Для решения этой задачи нам нужно заполнить квадрат таким образом, чтобы сумма выражений в каждой строке, столбце и диагонали была равна 0.
Пусть заполненный квадрат выглядит так:
$$\begin{array}{|c|c|c|}
\hline
-x-y & 2x-y & a \\
\hline
3y & b & c \\
\hline
d & e & f \\
\hline
\end{array}$$
Сумма элементов первой строки равна 0:
$$-x-y + 2x - y + a = 0$$
$$x - 2y + a = 0$$
$$a = -x + 2y$$
Сумма элементов первого столбца равна 0:
$$-x-y + 3y + d = 0$$
$$-x + 2y + d = 0$$
$$d = x - 2y$$
Теперь у нас есть:
$$\begin{array}{|c|c|c|}
\hline
-x-y & 2x-y & -x+2y \\
\hline
3y & b & c \\
\hline
x-2y & e & f \\
\hline
\end{array}$$
Сумма элементов главной диагонали равна 0:
$$-x-y + b + f = 0$$
$$b + f = x + y$$
Сумма элементов второй строки равна 0:
$$3y + b + c = 0$$
$$b + c = -3y$$
Сумма элементов второго столбца равна 0:
$$2x-y + b + e = 0$$
$$b + e = -2x + y$$
Сумма элементов побочной диагонали равна 0:
$$-x+2y + b + x - 2y = 0$$
$$b = 0$$
Теперь мы можем найти остальные элементы:
$$b = 0$$
$$f = x + y$$
$$c = -3y$$
$$e = -2x + y$$
Итоговый квадрат:
$$\begin{array}{|c|c|c|}
\hline
-x-y & 2x-y & -x+2y \\
\hline
3y & 0 & -3y \\
\hline
x-2y & -2x+y & x+y \\
\hline
\end{array}$$
Ответ:
$$\begin{array}{|c|c|c|}
\hline
-x-y & 2x-y & -x+2y \\
\hline
3y & 0 & -3y \\
\hline
x-2y & -2x+y & x+y \\
\hline
\end{array}$$