世上无难事——平方数的计算

世上无难事——平方数的计算

这天,杜老师带着同学们在学校的菜园里测量土地。

高商和李月珍在量一块黄瓜地,量了长又量了宽。高商喊:“地是正方形的,长宽都是34尺。”

杜老师应声说:“面积11方丈56方尺。”她把结果记在笔记本上。

杜小甫和王星海在量一块南瓜地。杜小甫喊:“这块地也是个正方形,长和宽都是28尺。”

杜老师应声说:“面积7方丈84方尺。”她又把结果记在笔记本上。

菜园的每一块地都测量完了,大家坐在井边上休息。高商问杜老师:“杜老师,您算正方形的面积,怎么特别快?”

杜老师说:“正方形各边都一样长。它的面积是一边的长的自乘积,也叫作‘平方数’。一百以内的各数的平方数,大部分我可以背出来,剩下的都可以很快地算出来。”

杜小甫问:“计算平方数有什么窍门吗?”

“有呀,”杜老师说,“首先,个位数的平方数大家都记得,都用不着算了!”

“当然,当然!”王星海说,“七七——四十九,八八——六十四,九九——八十一!”

“所以,几十的平方数也不用算了!”

“当然,当然!”杜小甫抢着说,“七七——四千九,八八——六千四,九九——八千一!”

“还有,几十五的平方数也不用算啰!”

“这个您已经讲过了,”李月珍说:“例如:25自乘,2乘以3得6,后面添个25,得625,35自乘,3乘以4得12,后面添个25得1225。”

“对,这是三不用算。”杜老师微笑着说:“其次是三容易算:第一,11到25的平方数都是很容易算的。”

李月珍说:“十几的平方数,可以照十几乘以十几的速算法算,例如16乘以16:16加上6,得22,就是220,再加上6的平方数36,就得256了。这很容易算,20跟25的平方数,方才说过了,简直用不着算。可是21到24的平方数呢?”“你们说呢?”杜老师却不回答,眼睛看了看高商。

高商一面想,一面说:“21是12倒过来。12的平方数是这样算的:12加上2,得14,就是140,再加上2的平方数4,是144。因为最后加的是4,并没有进位。所以算21的平方数,只要把144倒过来,答案就是441。

“22等于11乘以2。11的平方数是121,2的平方数是4。所以22的平方数就是121乘以4,等于484。”

高商迟疑了一下,接着说:“23自乘,可以看成两个十位数字相同的两位数相乘:20加上3,得26,26乘以20,得520,再加上3的平方数9,答案是529。

“至于24,24等于12乘以2。12的平方数是144,2的平方数是4,144乘以4等于576。这就是24的平方数。”

杜老师点了点头,说:“高商对两位数的速算乘法运用得比较熟练,所以他对求两位数的平方也可以运用自如。现在再讲第二点,41到59的平方数,也是很容易算的。它们可以看作50减去几,或者50加上几的自乘。

“五十几自乘,上次杜小甫讲课的时候讲过了,只要将25加上个位数字,后面接写个位数字的自乘积就行了。如果个位数字的自乘积不满10,中间得补个0。

“至于四十几自乘,可以看成50减去了个位数字以后的差的平方数。算法也差不多。只要从25中减去个位数字的补数,后面接写个位数字的补数的自乘积就行了。个位数字的补数的自乘积如果不满10,中间照样也补个0。

“例如求47的平方数。可以把47看成50减去3。算法是,‘25’减去‘3’,得22,后面接与3的自乘积9,9不足10,中间补个0。所以47的平方数是2209。写成算式就是——”杜老师从笔记本中撕下了一张纸,用钢笔写:

杜老师照例又在关键的算式上用钢笔画了一道。

大家点点头说:“果然很容易算,还有第三个容易算呢?”杜老师说:“就是91到99的平方数。上次我不是讲过相乘的两个数都是九十几的乘法吗,现在两个数一样,算起来更简便了。只要从原数中减去补数,后面接写补数的自乘积就行了。如果补数的自乘积比10小,当然也得在中间补一个0。

“例如求96的平方数。96减去4,得‘92’,后面接写4的平方数16。这9216就是答案。”

大家也说:“果然也容易算。”

杜小甫说:“现在大概要轮到‘三难算’了。”

“世上无难事,只要肯登攀!”杜老师说:“只要我们肯学习,‘难’也可以转化成‘不难’的。”

杜老师忽然问:“你们还记得星期天学的公式吗?”

