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特殊二位數(shù)乘法速算

 釋懷齋 2012-08-20

 

速算是提高學(xué)生心算能力,發(fā)展學(xué)生思維的有效途徑,在速算過(guò)程中,要使運(yùn)算盡可能簡(jiǎn)便、快速、正確,就要注意培養(yǎng)學(xué)生對(duì)數(shù)字的感覺、直覺、熟記一些常用的數(shù)據(jù)。
同學(xué)們,三分學(xué),七分練,只要耐心去練,熟能生巧,你一定會(huì)收到預(yù)期的效果,也相信你們一定會(huì)通過(guò)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí),變得越來(lái)越聰明。
某些二位數(shù)的速乘法:兩位數(shù)與兩位數(shù)相乘是日常生活中經(jīng)常遇到的事。如去買菜,西紅柿每斤1.8元,買了1.2斤,該付多少錢?一個(gè)3.5米見方的房間有多少平方米?某單位給員工的午餐補(bǔ)貼是每天15元,19個(gè)員工每天要補(bǔ)貼多少錢?等等。這些問題看似簡(jiǎn)單,但在沒有計(jì)算器和紙筆的情況下,要很快算出正確答案也不是一件非常容易的事。這里介紹的“某些二位數(shù)乘法的速算(心算、口算)法”將兩位數(shù)的乘法轉(zhuǎn)化成了一位數(shù)的乘法以及加、減法,可以快速而正確地得到答案,雖然不能涵蓋所有的兩位數(shù)乘法,但如能熟練掌握,仍可帶來(lái)很大的方便。

一、“十位上數(shù)字相同,個(gè)位上數(shù)字互補(bǔ)”的兩個(gè)兩位數(shù)相乘

   如43×47這樣的兩位數(shù)乘式,兩個(gè)乘數(shù)十位上的數(shù)字相等(此例都是4),個(gè)位上的數(shù)字互補(bǔ)(所謂互補(bǔ),就是其和為10。此例是3和7),這一類兩位數(shù)乘法的速算口訣是:
十位乘以大一數(shù),個(gè)位之積后面拖。
就以43×47為例來(lái)說(shuō)明口訣的運(yùn)用。
口訣第一句“十位乘以大一數(shù)”的操作是:用4(十位上的數(shù))乘以5(比十位上的數(shù)大1的數(shù)),得到20??谠E第二句“個(gè)位之積后面拖”的操作是:用3乘7得積21,(個(gè)位之積)直接寫在20的后面(后面拖),得2021就是答案。
需要注意的是當(dāng)個(gè)位數(shù)是1和9時(shí),它們的乘積9也是個(gè)一位數(shù),在往十位數(shù)的乘積后面“拖”的時(shí)候,在9的前面要加一個(gè)0,即把9看成09。例如91×99,答案不是909而應(yīng)該是9009。
此速算法的代數(shù)證明如下:
任意一個(gè)兩位數(shù)可以用10a+b來(lái)表示,(例如56就是10×5+6這里的a是5,b是6)另一個(gè)不同的十位數(shù)則可以用10c+d來(lái)表示,兩個(gè)不同的十位數(shù)相乘就可以寫成:(10a+b)(10c+d)由于規(guī)定的條件是“十位上數(shù)字相同”所以上述代數(shù)式可以改寫成(10a+b)(10a+d),把這個(gè)代數(shù)式展開如下:
(10a+b)(10a+d)=100a2+10ad+10ab+bd
                   =100a2+10a(d+b) +bd
由于規(guī)定的另一個(gè)條件是“個(gè)位上數(shù)字互補(bǔ)(之和等于10)”,也就是式中的d+b=10所以上式可以演化為            
=100a2+100a+bd
                       =100a(a+1)+bd
這個(gè)式子中的a就是“十位上的數(shù)字”,而(a+1)就是“比它大1的數(shù)”,它們的乘積再乘以100就是在后面添兩個(gè)0罷了。個(gè)位數(shù)的乘積bd“拖”在后面實(shí)際上是加在兩個(gè)0位上。這也正是bd=9時(shí)要寫成0 9的道理。
適用于此類速算法的乘式有如下45組:
11×19  12×18  13×17  14×16  15×15  21×29  22×28  23×27  24×26  25×25
31×39  32×38  33×37  34×36  35×35  41×49  42×48  43×47  44×46  45×45
51×59  52×58  53×57  54×56  55×55  61×69  62×68  63×67  64×66  65×65
71×79  72×78  73×77  74×76  75×75  81×89  82×88  83×87  84×86  85×85
91×99  92×98  93×97  94×96  95×95
    速算中遇有小數(shù)點(diǎn)時(shí),可先不考慮它,待算出數(shù)字后,看兩個(gè)乘數(shù)中一共有幾位小數(shù)點(diǎn),在答案中點(diǎn)上就是了。例如每斤1.8元的西紅柿,買了1.2斤,該多少錢?1乘2得2,后面拖16(2乘8)得216。點(diǎn)上兩位小數(shù)點(diǎn)得2.16元。


