数字之美。如何在头脑中快速计算


收税单上的旧条目(“ yasaka”)。这意味着1232卢布。24戈比 书中的插图:Yakov Perelman,“有趣的算术”

,Richard Feynman在书中写道:“ 当然,你在开玩笑,Feynman先生!” “讲了一些口头说明。尽管这些技巧很简单,但它们并不总是学校课程的一部分。

例如,要快速对约50的数字X求平方(50 2 = 2500),您需要为每个单位减去/加100与50和X之间的差,然后在平方中加上差。描述听起来比实际计算要复杂得多。

52 2 = 2500 + 200 + 4
47 2 = 2500-300 + 9
58 2 = 2500 + 800 + 64

这位年轻的费曼是由物理学家汉斯·贝特(Hans Bethe)教授的,当时他还在洛斯阿拉莫斯(Los Alamos)从事曼哈顿项目的工作。

汉斯展示了他用于快速计算的更多技巧。例如,要计算立方根和指数,可以方便地记住对数表。该知识大大简化了复杂的算术运算。例如,在您的脑海中计算立方根2.5的近似值。实际上,在这种计算中,一个特殊的对数标尺会在您的脑海中发挥作用,其中数字的乘法和除法被其对数的加法和减法所代替。最方便的事情。


计算尺

在计算机和计算器之前,计算尺已在各处使用。这是一种模拟“计算机”,使您可以执行一些数学运算,包括乘和除数,平方根和立方根的平方和立方计算,对数计算,增强,三角函数和双曲线函数的计算以及其他一些运算。如果我们将计算分为三个动作,则使用计算尺,我们可以将数字提高到任何有功功率,并提取任何有功功率的根。计算的准确性约为3个有效数字。

为了即使没有计算尺也可以快速进行复杂的计算,很高兴记住所有数字的平方,至少不超过25,只是因为它们经常用于计算。和度表-最常见的。与每次重新计算5 4 = 625、3 5 = 243、2 20 = 1,048,576和√3≈1,732 相比,记住起来要容易得多

理查德·费曼(Richard Feynman)提高了自己的技能,并逐渐注意到越来越多的有趣模式和数字之间的关系。他举了一个例子:“如果有人开始将1除以1.73,您可以立即回答它将是0.577,因为1.73是接近于3的平方根的数字。因此,1 / 1.73大约是3的平方根的三分之一。”

在没有计算机和计算器的那些日子里,如此先进的口头表达会让同事感到惊讶。在那个年代,绝对所有的科学家都知道如何在头脑中很好地进行计数,因此要精通该技术,必须深入研究数字世界。

如今,人们拿出一个计算器将76除以3就可以了。在费曼时代,不是计算器,而是木制帐户,也可以在上面执行复杂的操作,包括求根。这位伟大的物理学家已经指出,使用这些工具,人们根本不需要记住很多算术组合,而只需学习如何正确滚动。也就是说,有大脑“膨胀机”的人不知道数字。他们在“离线”模式下处理任务的能力更差。

这是Jacob Perelman在1941年“ 快速计数方法”中推荐的五个非常简单的口头计数技巧

1.如果乘数之一被分解,则方便地将它们顺序相乘。

225×6 = 225×2×3 = 450×
3147×8 = 147×2×2×2,即将结果加倍三倍

2.乘以4,就足以将结果翻倍两次。同样,当分别除以4和8时,数字减半两次或三次。

3.将数字乘以5或25后,可以将其除以2或4,然后将一或两个零分配给结果。

74×5 = 37×10
72×25 = 18×100

最好立即评估它的简单程度。例如,以31×25的标准方式乘以25×31更方便,即乘以750 + 25,而不是

乘以31×25,即7.75×100。乘以接近舍入的数字(98,103)时,立即乘以舍入数(100),然后减去/相加乘积是很方便的。

37×98 = 3700-74
37×104 = 3700 + 148

4.要对以5结尾的数字取平方(例如85),将十的数量(8)乘以相同的数字再加上一(9),然后将属性25乘以。

8×9 = 72,归因于25,所以85 2 = 7225

从以下公式可以明显看出该规则为何有效:

(10X + 5)2 = 100X 2 + 100X + 25 = 100X(X +1)+ 25

该技术还适用于以5结尾的小数:

8.5 2 = 72.25
14.5 2 = 210.25
0.35 2 = 0.1225

5.平方时,不要忘记方便的公式

(a + b)2 = a 2 + b 2 + 2ab
44 2 = 1600 + 16 + 320

当然,所有方法都可以相互组合,从而针对特定情况创建更方便有效的技术。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN398589/


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