Алгоритмы быстрых вычислений

Одно дело обнаружить закономерности в геометрических формах или последовательности букв, но как увидеть паттерны в традиционных математических формулах? Я уже приводил в книге некоторые математические приемы, но те, о которых сейчас пойдет речь, были придуманы специально для того, чтобы помочь вам думать нестандартно. Как? В них нарушаются все правила, которым вас, вероятно, учили в связи с подобными вычислениями.

В этой части книги я познакомлю вас с девятью типами алгоритмов быстрых вычислений. Следуя моим указаниям и производя в уме кое-какие вычисления, вы сможете без труда решать некоторые сложные на первый взгляд примеры. Сложности возникнут, когда вы будете знать все девять методик, а вас попросят решить конкретный пример при помощи одной из них. Вот тогда придется сообразить, каким именно способом воспользоваться, а затем быстро применить его. (Можно использовать записи или работать по памяти.)

Тип 1.

Возведение в квадрат чисел из шестого десятка

Пример. 57 x 57

Шаг 1. Всегда начинайте с числа 25. Затем прибавьте к нему число единиц в заданном числе (25 + 7 = 32).

Шаг 2. Возведите в квадрат число единиц в заданном числе (7 x 7 = 49). Припишите результат к числу, полученному на шаге 1.

Ответ: 57 x 57 = 3249

Замечание: Если число, полученное на шаге 2, меньше 10, слева

к нему нужно приписать 0.

Пример. 53 x 53

Шаг 1. 25 + 3 = 28

Шаг 2. 3 x 3 = 9 (поскольку это число меньше 10, припишем к нему справа 0)

Ответ: 53 x 53 = 2809

Тип 2.

Возведение в квадрат чисел, заканчивающихся на 5

Пример. 65 x 65

Шаг 1. Возьмите число десятков в заданном числе (6) и умножьте его на число, на единицу большее (7). 6 x 7 = 42.

Шаг 2. Припишите число 25 справа к полученному числу.

Ответ: 65 x 65 = 4225

Тип 3.

Перемножение двух чисел, заканчивающихся на 5 и различающихся между собой ровно на 10

Пример. 75 x 85

Шаг 1. Возьмите число десятков меньшего числа (7) и умножьте его на число на единицу большее, чем число десятков в большем числе (8 + 1 = 9; 7 x 9 = 63).

Шаг 2. Припишите справа к полученному числу 75.

Ответ: 75 x 85 = 6375

Тип 4.

Перемножение двух чисел, заканчивающихся на 5 и различающихся между собой ровно на 20

Пример. 65 x 85

Шаг 1. Возьмите меньшее число десятков (6) и умножьте на число, на 1 превосходящее большее число десятков (8 + 1 = 9; 6 x 9 = 54). А теперь добавьте к полученному результату 1 (54 + 1 = 55).

Шаг 2. Припишите справа к полученному числу 25.

Ответ: 65 x 85 = 5525

Тип 5.

Перемножение двух чисел десятого десятка

Перемножая два числа десятого десятка, напишите после каждого в скобках число, на которое оно отстоит от 100. Поскольку 93 отстоит от 100 на 7, а 96 — на 4, пример 93 x 96 следует записать так: 93 (7) x 96 (4).

Пример. 93 (7) x 96 (4)

Шаг 1. Сложите числа в скобках (7 + 4 = 11) и вычтите результат из 100 (100 - 11 = 89).

Шаг 2. Перемножьте числа в скобках и припишите результат справа к числу, полученному на шаге 1 (7 x 4 = 28). Ответ: 93 x 96 = 8928

Если число, полученное на шаге 2, меньше 10, слева к нему нужно приписать 0.

Пример. 97 (3) x 98 (2)

Шаг 1. 3 + 2 = 5; 100 - 5 = 95

Шаг 2. 3 x 2 = 06

Ответ: 97 x 98 = 9506

Тип 6.

