由《最强大脑》中的一道数学题谈速算的技巧

时间:2022-09-13 12:39:05

由《最强大脑》中的一道数学题谈速算的技巧

周炜,一个从小就被医生诊断为顽固性低血糖及智力发育低下的儿童,却有着惊人的速算天赋,他在《最强大脑》节目中速算了3道复杂的数学题,让人惊叹不已.周玮到底是用什么方法算出的?这个问题恐怕只有他本人才能回答.但通过破解他所解答的一道数学题,我们普通人也可以寻找一定的方法技巧来提高速算能力,锻炼自己思维的敏捷性.

下面,我们来看一看周炜解答的第一道题――613=?,借此了解乘法及乘方的速算规律.乘方的速算有很多不同的方法,这里介绍一种简单易上手的.首先第一步,将613拆开计算:613=(63)2)2×6.63对数字敏感的人可以脱口而出216,于是题目接下来变为:(2162)2×6=?.计算2162,用(a+b)2=a2+2ab+b2可以将计算简化:

2162=(200+16)×(200+16) =40000+3200 ×2+256 = 46656.

接下来是最困难的一步――计算466562:

466562=(46000+656)×(46000+656)= 462×1000000+656×46×2×1000+6562.

这里分别展示一下每个部分的速算方式:462=(45+1)×(45+1) =452+90+1.

注意,(10x+5)2有一个非常好用的速算公式,我们将这个式子拆开看一下:

(10x+5)2=x2×102+10x×5×2+52=(x2+x)×102+52=100x(x+1)+25.

452= 4×(4+1)×100+25 =2025,

462=2025+91 =2116

第二部分的速算方法,是不断地在计算的过程中拆出10的幂次数,具体计算过程如下:

656×46×2=656×92 =656×(100-10 +2)=65600-6560+1312 =60000-960+1312 = 60000+312+40 =60352.

最后计算6562,同样可利用上述公式:6562=(650+6)2= 6502+650×6×2+36 =

[6×(6+1)×100+25]×100+1300×6+36 =

422500 +7800+36=430336

得到这几部分的值之后,继续计算加法就可以得到:466562= 2116000000+60352000 +430336 =2176782336.最后一步没有什么很特别的方法,还是直接心算比较方便:2176782336×6 = 13060694016.

整个解答过程看起来很繁琐,但其中的奥妙只有两条:1.反复对复杂的数字进行以0结尾或者以5结尾的拆分;2.利用各类公式来简化计算.

虽然方法好掌握,但要一下子就算出613是多少还是有一定难度的.不过根据上面介绍的一些速算技巧,计算出65、66、67没多大问题.下面,我们归纳出一些简单的乘法及乘方的速算技巧.

1.任意两位数乘法

方法:尾数相乘,对角相乘再相加,首数相乘.

【例】 3 7

× 6 2

---------

2 2 9 4

(1)尾数相乘7×2=14(满十进位);

(2)对角相乘3×2=6;7×6=42,两积相加6+42=48(满十进位);

(3)首数相乘3×6=18加上十位进上的4为18+4=22;

(4)将计算结果相连即为所求结果.

2.任意两位数的平方速算

方法:尾数的平方,首数乘尾数扩大2倍,首数的平方,计算中满十进位,最后将结果相连即为所求结果.

【例】 2 3

×2 3

---------

5 2 9

(1)尾数的平方3×3=9(满十进位);

(2)首尾数相乘2×3=6扩大两倍为12写在十位上(满十进位);

(3)首数的平方2×2=4加上十位进上的1为5;

(4)把计算结果相连即为所求结果.

3.三位数的平方速算

方法:三位数的平方与两位数的平方速算方法相同,但三位数的首数指前两位数字.

【例】 1 3 2

×1 3 2

------------

1 7 4 2 4

(1)将尾数的平方2×2=4写在个位;

(2)首尾数相乘13×2=26扩大2倍为52,写在个位上(满十进位);

(3)首数的平方13×13=169加上十位进上的5为174;

(4)把计算结果相连即为所求结果(注意:三位数的首数指前两位数字).

4.大数的平方速算技巧

方法:求出题目与100的差,相差数称之为差数;先算差数的平方写在个位和十位上(缺位补零),再用题目减去差数得一结果;最后把两结果相连即为所求结果.

【例】 9 4

× 9 4

-----------

8 8 3 6

(1)94与100相差6;

(2)将差数6的平方36写在个位和十位上;

(3)用94减去差数6为88,写在百位和千位上;

(4)把计算结果相连即为所求结果.

【拓展阅读】

名人速算小故事

华罗庚巧求立方根

一次,华罗庚教授乘飞机出国访问.在飞机上,他的助手借了邻座一位香港同胞的杂志看,上面有个题目要求计算59319的立方根.华教授看了,立即脱口而出答案是39.旁边的人觉得很惊奇,问他怎么算得这么快,窍门在哪里?

因为303=30×30×30=2700059319.

又因为前两位数是59,所以答数的十位数字必是3;又因为尾数即最后一位是9,而1、2、3、4、5、6、7、8、9的立方的个位数分别是1、8、7、4、5、6、3、2、9,所以答数的个位数必是9,从而知道59319的立方根必是39.

爱因斯坦的速算诀窍

爱因斯坦不仅有着超人的记忆力和思维能力,而且对数字也特别敏感,就像熟练的报务员能背出成百上千个汉字的电报号码那样.有一次,他问一位朋友家里的电话号码是多少,那人答道:“哎呀!它还真不好记呢,乱七八糟的,一点规律都没有,它是24361.”爱因斯坦一听,笑了笑:“那有什么难记的呀!两打(24),19的平方(361).”

还有一次,爱因斯坦生病躺在床上.他的一位朋友去看他,为了给他解闷,给他出了一道乘法题.

朋友问:“2974×2926的积是多少?”

爱因斯坦很快说出:“8701924!”

完全正确!朋友不禁很惊讶:“你是怎么算得这么快的呢?”

原来,爱因斯坦用的是一种速算法.他的朋友说的两个数正符合“首同尾补”的特点.两位数相乘时,遇到这种特殊情况,可按如下速算口诀处理:首加1与首乘,然后乘100,再加两个数尾积就是所求之数.如:43×47=(4+1)×4×100+3×7=2021.爱因斯坦的朋友出的题目是四位数相乘,也可依此计算,即把前两位当作“数首”,后两位当作“数尾”:2976×2924=(29+1)×29×10000+76×24=8700000+76×24,其中:76×24=(50+26)×(50-26)=502-262=1824,所以:8700000+1824=8701824.

【速算测试】

55×45=? 76×64=? 91×99=?

752=? 2452=? 95=?

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