二、“十位上數(shù)字互補(bǔ),個(gè)位上數(shù)字相同”的兩個(gè)兩位數(shù)相乘

第一種速算法要求“”而這一類兩位數(shù)乘法要求的條件恰恰相反,要求“十位上數(shù)字互補(bǔ),個(gè)位上數(shù)字相同”。這一類兩位數(shù)乘法的速算口訣是:
個(gè)位加上十位積,個(gè)位平方后面接
就以47×67為例來(lái)說(shuō)明口訣的運(yùn)用。
用7(“個(gè)位”上的數(shù)字)加上24(十位上兩個(gè)數(shù)字的乘積)得31(就是口訣“個(gè)位加上十位積”),在31的后面接著寫上49(個(gè)位數(shù)的平方),得3149就是答案。
需要注意的是當(dāng)個(gè)位數(shù)的平方也是個(gè)一位數(shù)時(shí),在 “接”的時(shí)候,在其前面要添一個(gè)0,即把1看成01;把4看成04;把9看成09。例如23×83,答案不是199而應(yīng)該是1909。
此速算法的代數(shù)證明如下:
(10a+b)(10c+b)=100ac+10ab+10bc+b2
                                 =100ac+10b(a+c) +b2
因?yàn)槭簧蠑?shù)字互補(bǔ),所以式中的a+c等于10,于是上式演化為
                   =100ac+100b+b2
                   =100(ac+b)
這(ac+b)就是“個(gè)位加上十位積”,乘100等于后面添兩個(gè)0。式中的“+b2”
就是加上個(gè)位數(shù)的平方。由于個(gè)位數(shù)的平方最多也就是兩位數(shù),所以必定是加在兩個(gè)0位上,實(shí)際效果就是“接”在前面數(shù)字的后面。
適用于此類速算法的乘式有如下45組:
11×91  21×81  31×71  41×61  51×51  12×92  22×82  32×72  42×62  52×52
13×93  23×83  33×73  43×63  53×53  14×94  24×84  34×74  44×64  54×54
15×95  25×85  35×75  45×65  55×55  16×96  26×86  36×76  46×66  56×56
17×97  27×87  37×77  47×67  57×57  18×98  28×88  38×78  48×68  58×58
19×99  29×89  39×79  49×69  59×59
其中加黑字體的55×55與第一種速算法重疊,也就是它既可以適用于第二種速算法,也適用于第一種速算法。

三、“十幾乘十幾”

