二階魔方周期性的數(shù)學(xué)表達(dá)的粗淺探究
2階魔方初步探索
建立絕對空間坐標(biāo)系(初步理論基礎(chǔ)觀點(diǎn))

(x,y,z)表示不同位置,由于三維卦象剛好將二階魔方分離,故可用±表明區(qū)域,為了方便說明,用大寫英文字母代表位置:

即

希臘字母表示魔方塊,設(shè)立一下初'象位'對應(yīng):

便有

易知魔方在同一位置上會出現(xiàn)三種狀態(tài),用(x,y,z)表示x,y,z軸方向上的三個顏色);
經(jīng)分析得在八個位置可由兩個正四面體定點(diǎn)確定,初象的不同四面體上的(x,y,z)規(guī)律相互獨(dú)立;
便以一定規(guī)侓設(shè)立三種狀態(tài),且規(guī)定具體建系模型:
上黃Y(yellow)下白W(white),
前橙O(orange)后紅R(red),
左藍(lán)B(blue)右綠G(green);
則有以下列表:

定義:
律R(regularity)
? ? ? ? α,β*,μ,λ*初象規(guī)律為P(positive),
? ? ? ?α*,β,μ*,λ初象規(guī)律為N(negative).
態(tài)M(mode)
每個魔方塊(x,y,z)的第一排為第一態(tài),
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 第二排為第二態(tài),
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 第三排為第三態(tài).
(分別簡記為①,②,③)
定義轉(zhuǎn)動位置變換:
x,y,z軸正半軸順時針轉(zhuǎn)一次為
? ? ? ? ? ? ? ? ?+x,+y,+z
? ? ? ? ? ? ? ? ? 負(fù)半軸順時針轉(zhuǎn)一次為
? ? ? ? ? ? ? ? ?+x*,+y*,+z*
? ? ? ? ? ? ? ? ? 正半軸逆時針轉(zhuǎn)一次為
? ? ? ? ? ? ? ? ? -x,-y,-z
? ? ? ? ? ? ? ? ? 負(fù)半軸逆時針轉(zhuǎn)一次為
? ? ? ? ? ? ? ? ? -x*,-y*,-z*
定義
? ? ? ? 連續(xù)的x軸或y軸或z軸轉(zhuǎn)動變換為?
? ? ? ? 同向變換
? ? ? (指定下的)初末狀態(tài)相同的變換為
? ? ? ? 0變換
設(shè)i(i=x,y,z,x*,y*,z*; x**=x,y**=y(tǒng),z**=z) 則I變換滿足+I=+i+i*=+i*+i
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?-I=-i-i*=-i*-i
且? ? ?+i+i+i...+i(n個+i)=+ni
? ? ? ? ?+4i=-4i=+4i*=-4i*=0
? ? ? ? ?+3i=-i,-3i=+i
i與i*在同向變換內(nèi)獨(dú)立,故以上i可用I代替.
±ni有以下態(tài)和律的變化:
當(dāng)2|n成立時,態(tài)和律不變;
當(dāng)2|n不成立時,
? ? ?律:N→P,P→N
? ? ?態(tài):

由此可分析得態(tài)的變換運(yùn)算:
(態(tài)的名稱和箭頭省略)

分析可得下列運(yùn)算性質(zhì):

定義轉(zhuǎn)動操作周期TO(T of Operation):
經(jīng)過一定的轉(zhuǎn)動操作之后,位置形成了a(1≤a≤8)個閉合回路,第j(1≤j≤a)個回路形成了b(j)步,稱b(j)為回路周期TL(j)(T of Loop).
其中每一步有
態(tài)的變換周期TMT(T of Mode Transform),
對應(yīng)TMT(Ⅰ)=1
? ? ? ? TMT(Ⅱ)=2
? ? ? ? TMT(Ⅲ)=3
通過態(tài)的變換運(yùn)算性質(zhì)可得每個回路內(nèi)部
態(tài)的變換總周期TMTT(j)
(T of Mode Total Transform).
綜上,有公式
TO=[TL(1)×TMTT(1),...,TL(a)×TMTT(a)]

這只不過是淺淺的一點(diǎn)點(diǎn)探究罷了,
若是要深入研究,以上大概和圖論,代數(shù),組合有關(guān),再次不做深究。