Возведение в квадрат чисел пятого десятка

Пример. 43 x 43

Шаг 1. Начните с 15. Добавьте к 15 число единиц (15 + 3 = 18).

Шаг 2. Посмотрите, на сколько возводимое в квадрат число меньше 50, и возведите в квадрат эту разницу (50 - 43 = 7; 7 x 7 = 49). Припишите это число справа к числу, полученному на шаге 1.

Ответ: 43 x 43 = 1849

Если результат возведения в квадрат на шаге 2 меньше 10, припишите к нему справа 0.

Пример. 48 x 48

Шаг 1. 15 + 8 = 23

Шаг 2. 50 - 48 = 2; 2 x 2 = 4

Ответ: 48 x 48 = 2304

Тип 7.

Перемножение двух чисел от 100 до 100

Пример. 106 x 108

Шаг 1. Первая цифра ответа всегда 1.

Шаг 2. Для получения следующих двух цифр сложите единицы обоих чисел (6 + 8 = 14).

Шаг 3. Для получения двух последних цифр перемножьте единицы (6 x 8 = 48).

Ответ: 106 x 108 = 11 448

Если результат, полученный на шаге 2 или 3, меньше 10, припишите к нему слева 0.

Пример. 102 x 104

Шаг 1. Первая цифра всегда 1.

Шаг 2. 2 + 4 = 06

Шаг 3. 2 x 4 = 08 Ответ: 102 x 104 = 10 608

Тип 8.

Перемножение двух чисел от 200 до 209

Пример. 204 x 209

Шаг 1. Первая цифра ответа всегда 4.

Шаг 2. Для получения следующих двух цифр сложите единицы обоих чисел и удвойте результат (4 + 9 = 13; 13 x 2 = 26).

Шаг 3. Для получения двух последних цифр перемножьте единицы (4 x 9 = 36).

Ответ: 204 x 209 = 42 636

Если результат, полученный на 2 или 3 шагах, меньше 10, припишите к нему слева 0.

Пример. 207 x 201

Шаг 1. Первая цифра всегда 4.

Шаг 2. 7 + 1 = 8; 8 x 2 = 16

Шаг 3. 7 x 1 = 07

Ответ: 207 x 201 = 41 607

Тип 9.

Перемножение двузначных чисел, заканчивающихся на 1

Пример. 71 x 51

Шаг 1. Перемножьте цифры разряда десятков (7 x 5 = 35) и припишите справа 0 (350).

Шаг 2. Сложите цифры разряда десятков и добавьте то, что получилось, к результату предыдущего шага (7 + 5 = 12; 350 + 12 = 362).

Шаг 3. Припишите справа к полученному результату 1.

Ответ: 71 x 51 = 3621

Пример. 31 x 41

Шаг 1. 3 x 4 = 12; приписываем 0, получаем 120

Шаг 2. 3 + 4 = 7; 120 + 7 = 127

Шаг 3. Приписываем справа к полученному результату 1.

Ответ: 31 x 41 = 1271

Самостоятельно

Можете ли вы выполнить несколько примеров самостоятельно? И не заглядывая в шпаргалку, которую я вам дал для каждого типа решений? Рекомендую еще раз вернуться к объяснениям и посмотреть все алгоритмы. Постарайтесь запомнить их; это вынудит вас думать нестандартно и отказаться от привычных правил. Затем, когда все запомните и почувствуете, что готовы действовать самостоятельно, перейдите к этой части и проверьте, насколько быстро вы сможете решить следующие примеры.

54 x 54 =

85 x 85 =

55 x 65 =

25 x 45 =

95 (5) x 94 (6) =

46 x 46 =

103 x 105 =

206 x 205 =

41 x 61 =

59 x 59 =

35 x 35 =

25 x 35 =

55 x 75 =

96 (4) x 92 (8) =

42 x 42 =

104 x 109 =

208 x 202 =

91 x 31 =

Ответы на эти примеры вы найдете в конце главы.