如18×16這樣的乘式,兩個(gè)兩位數(shù)十位上的數(shù)相等而且都是1,但個(gè)位上的兩個(gè)數(shù)字則是任意的(并不要求其互補(bǔ)),這就是“十幾乘十幾”。這一類兩位數(shù)乘法的速算口訣是:
十幾乘十幾,好做也好記,一數(shù)加上另數(shù)個(gè),十倍再加個(gè)位積
以18×16為例來(lái)說(shuō)明口訣的運(yùn)用。
用18(“一數(shù)”,即其中的一個(gè)數(shù))加上6(另外一個(gè)數(shù)的個(gè)位數(shù),簡(jiǎn)稱“另數(shù)個(gè)”)得24并將其擴(kuò)大10倍(后面添個(gè)0即可)成240,再加上兩個(gè)個(gè)位數(shù)的乘積(6、8得48),所得288就是18×16的答案。
當(dāng)個(gè)位數(shù)的乘積也是一位數(shù)時(shí),由于這個(gè)積是加在前面一個(gè)已求出的和數(shù)擴(kuò)大10倍后的那個(gè)0上的,所以實(shí)際上是直接“拖”在那個(gè)“和數(shù)”的后面就可以了。
例如12×13  眼睛一看或是腦子一轉(zhuǎn)就知道是15(12加3)后面拖一個(gè)6(2×3)答案是156了。
此速算法的代數(shù)證明如下:
(10+a)(10+b)=100+10a+10b+ab
              =10(10+a+b)+ab
括號(hào)中的10+a+b可以看成(10+a)+b或(10+b)+a其中的(10+a)或(10+b)即是兩個(gè)乘數(shù)中的一個(gè),而所加的b或a就是另一個(gè)乘數(shù)的個(gè)位數(shù),這就是口訣“一數(shù)加上另數(shù)個(gè)”的來(lái)由。(10+a+b)的前面還有10相乘,所以第二句口訣一開始就是要求“十倍”,然后“再加個(gè)位積”(就是公式中的+ab)。
適用于此類速算法的乘式有如下45組:
11×11  11×12  11×13  11×14  11×15  11×16  11×17  11×18  11×19
12×12  12×13  12×14  12×15  12×16  12×17  12×18  12×19
        13×13  13×14  13×15  13×16  13×17  13×18  13×19
14×14  14×15  14×16  14×17  14×18  14×19
        15×15  15×16  15×17  15×18  15×19
                16×16  16×17  16×18  16×19
                        17×17  17×18  17×19
                                18×18  18×19
                                        19×19
其中加黑字體的五組與第一種速算法重疊,也就是這五組乘式既可以適用于第二種速算法,也適用于第一種速算法。

四、二十幾乘二十幾

    如26×27這樣的乘式,兩個(gè)兩位數(shù)十位上的數(shù)相等而且都是2,但個(gè)位上的兩個(gè)數(shù)字則是任意的(并不要求其互補(bǔ)),這就是“二十幾乘二十幾”。這一類兩位數(shù)乘法的速算口訣是:
一數(shù)加上另數(shù)個(gè),廿倍再加個(gè)位積
以26×27為例來(lái)說(shuō)明口訣的運(yùn)用。
用26加7得33,“廿倍”就是乘2后再添0,所以得660。再加上42(個(gè)位上的6乘7)答案是702。
當(dāng)個(gè)位數(shù)的乘積也是一位數(shù)時(shí),由于這個(gè)積是加在前面一個(gè)已求出的和數(shù)擴(kuò)大20倍后的那個(gè)0上的,所以實(shí)際上是直接“拖”在那個(gè)翻倍后的“和數(shù)”的后面就可以了。
例如22×23  眼睛一看或是腦子一轉(zhuǎn)就知道是25(22加3)翻倍后得50,后面拖一個(gè)6(2×3)答案是506了。
此速算法的代數(shù)證明如下:
(20+a)(20+b)=400+20a+20b+ab
              =20(20+a+b)+ab
括號(hào)中的20+a+b可以看成(20+a)+b或(20+b)+a其中的(20+a)或(20+b)即是兩個(gè)乘數(shù)中的一個(gè),而所加的b或a就是另一個(gè)乘數(shù)的個(gè)位數(shù),這就是口訣“一數(shù)加上另數(shù)個(gè)”的來(lái)由。(20+a+b)的前面還有20相乘,所以第二句口訣一開始就是要求“廿倍”,然后“再加個(gè)位積”(就是公式中的+ab)。
適用于此類速算法的乘式有如下45組:
21×21  21×22  21×23  21×24  21×25  21×26  21×27  21×28  21×29
        22×22  22×23  22×24  22×25  22×26  22×27  22×28  22×29
                23×23  23×24  23×25  23×26  23×27  23×28  23×29
                        24×24  24×25  24×26  24×27  24×28  24×29
                                25×25  25×26  25×27  25×28  25×29
                                        26×26  26×27  26×28  26×29
                                                27×27  27×28  27×29
                                                        28×28  28×29
                                                                29×29
其中加黑字體的五組與第一種速算法重疊,也就是這五組乘式既可以適用于第三種速算法,也適用于第一種速算法,而且是用第一種速算法更快捷,更不容易出錯(cuò)。
不難看出,“二十幾乘二十幾”的口訣與“十幾乘十幾”的口訣極為相似。所不同的是“十幾乘十幾”速算時(shí),在求出“一數(shù)加上另數(shù)個(gè)”之后,要求“十倍”“再加個(gè)位積”,而是“二十幾乘二十幾”是“廿倍(二十倍)”,然后“再加個(gè)位積”。
實(shí)際上,這種方法一直可以適用到“九十幾乘九十幾”。但是“一數(shù)加上另數(shù)個(gè)”之后要乘以9,數(shù)字就比較大了,一般人容易出錯(cuò)。那就真正是“欲速則不達(dá)”了。心算底子好的人不妨練習(xí)用此法去做“三十幾乘三十幾”、 “四十幾乘四十幾”……

