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常用的巧算和速算方法
2012-08-04 | 阅:  转:  |  分享 
  
常用的巧算和速算方法

【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

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:

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5

3

=125。

于是,很容易推出大的数阵“100×100”的方阵所有数之和为100

3

=1,000,

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:



因为从2到2002,共有偶数2002÷2=1001(个)。从前到后,是每8个偶

数为一组,每组都是前四个偶数分别在第二、三、四、五列,后四个偶数分别在

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



(1)99.9+11.1=(90+10)+(9+1)+(0.9+0.1)

=111

(2)9+97+998+6=(9+1)+(97+3)+(998+2)

=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,

只要调小1就行了。例如1476÷18=82(18与14差4,初商为8,经试除,商8

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。

【恒等变形】恒等变形是一种重要的思想和方法,也是一种重要的解题技巧。

它利用我们学过的知识,去进行有目的的数学变形,常常能使题目很快地获得解

答。例如

(1)1832+68=(1832-32)+(68+32)

=1800+100

=1900

(2)359.7-9.9=(359.7+0.1)-(9.9+O.1)

=359.8-10

=349.8

【拆数加减】在分数加减法运算中,把一个分数拆成两个分数相减或相加,

使隐含的数量关系明朗化,并抵消其中的一些分数,往往可大大地简化运算。

(1)拆成两个分数相减。例如



又如



(2)拆成两个分数相加。例如



又如



【同分子分数加减】同分子分数的加减法,有以下的计算规律:

分子相同,分母互质的两个分数相加(减)时,它们的结果是用原分母的积

作分母,用原分母的和(或差)乘以这相同的分子所得的积作分子。

分子相同,分母不是互质数的两个分数相加减,也可按上述规律计算,只是

最后需要注意把得数约简为既约(最简)分数。

例如



(注意:分数减法要用减数的原分母减去被减数的原分母。)



由上面的规律还可以推出,当分子都是1,分母是连续的两个自然数时,



关系,我们也可以简化运算过程。例如





【先借后还】“先借后还”是一条重要的数学解题思想和解题技巧。例如



做这道题,按先通分后相加的一般办法,势必影响解题速度。现在从“凑整”

着眼,采用“先借后还”的办法,很快就将题目解答出来了。







【个数折半】下面的几种情况下,可以运用“个数折半”的方法,巧妙地计

算出题目的得数。

(1)分母相同的所有真分数相加。求分母相同的所有真分数的和,可采用

“个数折半法”,即用这些分数的个数除以2,就能得出结果。





这一方法,也可以叙述为分母相同的所有真分数相加,只要用最后一个分数

的分子除以2,就能得出结果。

(2)分母为偶数,分子为奇数的所有同分母的真分数相加,也可用“个数

折半法”求得数。比方



(3)分母相同的所有既约真分数(最简真分数)相加,同样可用“个数折

半法”求得数。比方



【带分数减法】带分数减法的巧算,可用下面的两个方法。

(1)减数凑整。例如





(2)交换位置。例如



在这两种方法中,第(1)种“凑整”法,也可以运用到带分数的加法中去。

例如



【带分数乘法】有些特殊的带分数相乘,可以采用一些特殊的巧算方法。

(1)相乘的两个带分数整数部分相同,分数部分的和是1,则乘积也是个

带分数,它的整数部分是一个因数的整数部分乘以比它大1的数,分数部分是两

个因数的分数部分的乘积。例如



(2)相乘的两个带分数整数部分相差1,分数部分和为1,则积也是个带分

数,它用较大数的整数部分的平方,减去分数部分的平方,所得的差就是这两个

带分数的乘积。例如



(注:这是根据“(a+b)(a-b)=a

2

-b

2

”推出来的。)

(3)相乘的两个带分数,整数部分都是1,分子也都是1,分母相差1,则

乘积也是个带分数。这个带分数的整数部分是1,分子是2,分母与较大因数的

分母相同。例如





读者自己去试一试,此处略)。

【两分数相除】有些分数相除,可以采用以下的巧算方法:

(1)分子、分母分别相除。在个别情况下,分数除法可沿用整数除法的做

法:用分子相除的商作分子,用分母相除的商作分母。不过,这只有在被除数的

分子、分母,分别是除数的分子、分母的整数倍数的情况下,计算才比较简便。

例如



(2)分母相除,一次得商。在两个带分数相除的算式中,当被除数和除数

的整数与分母调换了位置,而它们的分子又相同时,根据分数除法法则,只要用

原除数的分母除以被除数的分母,所得的数就是它们的商。

例如



(注:用除法法则可以推出这种方法,此处略。)

小数的速算与巧算——凑整

【知识精要】

凑整法是小数加减法速算与巧算运用的主要方法。用的时候主要看末位。但是小

数计算中“小数点”一定要对齐。

【例题精讲】

<一>凑整法

例1、计算5.6+2.38+4.4+0.62。

【分析】5.6与4.4刚好凑成10,2.38与0.62刚好凑成3,这样先凑整运算起

来会更加简便。

【解答】原式=(5.6+4.4)+(2.38+0.62)

=10+3

=13

【评注】凑整,特别是“凑十”、“凑百”等,是加减法速算的重要方法。

例2、计算:1.999+19.99+199.9+1999。

【分析】因为小数计算起来容易出错。刚好1999接近整千数2000,其余各加数

看做与它接近的容易计算的整数。再把多加的那部分减去。

【解答】1.999+19.99+199.9+1999

=2+20+200+2000-0.001-0.01-0.1-1

=2222-1.111

=2220.889

【评注】所谓的凑整,就是两个或三个数结合相加,刚好凑成整十整百,我们

也可以引申为读整法,譬如此题。“1.999”刚好与“2”相差0.001,因此我



们就可以先把它读成“2”来进行计算。

但是,一定要记住刚才“多加的”要“减掉”。“多减的”要“加上”!



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