35296 发表于 2014-10-8 13:48:45

关于5魔中心块旋转的问题

如题
常见的3阶中心块是可以旋转的(不破坏其它块),那么5魔方的中心块能否旋转呢?是不是类似3阶两个中心块各转90°,或一个转180°。
只不过5魔中心块是以72°(或它的倍数)旋转。
求解

redcarrot 发表于 2014-10-8 15:31:38

五魔的中心块可以单独旋转任意72的倍数倍的,因为五块循环是两个三循环叠加,和三阶不一样的

35296 发表于 2014-10-8 16:43:55

redcarrot 发表于 2014-10-8 15:31 static/image/common/back.gif
五魔的中心块可以单独旋转任意72的倍数倍的,因为五块循环是两个三循环叠加,和三阶不一样的

能提供个思路吗?

乌木 发表于 2014-10-8 17:05:05

本帖最后由 乌木 于 2014-10-8 21:04 编辑

35296 发表于 2014-10-8 16:43 static/image/common/back.gif
能提供个思路吗?

三阶五魔方的基本动作是表层一转72°,结果是角块一个五循环,棱块一个五循环以及中心块自转72°(事前对中心块标上适当的方向性标记),好,接着可以复原这五个角块和棱块,而保留中心块转过一个72° ,这与三阶魔方中心块的性质很不同。
一个中心块可以独立自转一个72°,就可以独立自转任意个72°。比如,下图用五阶五魔方代替三阶五魔方,以便标记“中心块”的方向:

9
10
U;;u'2;;u2;;u2;;U;';U';u'2;
R;U;R';U;R;U'2;R';&;B';U;F;U';B;U;F';U';&;F';R;F;R';F';R;F;R';
f3a0e2
99d658
11111111111111111111111e1111111
222222222222222222222222e222222
333333333333333333333333e333333
444444444444444444444444e444444
555555555555555555555555e555555
666666666666666666666666e666666
77777777777777777777777777777e7
88888888888888888888888888888e8
99999999999999999999999999999e9
aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaea
bbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbeb
cccccccccccccccccccccccccccccec


可以看出,整个过程顶层(白色中心块)的动作是U U U U'2 U U U'2 U U' U U' U U' ,归结为一个U :
还有黄面、红面、紫面、蓝面和绿面的动作都是顺逆顺逆……(或逆顺逆顺……),都可归结为自转了0°;
其余6个色面没有动作,所以,最后结果就中心块的变化而言是仅仅顶面中心块自转了72°,此外就是其余的块不变。

35296 发表于 2014-10-10 08:45:09

乌木 发表于 2014-10-8 17:05 static/image/common/back.gif
三阶五魔方的基本动作是表层一转72°,结果是角块一个五循环,棱块一个五循环以及中心块自转72°(事前 ...

昨天论坛怎么都登不上不知道为什么。
看明白了,我试了一下用3阶的3轮换(用两种结合)发现是可以旋转中心块。
那我在想扩展问一下,4阶魔方中心块是否可以单独旋转90°?

乌木 发表于 2014-10-10 09:31:03

本帖最后由 乌木 于 2014-10-10 09:35 编辑

35296 发表于 2014-10-10 08:45 static/image/common/back.gif
昨天论坛怎么都登不上不知道为什么。
看明白了,我试了一下用3阶的3轮换(用两种结合)发现是可以旋转中 ...

四阶魔方一个面内的四个心块,它们作为一个整体的话,和三阶的中心块一样,不能单独地整体自转90°。
它们作为四个心块看待的话,整个魔方一共就有24个心块,这24个心块可以有独立的任意个三轮换(等阶于偶数个二交换),或独立的偶数个二交换,但不能有独立的奇数个二交换。这里说的“独立”是指角块和棱块以及别的心块保持不变;如果允许角块等有变,则心块就可以进行奇数次二交换。

35296 发表于 2014-10-10 14:10:33

乌木 发表于 2014-10-10 09:31 static/image/common/back.gif
四阶魔方一个面内的四个心块,它们作为一个整体的话,和三阶的中心块一样,不能单独地整体自转90°。
...

可以这样理解,如果我把4阶魔方所有块都做好方向标记,还原以后各标记应该与初始一致,(中心块“整体"转动按3阶处理)而不会出现4个心块的独立的转动。

乌木 发表于 2014-10-10 15:09:37

本帖最后由 乌木 于 2014-10-10 17:47 编辑

35296 发表于 2014-10-10 14:10 static/image/common/back.gif
可以这样理解,如果我把4阶魔方所有块都做好方向标记,还原以后各标记应该与初始一致,(中心块“整体"转 ...

是的。
上面我说到四阶心块的变化,只是指其位置的变化,(标记有方向性的)四阶心块,任一个都不可能就地自转的,而改变位置之后,在新的位置上的方向则是唯一的,回到原位之后,它必定取原先的方向。
此外,四阶魔方的棱块的方向性也有类似性质。
就这个意义而言,有人把四阶魔方的心块和棱块叫作“无方向(变化)块”。
比如,“绿6”心块在不同的位置(下图举了六个例子)上的方向是唯一的:

35296 发表于 2014-10-11 08:36:34

乌木 发表于 2014-10-10 15:09 static/image/common/back.gif
是的。
上面我说到四阶心块的变化,只是指其位置的变化,(标记有方向性的)四阶心块,任一个都不可能 ...

这样的话,假设有个纯色4阶被拆散了,我不用向3阶一样注意方向位置。一通乱装,(要保证装得起来)之后就一定能还原。

乌木 发表于 2014-10-11 10:09:18

35296 发表于 2014-10-11 08:36 static/image/common/back.gif
这样的话,假设有个纯色4阶被拆散了,我不用向3阶一样注意方向位置。一通乱装,(要保证装得起来)之后就 ...

拆散后的四阶魔方随机组装时,由于物理结构的原因,心块和棱块只要装得起来,不可能出现不可复原的情况,而角块的位置也可以随便装,唯有角块的色向必须安排得8个角块的色向和等于0°,不能为120°或240°,否则角块的色向就不能复原了。
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