五、四十幾的平方

所謂“四十幾”,就是十位數(shù)是4的兩位數(shù),它的個(gè)位數(shù)可以是1——9的任意一個(gè)數(shù)。這樣的數(shù)一共有9個(gè),即41、42、43、44、45、46、47、48、49。求它們平方的速算口訣有兩種。
方法一的口訣:
廿五減去個(gè)位補(bǔ),個(gè)補(bǔ)平方后面拖。
以求43的平方為例說(shuō)明口訣的運(yùn)用。
用基數(shù)25減去個(gè)位數(shù)的補(bǔ)數(shù)(即減去“個(gè)位補(bǔ)”此例的個(gè)位數(shù)是3,其補(bǔ)數(shù)是7)得到差數(shù)18后,在后面接著寫上個(gè)位數(shù)補(bǔ)數(shù)的平方(7的平方)49,得到1849就是答案了。
當(dāng)“個(gè)位數(shù)補(bǔ)數(shù)的平方”是個(gè)一位數(shù)時(shí),在“拖”的時(shí)候前面要添一個(gè)0。
例如求47的平方。個(gè)位補(bǔ)是3,被25減得22,個(gè)補(bǔ)的平方是9,答案應(yīng)該是2209而不是229。
這9個(gè)數(shù)字中,求45平方的速算法與第一種速算法重疊,也就是45的平方既可以適用于第五種速算法,也適用于第一種速算法。
此速算法的代數(shù)證明如下:
“四十幾”的平方的代數(shù)式是(40+a)2
設(shè)b是的a補(bǔ)數(shù), 即a+b=10  于是a可以用b來(lái)表示: a=10-b  這樣就有:
(40+a)2=[40+(10-b)]2
        =(50-b)2
        =2500-100b+b2
        =100(25-b)+b2
括號(hào)內(nèi)的25-b就是“廿五減去個(gè)位補(bǔ)”,再乘100就是后面添兩個(gè)0,b2就是“個(gè)補(bǔ)平方”,所謂“后面拖”實(shí)際是加在兩個(gè)0位上。此方法前后兩句口訣都用個(gè)位數(shù)的“補(bǔ)數(shù)”。
方法二的口訣:
十五加上個(gè)位數(shù),個(gè)補(bǔ)平方后面拖
同樣以求43的平方為例說(shuō)明口訣的運(yùn)用。
用15加上個(gè)位數(shù)3得18,個(gè)位數(shù)3的補(bǔ)數(shù)是7,7的平方是49,把49寫在18后面得1849就是答案了。
此速算法的代數(shù)證明如下:
方法一已經(jīng)證明了
(40+a)2=100(25-b)+b2
現(xiàn)在用10-a 代入括號(hào)中的b就得到
(40+a)2=100[25-(10-a)]+b2
         =100(25-10+a) +b2
        =100(15+a)+b2
方法二的兩句口訣就是根據(jù)最后100(15+a)+b2這個(gè)式子來(lái)的。此方法的前一句用“個(gè)位數(shù)”,后一句用“個(gè)位數(shù)的補(bǔ)數(shù)”。各人可根據(jù)自己習(xí)慣選用方法一或方法二。

