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La fourmi fait du rangement (suite)

La Fourmi trouve dans un coin de son grenier les  règles du carré magique .  Un carré magique d’ordre n est un tableau composé de n lignes et n colonnes, que l’on remplit avec les nombres de 1 à n², en respectant les règles suivantes :

  •  Dans chaque case du carré magique, il y a un nombre.
  •  Chaque nombre entre 1 et n²  apparaît une fois dans le carré magique (mais pas plus).
  •  Pour un carré magique donné, la somme des nombres de chaque ligne, chaque colonne et chaque diagonale est toujours la même.

La Fourmi décide alors de ranger ses grains dans des carrés magiques : à chaque fois qu’un nombre est inscrit dans une case, elle mettra le même nombre de grains dans cette case.

  Pouvez-vous aider la Fourmi a :
  • - Trouver tous les carrés magiques d’ordre 3 ?
  • - Trouver tous les carrés magiques d’ordre 4 ?
  • - Savoir combien de grains sont nécessaires pour remplir un carré magique d’ordre n ?
La troisième question peut éventuellement être traiter avant ou en même temps que les deux autres.  

La fourmi fait du rangement

Après le départ de la Cigale, la Fourmi, seule chez elle, commence à ranger ses grains. Elle les compte, puis décide de les disposer sur une ou plusieurs lignes de telle sorte que chaque ligne comporte le même nombre de grains.

De combien de façons peut-elle faire son rangement (en fonction du nombre de grains) ?

Que remarque-t-on concernant les nombres de lignes possibles ?

Dans quels cas la Fourmi n’a-t-elle que deux dispositions possibles ?