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爱因斯坦速算揭秘

2015-06-10赵国瑞

初中生之友·中旬刊 2015年1期
关键词:四位数速算个位数

赵国瑞

有一次,爱因斯坦(1879~1955,伟大物理学家)卧病在床,一位朋友去看他,寒暄了一阵之后,他要这位朋友出一道数学题给他做,朋友想了一下,就出了一道乘法计算题:“2 976×2 924=?”

朋友请爱因斯坦在最短的时间内算出得数。爱因斯坦看了看题目,略一思索,便答出得数8 701 824。

这位朋友听后,感到非常惊讶,问他怎么会算得这么快?爱因斯坦笑了笑说:“这两个数的左边都是29,而它们的后两位数加起来正好是100,这样就可以用一种速算法:29×30=870,76×24=(50+26)(50-26)=502-262=1 824,把1 824添在870后面,8 701 824的得数就出来了。”

朋友似乎有点不相信,找了一些类似的题目演算起来。过了一会儿,他敬佩地说:“爱因斯坦先生,您的速算方法真是太妙了!”

看完上面的故事,同学们会有什么启示呢?大家在感叹爱因斯坦算法巧妙之余,能否对其算法进行揭秘呢?我们应该相信自己,勇敢地向权威挑战。爱因斯坦之所以能够快速求出两个数的乘积,主要原因是“眼中有数,心中有式”。

爱因斯坦实际上是做具有某种特点的两个四位数的速算,这两个四位数的前两位数字相同,后两位数字的和为100。按照爱因斯坦的算法,前两位数字相同而后两位数字之和等于100的两个四位数相乘的速算规律是:在相同的前两位数字乘以比它大1的数的积的后面写上后两位数字相乘的积,结果即为这两个四位数的积。

若设这两个四位数分别为abcd , abef 。abcd表示一个四位数,它的千位数字是a,百位数字是b,十位数字是c,个位数字是d,abef 的意义也是如此,且cd + ef =100,则

abcd · abef =(100 ab+ cd)×(100 ab+ ef )

=(100 ab)2+100 ab·ef +100 ab· cd+ cd· ef

=10 000 ab2+100 ab( cd+ ef )+ cd· ef

=10 000 ab2+100 ab×100+ cd· ef

=10 000 ab2+10 000 ab+ cd· ef

=10 000 ab( ab+1) + cd· ef 。

由于 cd· ef 表示两个两位数相乘,因此它是一个三位数或四位数,而10 000 ab( ab+1)表示 ab( ab+1)的10 000倍,所以只需在 ab( ab+1)的结果后面写上 cd· ef 的结果,即为abcd·abef 的结果。因此爱因斯坦的速算是有科学依据的。

说明:在证明abcd·abef =10 000 ab(10 000 ab+1) + cd· ef 时,我们没有将abcd表示为10 000a+100b+10c+d,而是将 ab、 cd分别看成一个整体,则abcd可表示为100 ab+ cd,对于abef 也做了同样的处理,这样可以简化运算过程,大大减少运算量。

下面让我们再举一例速算:3 969×3 931。

解:因为这两个四个数的前两位数字相同,且69+31=100,

而39×40=1 560,69×31=(50+19)(50-19)=502-192=2 500-361=2 139。

所以3 969×3 931=15 602 139。

下面请同学们尝试对与爱因斯坦类似的问题进行探究,并用式子表示:

(1)十位数字相同而个位数字之和等于10的两个两位数相乘的计算规律,如24×26,32×38等;

(2)前三位数字相同而后三位数字之和等于1 000的两个三位数相乘的计算规律,如123 498×123 502,512 163×512 837等。

参考答案:(1) ab· ac=100a (a+1)+ b·c(b+c=10);

(2)abcdef · abcmnp=1 000 000 abc( abc +1)+def·mnp( def + mnp=1 000)。

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