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1、常用的巧算和速算方法【順逆相加】用“順逆相加”算式可求出若干個(gè)連續(xù)數(shù)的和。例如著名的大數(shù)學(xué)家高斯(德國(guó))小時(shí)候就做過(guò)的“百數(shù)求和”題,可以計(jì)算為所以,1+2+3+4+……+99+100=101×100÷2=5050。又如,計(jì)算“3+5+7+………+97+99=?”,可以計(jì)算為所以,3+5+7+……+97+99=(99+3)×49÷2=2499。這種算法的思路,見(jiàn)于書(shū)籍中最早的是我國(guó)古代的《張丘建算經(jīng)》。張丘建利用這一思路巧妙地解答了“有女不善織”這一名題:“今有女子不善織,日減功,遲。初日織五尺,末日織一尺
2、,今三十日織訖。問(wèn)織幾何?”題目的意思是:有位婦女不善于織布,她每天織的布都比上一天減少一些,并且減少的數(shù)量都相等。她第一天織了5尺布,最后一天織了1尺,一共織了30天。問(wèn)她一共織了多少布?張丘建在《算經(jīng)》上給出的解法是:“并初末日織尺數(shù),半之,余以乘織訖日數(shù),即得。”“答曰:二匹一丈”。這一解法,用現(xiàn)代的算式表達(dá),就是1匹=4丈,1丈=10尺,90尺=9丈=2匹1丈。(答略)張丘建這一解法的思路,據(jù)推測(cè)為:如果把這婦女從第一天直到第30天所織的布都加起來(lái),算式就是5+…………+1在這一算式中,每一個(gè)往后加
3、的加數(shù),都會(huì)比它前一個(gè)緊挨著它的加數(shù),要遞減一個(gè)相同的數(shù),而這一遞減的數(shù)不會(huì)是個(gè)整數(shù)。若把這個(gè)式子反過(guò)來(lái),則算式便是1+………………+5此時(shí),每一個(gè)往后的加數(shù),就都會(huì)比它前一個(gè)緊挨著它的加數(shù),要遞增一個(gè)相同的數(shù)。同樣,這一遞增的相同的數(shù),也不是一個(gè)整數(shù)。假若把上面這兩個(gè)式子相加,并在相加時(shí),利用“對(duì)應(yīng)的數(shù)相加和會(huì)相等”這一特點(diǎn),那么,就會(huì)出現(xiàn)下面的式子:所以,加得的結(jié)果是6×30=180(尺)但這婦女用30天織的布沒(méi)有180尺,而只有180尺布的一半。所以,這婦女30天織的布是180÷2=90(尺)可見(jiàn),這
4、種解法的確是簡(jiǎn)單、巧妙和饒有趣味的?!痉纸M計(jì)算】一些看似很難計(jì)算的題目,采用“分組計(jì)算”的方法,往往可以使它很快地解答出來(lái)。例如求1到10億這10億個(gè)自然數(shù)的數(shù)字之和。這道題是求“10億個(gè)自然數(shù)的數(shù)字之和”,而不是“10億個(gè)自然數(shù)之和”。什么是“數(shù)字之和”?例如,求1到12這12個(gè)自然數(shù)的數(shù)字之和,算式是1+2+3+4+5+6+7+8+9+1+0+1+1+1+1+2=5l。顯然,10億個(gè)自然數(shù)的數(shù)字之和,如果一個(gè)一個(gè)地相加,那是極麻煩,也極費(fèi)時(shí)間(很多年都難于算出結(jié)果)的。怎么辦呢?我們不妨在這10億個(gè)自然
5、數(shù)的前面添上一個(gè)“0”,改變數(shù)字的個(gè)數(shù),但不會(huì)改變計(jì)算的結(jié)果。然后,將它們兩兩分組:0和999,999,999;1和999,999,998;2和999,999,997;3和999,999,996;4和999,999,995;5和999,999,994;………………依次類(lèi)推,可知除最后一個(gè)數(shù),1,000,000,000以外,其他的自然數(shù)與添上的0共10億個(gè)數(shù),共可以分為5億組,各組數(shù)字之和都是81,如0+9+9+9+9+9+9+9+9+9=811+9+9+9+9+9+9+9+9+8=81………………最后的一個(gè)
6、數(shù)1,000,000,000不成對(duì),它的數(shù)字之和是1。所以,此題的計(jì)算結(jié)果是(81×500,000,000)+1=40,500,000,000+1=40,500,000,001【由小推大】“由小推大”是一種數(shù)學(xué)思維方法,也是一種速算、巧算技巧。遇到有些題數(shù)目多,關(guān)系復(fù)雜時(shí),我們可以從數(shù)目較小的特殊情況入手,研究題目特點(diǎn),找出一般規(guī)律,再推出題目的結(jié)果。例如:(1)計(jì)算下面方陣中所有的數(shù)的和。這是個(gè)“100×100”的大方陣,數(shù)目很多,關(guān)系較為復(fù)雜。不妨先化大為小,再由小推大。先觀察“5×5”的方陣,如下圖(
7、圖4.1)所示。容易看到,對(duì)角線(xiàn)上五個(gè)“5”之和為25。這時(shí),如果將對(duì)角線(xiàn)下面的部分(右下部分)用剪刀剪開(kāi),如圖4.2那樣拼接,那么將會(huì)發(fā)現(xiàn),這五個(gè)斜行,每行數(shù)之和都是25。所以,“5×5”方陣的所有數(shù)之和為25×5=125,即53=125。于是,很容易推出大的數(shù)陣“100×100”的方陣所有數(shù)之和為1003=1,000,000。(2)把自然數(shù)中的偶數(shù),像圖4.3那樣排成五列。最左邊的叫第一列,按從左到右的順序,其他叫第二、第三……第五列。那么2002出現(xiàn)在哪一列:因?yàn)閺?到2002,共有偶數(shù)2002÷2=
8、1001(個(gè))。從前到后,是每8個(gè)偶數(shù)為一組,每組都是前四個(gè)偶數(shù)分別在第二、三、四、五列,后四個(gè)偶數(shù)分別在第四、三、二、一列(偶數(shù)都是按由小到大的順序)。所以,由1001÷8=125…………1,可知這1001個(gè)偶數(shù)可以分為125組,還余1個(gè)。故2002應(yīng)排在第二列?!緶愓伤恪坑谩皽愓椒ā鼻伤悖3D苁褂?jì)算變得比較簡(jiǎn)便、快速。例如(1)99.9+11.1=(90+10)+(9+1)+(0.9+0.1)=111(