六、五十幾的平方

所謂“五十幾”,就是十位數(shù)是5的兩位數(shù),它的個(gè)位數(shù)可以是1——9的任意一個(gè)數(shù)。這樣的數(shù)一共有9個(gè),即51、52、53、54、55、56、57、58、59。求它們平方的速算口訣是:
廿五加上個(gè)位數(shù),個(gè)位平方后面拖。
以求58的平方為例說(shuō)明口訣的運(yùn)用。
用基數(shù)25加上個(gè)位數(shù)8得33,個(gè)位數(shù)8的平方是64,把64寫在33后面得3364這就是答案了。(此法不用“補(bǔ)數(shù)”)
此速算法的代數(shù)證明如下:
(50+a)2=2500 +100a+a2
                =100(25+a)+a2
此式與口訣的關(guān)系已經(jīng)是一目了然了。

七、“十位數(shù)相差1,個(gè)位數(shù)互補(bǔ)”的兩位數(shù)相乘

如37×43、62×58、81×99這樣的乘式就是“十位數(shù)相差1,個(gè)位數(shù)互補(bǔ)”的兩位數(shù)相乘。這類乘式的速算方法也有兩種。
方法一的口訣:
大十平方減去一,小個(gè)添零加個(gè)積,前后相接在一起。
以求62×58為例說(shuō)明口訣的運(yùn)用。
因?yàn)?2比58大,所以把62叫做“大數(shù)”,58叫做“小數(shù)”。口訣中的“大十”指的是“大數(shù)”十位上的數(shù)字;“小個(gè)”指的是“小數(shù)”個(gè)位上的數(shù)字,而不一定是比較小的那個(gè)各位數(shù)。如本例中的“小個(gè)”是8而不是2,“個(gè)積”是指?jìng)€(gè)位數(shù)的乘積。
用6(“大十”)的平方36減去1得35。再用80(“小個(gè)添0”)加上16(“個(gè)積”)得96。答案就是3596。
此速算法的代數(shù)證明如下:
設(shè)大數(shù)為10a+b,小數(shù)為10c+d。
(10a+b)(10c+d) =100ac+10bc+10ad+bd
因?yàn)槭粩?shù)相差1,b和d互補(bǔ),所以c=a-1 ,b=10-d  以此代入上式得:
                  =100a(a-1)+10(a-1)(10-d)+10ad+bd
                  =100a2-100a+10(10a-ad-10+d)+10ad+bd
                  =100a2-100a+100a-10ad-100+10d+10ad+bd
                  =100a2-100+10d+bd
                  =100(a2-1) +10d+bd
式中的(a2-1)就是口訣的第一句“大十平方減去一”,乘100是在后面添兩個(gè)0,為“前后相接”提供了方便。式中的10d+bd,就是口訣的第二句“小個(gè)添0加個(gè)積”。
方法二:
由于任意兩個(gè)兩位數(shù)相乘的通式是(10a+b)(10c+d),現(xiàn)在的已知條件是十位數(shù)相差1,個(gè)位數(shù)互補(bǔ),即c=a-1, d=10-b  所以
(10a+b)(10c+d)=(10a+b)[10(a-1)+10-b]
               =(10a+b)(10a-10+10-b)
               =(10a+b)(10a-b)
               =100a2-10ab+10ab-b2
               =100a2-b2
式中的a和b分別是數(shù)值比較大的那個(gè)兩位數(shù)十位和個(gè)位上的數(shù)字,上式的意思就是用數(shù)值比較大的那個(gè)兩位數(shù)十位上的數(shù)字平方后在后面添兩個(gè)0(即乘以100),然后減去個(gè)位上數(shù)字的平方。
例如76×64,十位上的6和7相差1,個(gè)位上的6和4互補(bǔ),符合此速算法的條件。此題實(shí)際上是(70+6)(70-6)
根據(jù)方法二,選定76(數(shù)值比較大的數(shù)),用49(十位數(shù)上7的平方)添兩個(gè)0,得4900,然后減去36(個(gè)位數(shù)6的平方)得4864就是答案了。所以方法二就是:用數(shù)值比較大的那個(gè)兩位數(shù)十位上的數(shù)字平方后添兩個(gè)0(即乘以100),然后減去個(gè)位上那個(gè)數(shù)字的平方。

