nomme ainsi, en mathématiques,
des figures, généralement régulières, renfermant
des nombres qui jouissent de propriétés
remarquables, et qui ont fait l'objet des recherches assidues de plusieurs
géomètres illustres, malgré l'apparente frivolité
du sujet.
On s'est souvent proposé ainsi des
problèmes analogues de magie littérale, ou les nombres sont
remplacés par des lettres devant satisfaire à certaines conditions.
On considère parfois aussi des cercles magiques, des triangles magiques,
etc.; mais c'est surtout sur le carrés que
se sont portées les recherches.
Carrés
magiques et diaboliques. On appelle carré magique un
carré divisé en d'autres plus petits au moyen de parallèles
à ses côtés. Dans chacun des petits carrés est
inscrit un nombre entier. Ces nombres entiers doivent être en progression
arithmétique (mais au point de vue mathématique, il est clair
que
l'on peut faire abstraction de cette condition). Le carré magique
doit jouir de cette propriété que la somme des nombres placés
dans une même rangée horizontale, ou dans une même rangée
verticale, ou dans une même diagonale, soit toujours la même.
La recherche des nombres à inscrire dans les cases d'un carré
magique est évidemment un problème d'analyse
indéterminée du premier degré. Voici deux exemples
de carrés magiques empruntés aux Récréations
mathématiques de Lucas.
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La
somme des nombres écrits dans une même rangée ou dans
une même diagonale est 15 et le carré magique précédent
contient les 9 premiers nombres.
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| 15 |
6 |
9 |
4 |
| 10 |
3 |
16 |
5 |
| 8 |
13 |
2 |
11 |
| 1 |
12 |
7 |
14 |
La
somme des nombres écrits dans une même rangée ou dans
une même diagonale est 34. Lorsqu'un carré magique est tel
qu'en le coupant en deux par une parallèle à un côté
et en permutant les deux morceaux on forme un nouveau carré magique,
on dit que le carré est Diabolique; le carré précédent
est diabolique, comme on peut s'en assurer.
Les
carrés magiques étaient connus de toute antiquité,
les anciens leur attribuaient des propriétés merveilleuses.
D'illustres mathématiciens n'ont pas dédaigné de s'occuper
de la construction des carrés magiques ; parmi eux il convient de
citer Emmanuel Moscopule, Cardan, Stiefel, Bachet,
Fermat,
Euler,
etc. (A. L. / H. Laurent).
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