一道题有多少种算法?

 一道题有几种算法?以19×19为例,看看有多少种算法。

1.第一感:竖式计算

19

×19

————

171

19

————

361

2.公式法

19×19=(20-1)²

=400-40+1

=361

原理:(a-b)²=a²-2ab+b²

3.十字相乘法

19×19=(20-1)(20-1)

=400-20-20+1

=361

原理:(a-b)(a-b)=a²-ab-ab+b²

4.加法

〖表格计算器〗19条经线和19条纬线纵横相交,交叉点数量=19×19=361

5.铺地锦

 什么是铺地锦呢?

  铺地锦原来是古代阿拉伯人计算乘法时用的一种方法,后来传入我国,这种算法被起了一个很好听的名字:铺地锦。你看前面米兰芬画的那个乘法图式,象不象用瓷砖铺起的地面。我们如何用铺地锦来计算乘法呢?

图片发自简书App


  比如要计算342×27,被乘数与乘数分别有3个与2个有效数字。就可以画一个三列二行(竖的叫列,横的叫行)的方格,并画出一系列的对角线。在方格上方写上被乘数342,每个方格上写一个数字,右方从上列下写出乘数27,然后就开始相乘:先用2分别乘以3、4、2,得到6、8、4,把这三个数字分别填在与被乘数、乘数的对应数字对齐的方格中,均填在下半格。再用7分别乘3、4、2,得出21、28、14,把这三个数依次填在相应的格子中。各个积的个位数字填在右下的半格中,十位数字填在左上的半格中,填完后,按斜线,把每两条斜线间夹的数字分别相加,和写在格子外的相应位置。如和超过10,则格子外只记和的个位数字,而和的十位数字则在上一斜线间补记上。(如图中加圈的两个数字)在上一斜线间数字求和时,这些补记的数字也要加进去。全部加完后,从左上到右下沿格子外读数,即是所求积,即342×27=9234。

6.1减法1

19条经线和19条纬线相交,交点数量=19×19

20条经线和纬线相交,交点数量=20×20,观察可得:20²和19²相差20+20-1,所以,

19×19=400-20-20+1=361

6.2减法2

19×19=19×20-19=380-19

=380-20+1=361

7.速算法

十几乘十几的速算法:

一数加上另数尾,十倍加上尾数积。

19×19的算法

(1)19+9=28

(2)28×10=280

(3)9×9=81

(4)280+81=361(答案)

原理: 设m、n 为1 至9 的任意整数,则

(10+m)(10+n)

=100+10m+10n+mn

=10〔10+(m+n)〕+mn。

8.几何法

19×19=9×10×4+(10-9)²=361

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9.辅助工具法

例如筹算、策算、珠算、计算器……

还有很多我不知道的方法……

演唱会谢幕后,意犹未尽的观众会高呼:“encore!encore!encore!”,等待返场再加演一曲。本次的压轴戏是宋朝数学家杨辉的名题鉴赏。

请看杨辉出题:(1275年南宋杨辉所著《田亩比类乘除捷法》引述1078年前后北宋刘益所著《议古根源》的题目)

直田积八百六十四(方)步,只云阔不及长一十二步。问阔及长各几步?答:阔二十四步,长三十六步。

步是古代的长度单位,在古代,1步=5尺。

图片发自简书App


这道题虽然难度不大,但是数字精心安排,解题思路开阔,解法巧妙快捷,极具韵味,给人美的享受。犀牛只靠蛮力,但老虎除了用力量还会运用技巧。要当一只老虎,而不是犀牛。杨辉的书中有四种解法,最优美的是“四因积步法”。如图所示,先求积的4倍,得864×4=3456,再求长阔差的平方,得12²=144,相加开平方,得60,为长阔和。于是问题转化为小学数学的和差问题。由和差法可得:长=1/2(60+12)=36,阔=1/2(60-12)=24

解法所用的图实际是从《周髀算经》的弦图变通而得。

解法巧妙的把代数问题转化为算术问题,从而降低了难度。解题用的弦图的代数意义是恒等式(a+b)²=(a-b)²+4ab

这个恒等式是实现一元二次方程降次的途径之一,可以用来巧解一元二次方程。

(参考资料:《中国代数故事》,许莼舫著,中国青年出版社,1965年6月北京第三版,《快乐学数学》,唐国庆主编,海南出版社)

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拓展阅读

乘法速算法(留着慢慢看)

小牛2011-03-25

乘法速算法

看见在电视上举例讲到的“一分钟速算口诀”,觉得非常好,所以跟大家分享一下:两位数相乘,在十位数相同、个位数相加等于10的情况下,如62×68=4216

计算方法:6×(6+1)=42(前积),2×8=16(后积)。

一分钟速算口诀中对特殊题的定理是:任意两位数乘以任意两位数,只要魏式系数为“0”所得的积,一定是两项数中的尾乘尾所得的积为后积,头乘头(其中一项头加1的和)的积为前积,两积相邻所得的积。

如(1)33×46=1518(个位数相加小于10,所以十位数小的数字3不变,十位大的数4必须加1)

计算方法:3×(4+1)=15(前积),3×6=18(后积)

两积组成1518

如(2)84×43=3612(个位数相加小于10,十位数小的数4不变 十位大的数8加1)

计算方法:4×(8+1)=36(前积),3×4=12(后积)

两积相邻组成:3612

如(3)48×26=1248

计算方法:4×(2+1)=12(前积),6×8=48(后积)

两积组成:1248

如(4)245平方=60025

计算方法24×(24+1)=600(前积),5×5=25

两积组成:60025

ab×cd 魏式系数=(a-c)×d+(b+d-10)×c

“头乘头,尾乘尾,合零为整,补余数。”

