关于两个整数乘法几何简便算法的研究

时间:2022-10-18 06:16:38

关于两个整数乘法几何简便算法的研究

(常规)例如13*21.

常规做法:

如图1,将某一整数的个位、十位用较大空白间隔开来,而且个位、十位等依次按照由下到上的次序依次排列.

如图2,将另一整数的个位、十位用同样间隔隔开,个位、十位依次按照由左至右的次序排列.

由图1、2重叠后,就构成了如图3的矩阵图形.

注:在读解图3这样的基本图形时,按照由左至右,由下到上的次序读解.由于A*B等于B*A,

所以按照先由下到上,再由左到右的次序也可.

读解(常规):形如图3,已知其表示的意义为13*21,将直线的交点近似看成四个区域(如图4),把左上方的交点群和右下方的交点群看做一个整体,那么就把整个矩阵图形大体分为三个部分,用直线分割,得到图5.有图5得知,在右上方的交点数为积的个位数,中间两交点群中焦点数之和为十位数,最后的交点群中的交点数为百位数.如图5,第一交点群的交点数为3,则13*21的积的末尾数字为3,第二交点群(第一组合交点群)的交点数为7(两交点群中交点数之和);第三交点群的交点数为2.由此可以得出答案:

13*21等于273.

注:已知第一组合交点群为十位数,在辨别个位数和百位数时,先计算原两整数的末位数字之积,可得一自然数,再用此自然数与第一、第二交点群的交点数对应,就可以得出个位和百位数(口算得出).例如13*21(图4)末位数字之积为3,则就可以和第一交点群对应(图5).

非常规做法:

1.当遇到两位数与一位数相乘时,例如12*3的非常规做法读解.

首先按照由左到右,由下到上的顺序绘图(图6).近似分出两个交点群(上方,下方),用直线分割(为避免混淆,可采用加长或改为波浪线的方法),在辨别个位数和十位数时:①再次按照原两整数的末位数字之积进行分辨,得出结果;

②根据特定顺序(绘图时的特殊顺序)得出结果.

2.当遇到三位数与两位数相乘时的非常规做法.例如132*12.

图7首先按照由左至右再由下到上的顺序绘图(图7).在划分交点群落时,可将原矩形阵列近似看成两个矩形阵列的组合(其中一边重合的两个矩形阵列),再进行划分.

读解:

口算得出两整数末尾数字的积(如大于9,则再取末位数字),再与图中的第一、第四交点群对应,再按照命名次序(见注二)依次计算十位、百位.以第一交点群为例,若交点数大于9,则保留末位数字后进到下一位,以此类推,得出结果.图7中,第一交点群的交点数为4,第二交点群的交点数为8,第三交点群的交点数为5,第四交点群的交点数为1.由此可得两整数的积为1584.

3.当遇到三位数与三位数相乘时的非常规算法.例如132*231.

首先按照由左至右再由下到上的顺序绘图(图8),因绘图的特殊顺序,所有交点群排列顺序都是按照由右上方到左下方的特定规律(非常规做法1除外).在划分交点群时,也是按照交点群的排列顺序进行的.

读解:

图中第一交点群的交点数为2,第二交点群的交点数为9(3+6),第三交点群的交点数为14(1+9+4),向高次进一位后余4,第四交点群的交点数为9(3+6),下一位进位后为10(9+1),再向高次进一位后余0,第五交点群的交点数为2,下一位进位后为3(2+1),最终结果为30492(最终结果由交点顺序所对应的交点数的反向组合).

总结:在计算两整数相乘时,矩形阵列算法相对简单,尤其当遇到两整数的每位数都小于5时尤为容易.

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