平方差公式 (a+b)_等于什么

2025-01-3106:17:38百科知识0

第一章:心算之魔法:快速算法探索

本章带领您探索一个高效的两位数乘法速算法。它如印度的古老智慧,由高位至低位进行,使计算既迅速又准确。

请看图示:

速算法的步骤如下:

1. 97的补数是3;

2. 96的补数是4;

3. 两补数相加得7,即其补数为93;

4. 7的补数即为其乘法结果与原数的关系数,为93;

5. 补数3与4相乘得12,即心算答案的末两位;

6. 将步骤4和步骤5的结果组合起来,得到答案9312。

探究其背后的数学原理,让我们进一步理解其奥秘。

例如,我们计算97乘以96:

(100-3) × (100-4) = 10000 - 300 - 400 + 12 = 9312。

我们再使用代数方法来表达这一过程:

(a+b) × (c+d) = ac + ad + bc + bd。

此方法虽涉及负数运算,但一旦掌握原理,便可轻松运用这一神奇的印度速算法。

除了学校教授的竖式计算外,还有一种简便的心算方法——交叉相乘法,值得推荐。

这种算法历史悠久,可追溯至古希腊和古印度时期,当时被誉为“闪电算法”或“十字相乘法”。

第二章:速算法背后的等式之美

第一章介绍了与100略小的两数相乘的速算法,其成功基于恒等式。让我们揭示其背后的恒等式。

使用100-a和100-b来表示这两个数,我们得到:

(100-a) × (100-b) = 100 × (100 - a - b) + ab。

稍加变化,我们还可以得到与100略大的两数相乘的速算法恒等式。

现在,我们掌握了两个速算法:一个是与100略小的两数相乘;另一个是与100略大的两数相乘。那么,这两个速算法能否合并为一个呢?答案是肯定的,只需引入负数的概念即可实现。

例如,96的补数是4,而102的补数是-2(即负数)。在减去一个数的补数时,如果补数是负数,实质上是加上其正数;两补数相乘时,如果都是负数,则结果为正数。

掌握补数的正负概念后,我们还能用速算法计算一类特殊的两数相乘问题:一个数比100略大,另一个数比100略小。

第三章:数形结合的速算法实践

每个恒等式背后都隐藏着一种速算法。再举一例说明。

上图展示了黑子和白子组成的正方形及磬折形。若计算磬折形面积有困难,可转化为长方形进行计算。请看图示:

此长方形的长为a+b,宽为a-b。计算此长方形面积时,我们得到了平方差公式:a² - b² = (a+b) × (a-b)。由此,我们又得到了一种新的速算法。

举例说明:57乘以63等于3591。

57 × 63 = (60+3) × (60-3) = 60² - 3² = 3600 - 9 = 3591。

对于相邻自然数的平方差速算法,可参考以下例子:18² - 17² = 35。再思考此类问题:97乘以989如何心算?

使用交叉相乘法,过程如下:989 × 97 = (1000-11) × (100-3) = 100000 - 3000 - 1100 + 33 = 95933。因负负得正,故需加上最后的结果33。