周煒,一個(gè)從小就被醫(yī)生診斷為頑固性低血糖及智力發(fā)育低下的兒童,卻有著驚人的速算天賦,他在《最強(qiáng)大腦》節(jié)目中速算了3道復(fù)雜的數(shù)學(xué)題,讓人驚嘆不已.周瑋到底是用什么方法算出的?這個(gè)問題恐怕只有他本人才能回答.但通過破解他所解答的一道數(shù)學(xué)題,我們普通人也可以尋找一定的方法技巧來提高速算能力,鍛煉自己思維的敏捷性.
下面,我們來看一看周煒解答的第一道題——613=?,借此了解乘法及乘方的速算規(guī)律.乘方的速算有很多不同的方法,這里介紹一種簡單易上手的.首先第一步,將613拆開計(jì)算:613=(63)2)2×6.63對(duì)數(shù)字敏感的人可以脫口而出216,于是題目接下來變?yōu)椋海?162)2×6=?.計(jì)算2162,用(a+b)2=a2+2ab+b2可以將計(jì)算簡化:
2162=(200+16)×(200+16) =40000+3200 ×2+256 = 46656.
接下來是最困難的一步——計(jì)算466562:
466562=(46000+656)×(46000+656)= 462×1000000+656×46×2×1000+6562.
這里分別展示一下每個(gè)部分的速算方式:462=(45+1)×(45+1) =452+90+1.
注意,(10x+5)2有一個(gè)非常好用的速算公式,我們將這個(gè)式子拆開看一下:
(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,是不斷地在計(jì)算的過程中拆出10的冪次數(shù),具體計(jì)算過程如下:
656×46×2=656×92 =656×(100-10 +2)=65600-6560+1312 =60000-960+1312 = 60000+312+40 =60352.
最后計(jì)算6562,同樣可利用上述公式:6562=(650+6)2= 6502+650×6×2+36 =
[6×(6+1)×100+25]×100+1300×6+36 =
422500 +7800+36=430336
得到這幾部分的值之后,繼續(xù)計(jì)算加法就可以得到:466562= 2116000000+60352000 +430336 =2176782336.最后一步?jīng)]有什么很特別的方法,還是直接心算比較方便:2176782336×6 = 13060694016.
整個(gè)解答過程看起來很繁瑣,但其中的奧妙只有兩條:1.反復(fù)對(duì)復(fù)雜的數(shù)字進(jìn)行以0結(jié)尾或者以5結(jié)尾的拆分;2.利用各類公式來簡化計(jì)算.
雖然方法好掌握,但要一下子就算出613是多少還是有一定難度的.不過根據(jù)上面介紹的一些速算技巧,計(jì)算出65、66、67沒多大問題.下面,我們歸納出一些簡單的乘法及乘方的速算技巧.
1.任意兩位數(shù)乘法
方法:尾數(shù)相乘,對(duì)角相乘再相加,首數(shù)相乘.
【例】 3 7
× 6 2
---------
2 2 9 4
(1)尾數(shù)相乘7×2=14(滿十進(jìn)位);
(2)對(duì)角相乘3×2=6;7×6=42,兩積相加6+42=48(滿十進(jìn)位);
(3)首數(shù)相乘3×6=18加上十位進(jìn)上的4為18+4=22;
(4)將計(jì)算結(jié)果相連即為所求結(jié)果.
2.任意兩位數(shù)的平方速算
方法:尾數(shù)的平方,首數(shù)乘尾數(shù)擴(kuò)大2倍,首數(shù)的平方,計(jì)算中滿十進(jìn)位,最后將結(jié)果相連即為所求結(jié)果.
【例】 2 3
×2 3
---------
5 2 9
(1)尾數(shù)的平方3×3=9(滿十進(jìn)位);
(2)首尾數(shù)相乘2×3=6擴(kuò)大兩倍為12寫在十位上(滿十進(jìn)位);
(3)首數(shù)的平方2×2=4加上十位進(jìn)上的1為5;
(4)把計(jì)算結(jié)果相連即為所求結(jié)果.