杜小甫抢着说:“记得,记得。”他一面说,一面写:

“我们今天再变个花样。”杜老师指着等式问大家:“如果在等式两边各加上一个同样的数,这个式子还相等吗?”

王星海也抢着说:“当然相等。”

“就好比,”杜小甫想出了个比方,“在原来平衡的天平两边各加上一个同样重的砝码,天平还是平的。”

“对,”杜老师说,“那我们现在就在这个公式两边,各加上一个b2,试试看。”杜老师又在笔记本上写道:

a2-b2+b2=(a+b)(a-b)+b2

同时她说:“减一个b2,又加一个b2,等于没减没加。”她用笔把-b2+b2都划掉,表示它们已经抵消了。接着写道:

a2=(a+b)(a-b)+b2

杜老师说:“这就是任何两位数求平方的速算公式。”李月珍忽然问:“可是,b是什么呢?”

“大概是凑成整十数的补数吧!”高商说。

“对,”杜老师说,“我们已经多次借助于整十数了,因为整十数乘起来快些。——我们还是举实际例子算吧!例如,求29的平方数,29和30最近,差数b是1,按公式可写成:

“又如求62的平方数,62和60最接近,差数b是2,按公式可以写成:

“如果练熟了,那么中间步骤都不必写,这样就快得多了。”

李月珍忽然想出了一个问题:“您方才说,这是求任何两位数平方的速算法,如果求三位数的,行吗?”

杜老师点点头说:“有些三位数也可以用这个方法算。比如:

“又如1892,这时b是几呢?把b看作1就不如把b看作11。杜老师写了这么个式子:

大家都说这个方法果然巧妙。王星海忽然喊了起来:“杜老师,杜老师,我又有个新发现!”

杜老师笑着说:“好,你就再谈谈你的新发现吧!”

王星海急忙忙地说:“我发现任何数的平方数,比它前面一个数的平方数多一个前面的数,还多一个‘自己,’”他一下找不到恰当的字眼来表达自己的意思,就用了个“自己”,逗得大家哈哈大笑起来。

他怕大家不懂他的意思,指着杜老师方才写的第一个算式说,“你们看30的平方数,比29的平方,多一个29,还多一个30,一共多59。”

李月珍接着说:“还不如说多两个前面的数,还多一个1哩!”

杜老师说:“对。倒过来说,任何数的平方数,比它后面一个数的平方数少两个后面的数,又多一个1。知道了这个规律也很有用处。如果碰到两位数的个位数字是1或者9,算起来就很方便。”说着,在地上写了两个算式:

高商接着说道:“这个算法果然很好。王星海的‘发现’对我也很有启发。我想,两个连续整数相乘,比如21跟22相乘吧,只要在21的平方数上加一个21,或者从22的平方数中减去一个22就行了。”说着,他写了两个式子:

“大家都肯动脑筋,这样很好。”杜老师一面站起来,一面说,“今天谈得够多了,我们一路回去,一路练习吧!”

路上,杜老师出了这么几个题目

1.242 2.362

3.54 2 4.1032

5.44×43 6.39×38

7.红光铁厂的工人师傅用一块铁皮做箱子,这块铁皮长宽都是3尺8寸,它的面积是多少?

8.光明生产大队开了一块地做实验田,长宽都是9丈4尺,它的面积是多少?