1.先求出魏式系数

2.头乘头(其中一项加一)为前积 (适应尾相加为10的数)

3.尾乘尾为后积。

4.两积相连,在十位数上加上魏式系数即可 。

如:76×75,87×84吧,凡是十位数相同个位数相加为11的数,它的魏式系数一定是它的十位数的数 。

如:76×75魏式系数就是7,87×84魏式系数就是8。

如:78×63,59×42,它们的系数一定是十位数大的数减去它的个位数。

例如第一题魏式系数等于7-8=-1,第2题魏式系数等于5-9=-4,只要十位数差一,个位数相加为11的数一律可以采用以上方法速算。

例题1 76×75, 计算方法: (7+1)×7=56 5×6=30 两积组成5630,然后十位数上加上7最后的积为5700。

例题2 78×63,计算方法:7×(6+1)=49,3×8=24,两积组成4924,然后在十位数上2减去1,最后的积为4914

常用速算口诀(三则)

(一)十几与十几相乘

十几乘十几,

方法最容易,

保留十位加个位,

添零再加个位积。

证明:设m、n 为1 至9 的任意整数,则

(10+m)(10+n)

=100+10m+10n+mn

=10〔10+(m+n)〕+mn。

例:17×l6

∵10+ (7+6)=23(第三句),

∴230+7×6=230+42=272(第四句),

∴17×16=272。

(二)十位数字相同、个位数字互补(和为10)的两位数相乘

十位同,个位补,

两数相乘要记住:

十位加一乘十位,

个位之积紧相随。

证明:设m、n 为1 到9 的任意整数,则

(10m+n)〔10m+(10-n)〕

=100m(m+1)+n(10-n)。

例:34×36

∵(3+1)×3=4×3=12(第三句),

个位之积4×6=24,

∴34×36=1224。 (第四句)

注意:两个数之积小于10 时,十位数字应写零。

(三)用11 去乘其它任意两位数

两位数乘十一,

此数两边去,

中间留个空,

用和补进去。

证明:设m、n 为1 至9 的任意整数,则

(10m+n)×(10+1)=100m+10(m+n)+n。

例:36×11

∵306+90=396,

∴36×11=396。

注意:当两位数字之和大于10 时,要进到百位上,那么百位数数字就成为m+1,

如:

84×11

∵804+12×10=804+120=924,

∴84×11=924。

两位数乘法速算口诀 一般口诀:

首位之积排在前,首尾交叉积之和十倍再加尾数积。如37x64=1828+(3x4+7x6)x10=2368

1、同尾互补,首位乘以大一数,尾数之积后面接。 如:23×27=621

2、尾同首互补,首位之积加上尾,尾数之积后面接。87×27=2349

3、首位差一尾数互补者,大数首尾平方减。如76×64=4864

4、末位皆一者,首位之积接着首位之和,尾数之积后面接。如:51×21=1071

------ “几十一乘几十一”速算 特殊:用于个位是1的平方,如21×21=441

5、首同尾不同,一数加上另数尾,整首倍后加上尾数积。23×25=575

速算1),首位皆一者,一数加上另数尾,十倍加上尾数积。17×19=323---- “十几乘十几”速算 包括了十位是1(即11~19)的平方,如11×11=121---- “十几平方”

速算 2)首位皆二者,一数加上另数尾,廿倍加上尾数积。25×29=725----“二十几乘二十几”

速算 3)首位皆五者,廿五接着尾数积,百位再加尾数之和半。57×57=3249----“五十几乘五十几”

速算 4)首位皆九者,八十加上两尾数,尾补之积后面接。95×99=9405----“九十几乘九十几”

速算 5)首位是四平方者,十五加上尾,尾补平方后面接。46×46=2116---- “四十几平方”

速算 6)首位是五平方者,廿五加上尾,尾数平方后面接。51×51=2601---- “五十几平方”

6、互补乘以叠数者,首位加一乘以叠数头,尾数之积后面接。37×99=3663 7、末位是五平方者,首位加一乘以首,尾数之积后面接。如65×65= 4225---- “几十五平方”

8、某数乘以一一者,首尾拉开,首尾之和中间站。如34×11=3 3+4 4=374 9、某数乘以十五者,原数加上原数的一半后后面加个0(原数是偶数)或小数点往后移一位。如151×15=2265,246×15 =3690

10、一百零几乘一百零几,一数加上另数尾,尾数之积后面接。如108×107=11556

11、俩数差2者,俩数平均数平方再减去一。如49x51=50x50-1=2499

12、几位数乘以几位九者,这个数减去(位数前几位的数+1)的差作积的前几位,末位与个位补足几个0。

1)一个数乘9:这个数减去(个位前几位的数+1)的差作积的前几位,末位与个位补足10 4×9=36 想:个位前是0, 4-(0+1)=3,末位是10-4=6 合起来是36 783×9=7047 想 个位前是78,783-(78+1)=704,末位是10-3=7 合起来是7047

2)一个数乘99:这个数减去(十位前几位的数+1),末两位凑100: 14×99= 14-(0+1)=13, 100-14=86 1386 158×99= 158-(1+1)=156, 100-58=42 15642 7357×99= 7357-(73+1)=7283 100-57=43 728343

3)一个数乘999:可以依照上面的方法进行推理:这个数减去(百位前几位的数+1),末三位凑1000 11234×999= 11234-(11+1)=11222,末三位是1000-234=766,11222766

(资料来源:豆瓣, 作者小牛 )

pinky

2011-03-25 15:53:04

对对,牛牛姐,我看过一期BBC里有讲的就是一个天才算算术的,就是这种算法。

小牛

2011-03-25 15:56:55

这是上午家长会上一个专家教的,我没戴眼镜看不清,就回家自己搜的,慢慢看吧,自己先消化再教孩子。

最后编辑于
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