3.三位數(shù)的平方速算
方法:三位數(shù)的平方與兩位數(shù)的平方速算方法相同,但三位數(shù)的首數(shù)指前兩位數(shù)字.
【例】 1 3 2
×1 3 2
------------
1 7 4 2 4
(1)將尾數(shù)的平方2×2=4寫在個(gè)位;
(2)首尾數(shù)相乘13×2=26擴(kuò)大2倍為52,寫在個(gè)位上(滿十進(jìn)位);
(3)首數(shù)的平方13×13=169加上十位進(jìn)上的5為174;
(4)把計(jì)算結(jié)果相連即為所求結(jié)果(注意:三位數(shù)的首數(shù)指前兩位數(shù)字).
4.大數(shù)的平方速算技巧
方法:求出題目與100的差,相差數(shù)稱之為差數(shù);先算差數(shù)的平方寫在個(gè)位和十位上(缺位補(bǔ)零),再用題目減去差數(shù)得一結(jié)果;最后把兩結(jié)果相連即為所求結(jié)果.
【例】 9 4
× 9 4
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8 8 3 6
(1)94與100相差6;
(2)將差數(shù)6的平方36寫在個(gè)位和十位上;
(3)用94減去差數(shù)6為88,寫在百位和千位上;
(4)把計(jì)算結(jié)果相連即為所求結(jié)果.
【拓展閱讀】
名人速算小故事
華羅庚巧求立方根
一次,華羅庚教授乘飛機(jī)出國訪問.在飛機(jī)上,他的助手借了鄰座一位香港同胞的雜志看,上面有個(gè)題目要求計(jì)算59319的立方根.華教授看了,立即脫口而出答案是39.旁邊的人覺得很驚奇,問他怎么算得這么快,竅門在哪里?
因?yàn)?03=30×30×30=27000<59319,403= 40×40×40=64000>59319.
又因?yàn)榍皟晌粩?shù)是59,所以答數(shù)的十位數(shù)字必是3;又因?yàn)槲矓?shù)即最后一位是9,而1、2、3、4、5、6、7、8、9的立方的個(gè)位數(shù)分別是1、8、7、4、5、6、3、2、9,所以答數(shù)的個(gè)位數(shù)必是9,從而知道59319的立方根必是39.
愛因斯坦的速算訣竅
愛因斯坦不僅有著超人的記憶力和思維能力,而且對(duì)數(shù)字也特別敏感,就像熟練的報(bào)務(wù)員能背出成百上千個(gè)漢字的電報(bào)號(hào)碼那樣.有一次,他問一位朋友家里的電話號(hào)碼是多少,那人答道:“哎呀!它還真不好記呢,亂七八糟的,一點(diǎn)規(guī)律都沒有,它是24361.”愛因斯坦一聽,笑了笑:“那有什么難記的呀!兩打(24),19的平方(361).”
還有一次,愛因斯坦生病躺在床上.他的一位朋友去看他,為了給他解悶,給他出了一道乘法題.
朋友問:“2974×2926的積是多少?”
愛因斯坦很快說出:“8701924!”
完全正確!朋友不禁很驚訝:“你是怎么算得這么快的呢?”
原來,愛因斯坦用的是一種速算法.他的朋友說的兩個(gè)數(shù)正符合“首同尾補(bǔ)”的特點(diǎn).兩位數(shù)相乘時(shí),遇到這種特殊情況,可按如下速算口訣處理:首加1與首乘,然后乘100,再加兩個(gè)數(shù)尾積就是所求之?dāng)?shù).如:43×47=(4+1)×4×100+3×7=2021.愛因斯坦的朋友出的題目是四位數(shù)相乘,也可依此計(jì)算,即把前兩位當(dāng)作“數(shù)首”,后兩位當(dāng)作“數(shù)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.
【速算測(cè)試】
55×45=? 76×64=? 91×99=?
752=? 2452=? 95=?