八、九十幾乘九十幾

九十幾乘九十幾,雖然數(shù)字挺大,卻也有速算的辦法。這個(gè)命題的代數(shù)式是:
(90+a)(90+b)考慮到九十幾已經(jīng)接近100了(差一個(gè)補(bǔ)數(shù)),因此可以利用一下補(bǔ)數(shù)。令a的補(bǔ)數(shù)是c,b的補(bǔ)數(shù)是d,  則有:
(90+a)(90+b)=(100-c)(100-d)
                =10000-100c-100d+cd
                =100(100-c-d)+cd
這個(gè)式子表明:九十幾乘九十幾可以這樣來(lái)速算:用100減去兩個(gè)乘數(shù)個(gè)位數(shù)的補(bǔ)數(shù),再在后面拖上兩個(gè)乘數(shù)個(gè)位數(shù)補(bǔ)數(shù)的乘積即可。
例如97×98,用100減去3(7的補(bǔ)數(shù))和2(8的補(bǔ)數(shù))得95,而補(bǔ)數(shù)的乘積是6(06)所以答案就是9506。為了便于記憶,可以編成這樣的口訣:
兩個(gè)個(gè)補(bǔ)被百減,個(gè)補(bǔ)乘積后面寫。
由于100(100-c-d)+cd這個(gè)式子還可以變化,所以“九十幾乘九十幾”還有一種速算法。因?yàn)閏和a互補(bǔ),b和d互補(bǔ),所以c=10-a,d=10-b代入到上式的括號(hào)中得:
100(100-c-d)+cd=100[100-(10-a)-(10-b)]+cd
                  =100(100-10+a-10+b)+cd
                  =100(80+a+b)+cd
這個(gè)式子表明:九十幾乘九十幾也可以這樣來(lái)速算:用80(基數(shù))加上兩個(gè)乘數(shù)的個(gè)位數(shù),后面再接寫個(gè)位數(shù)補(bǔ)數(shù)的乘積即可。
仍以97×98為例。80加上7和8得95,后面接寫06(7和8的補(bǔ)數(shù)2和3的乘積)得9506就是答案了。為了便于記憶,也可以編成這樣的口訣:
八十加兩個(gè)位數(shù),個(gè)補(bǔ)乘積后面拖。

九、一百零幾乘一百零幾

這種乘法極容易做。只要將其中一個(gè)數(shù)加上另一個(gè)數(shù)的個(gè)位數(shù),后面再寫上兩個(gè)個(gè)位數(shù)的乘積就是了。
例如:108×107
用108加上7(或用107加上8)得115  再在其后寫上56(7×8的積)得11556就是答案了。
如果一定要編兩句口訣,那么可以這樣說(shuō):
一數(shù)加上另數(shù)個(gè),個(gè)位乘積后面湊。
此速算法的代數(shù)證明相當(dāng)簡(jiǎn)單,這里就不贅述了。

十、某數(shù)乘以十五

某數(shù)乘以15可以看作乘以1.5再乘以10。而某數(shù)乘以1.5就是原數(shù)加上它的一半。
所以某數(shù)乘以15只要用原數(shù)加上原數(shù)的一半后后面加個(gè)0(原數(shù)是偶數(shù))或小數(shù)點(diǎn)往后移一位就可以了。
如246×15  用246加上它的一半123得369  后面加個(gè)0得3690就是答案了。
如151×15  用151加上它的一半75.5得226.5  把小數(shù)點(diǎn)往后移一位得2265就是答案了。

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