【顺逆相加】用“顺逆相加”算式可求出若干个连续数的和。
例如著名的大数学家高斯(德国)小时候就做过的“百数求和”题,可以计算为
所以,1+2+3+4+……+99+100
=101×100÷2
=5050。
又如,计算“3+5+7+………+97+99=?”,可以计算为
所以,3+5+7+……+97+99=(99+3)×49÷2= 2499。
这种算法的思路,见于书籍中最早的是我国古代的《张丘建算经》。张丘建
利用这一思路巧妙地解答了“有女不善织”这一名题:
“今有女子不善织,日减功,迟。初日织五尺,末日织一尺,今三十日织讫。
问织几何?”
题目的意思是:有位妇女不善于织布,她每天织的布都比上一天减少一些。
并且减少的数量都相等。她第一天织了 5 尺布,最后一天织了 1 尺,一共织了
宋 :1丈=10尺,1尺=10寸,1寸=10分(1尺=30.7厘米)元 :1丈=10尺,1尺=10寸,1寸=10分(1尺=30.7厘米)明 :1丈=10尺,1尺=10寸,1寸=10分(裁衣尺:1尺=34厘米;量地尺:1尺=32.7厘米;营造尺:1。
30 天。问她一共织了多少布?
张丘建在《算经》上给出的解法是:
“并初末日织尺数,半之,余以乘织讫日数,即得。”“答曰:二匹一丈”。
这一解法,用现代的算式表达,就是
1 匹=4 丈,1 丈=10 尺。
90 尺=9 丈=2 匹 1 丈。(答略)
张丘建这一解法的思路,据推测为:
一米等于三尺,一丈等于十尺,所以4丈等于40尺,一米等于三尺,所以用40去除以三,所得的结果就是你需要的结果!懂了没?
如果把这妇女从第一天直到第 30 天所织的布都加起来,算式就是
5+…………+1
在这一算式中,每一个往后加的加数,都会比它前一个紧挨着它的加数,要
递减一个相同的数,而这一递减的数不会是个整数。
若把这个式子反过来,则算式便是
1+………………+5
此时,每一个往后的加数,就都会比它前一个紧挨着它的加数,要递增一个
相同的数。同样,这一递增的相同的数,也不是一个整数。
假若把上面这两个式子相加,并在相加时,利用“对应的数相加和会相等”
这一特点,那么,就会出现下面的式子:
所以,加得的结果是 6×30=180(尺)
但这妇女用 30 天织的布没有 180 尺,而只有 180 尺布的一半。所以,这妇
女 30 天织的布是
180÷2=90(尺)
可见,这种解法的确是简单、巧妙和饶有趣味的。
【分组计算】一些看似很难计算的题目,采用“分组计算”的方法,往往可
以使它很快地解答出来。
例如 求 1 到 10 亿这 10 亿个自然数的数字之和。这道题是求“10 亿个自然数的数字之和”,而不是“10 亿个自然数之和”。
什么是“数字之和”?例如,求 1 到 12 这 12 个自然数的数字之和,算式是
1+2+3+4+5+6+7+8+9+1+0+1+1+1+1+2=5l。
显然,10 亿个自然数的数字之和,如果一个一个地相加,那是极麻烦,也
极费时间(很多年都难于算出结果)的。怎么办呢?我们不妨在这 10 亿个自然
数的前面添上一个“0”,改变数字的个数,但不会改变计算的结果。然后,将
它们两两分组:
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;
……… ………
依次类推,可知除最后一个数,1,000,000,000 以外,其他的自然数与
添上的 0 共 10 亿个数,共可以分为 5 亿组,各组数字之和都是 81,如
0+9+9+9+9+9+9+9+9+9=81
1+9+9+9+9+9+9+9+9+8=81
………………
最后的一个数 1,000,000,000 不成对,它的数字之和是 1。所以,此题
的计算结果是
(81×500,000,000)+1
=40,500,000,000+1
=40,500,000,001
【由小推大】“由小推大”是一种数学思维方法,也是一种速算、巧算技巧。
遇到有些题数目多,关系复杂时,我们可以从数目较小的特殊情况入手,研究题
目特点,找出一般规律,再推出题目的结果。例如:
(1)计算下面方阵中所有的数的和。
这是个“100×100”的大方阵,数目很多,关系较为复杂。不妨先化大为小。
再由小推大。先观察“5×5”的方阵,如下图(图 4.1)所示。
容易看到,对角线上五个“5”之和为 25。
这时,如果将对角线下面的部分(右下部分)用剪刀剪开,如图 4.2 那样拼
接,那么将会发现,这五个斜行,每行数之和都是 25。所以,“5×5”方阵的
所有数之和为 25×5=125,即 53
=125。
于是,很容易推出大的数阵“100×100”的方阵所有数之和为 1003
=1,000。
四丈一尺九是13.
000。
(2)把自然数中的偶数,像图 4.3 那样排成五列。最左边的叫第一列,按
从左到右的顺序,其他叫第二、第三……第五列。那么 2002 出现在哪一列:
第四、三、二、一列(偶数都是按由小到大的顺序)。所以,由 1001÷8=125…………
1,可知这 1001 个偶数可以分为 125 组,还余 1 个。故 2002 应排在第二列。
【凑整巧算】用“凑整方法”巧算,常常能使计算变得比较简便、快速。
例如
所以4丈等于13.
=111
=10+100+1000
=1110
(3)125+125+125+125+120+125+125+125
=155+125+125+125+(120+5)+125+125+125-5
=125×8-5
=1000-5
=995
【巧妙试商】除数是两位数的除法,可以采用一些巧妙试商方法,提高计算
速度。
(1)用“商五法”试商。
当除数(两位数)的 10 倍的一半,与被除数相等(或相近)时,可以直接
试商“5”。如 70÷14=5,125÷25=5。
当除数一次不能除尽被除数的时候,有些可以用“无除半商五”。“无除”
指被除数前两位不够除,“半商五”指若被除数的前两位恰好等于(或接近)除
数的一半时,则可直接商“ 5”。例如 1248÷24=52,2385÷45=53
(2)同头无除商八、九。
“同头”指被除数和除数最高位上的数字相同。“无除”仍指被除数前两位
不够除。这时,商定在被除数高位数起的第三位上面,再直接商 8 或商 9。
5742÷58=99,4176÷48=87。
(3)用“商九法”试商。
当被除数的前两位数字临时组成的数小于除数,且前三位数字临时组成的数
与除数之和,大于或等于除数的 10 倍时,可以一次定商为“9”。
一般地说,假如被除数为 m,除数为 n,只有当 9n≤m<10n 时,n 除 m 的商
才是 9。同样地,10n≤m+n<11n。这就是我们上述做法的根据。
例如 4508÷49=92,6480÷72=90。
(4)用差数试商。
当除数是 11、12、13…………18 和 19,被除数前两位又不够除的时候,可
以用“差数试商法”,即根据被除数前两位临时组成的数与除数的差来试商的方
法。若差数是 1 或 2,则初商为 9;差数是 3 或 4,则初商为 8;差数是 5 或 6。
则初商为 7;差数是 7 或 8,则初商是 6;差数是 9 时,则初商为 5。若不准确。
正确);1278÷17=75(17 与 12 的差为 5,初商为 7,经试除,商 7 正确)。
为了便于记忆,我们可将它编成下面的口诀:
差一差二商个九,差三差四八当头;
差五差六初商七,差七差八先商六;
差数是九五上阵,试商快速无忧愁。