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「学点数学史」“乘号×”的由来及乘法多种算法!

2020-03-16  本文已影响0人  刷牙喝凉白开

学习数学还是要学点数学史的。

​乘法的历史超过三千年之久,我们不可能通过一篇文章叙述全部,在此只谈论其中一小部分历史。我们今天只摘录正整数的乘法历史。

我们现在所使用的“×”符号是由英国数学家奥特雷德创造的;

在代数中用“· ”表示乘号的创始人,有两个说法,一个是英国的哈利奥特,一个是法国数学家笛卡尔。

说起乘法运算,很多国家和地区出土的文物以及文献都有记载。

比如:中国的筹算式、珠算式;尾乘法(与我国的珠算类似);十字相乘法(印度发明,又称“闪光乘法”);“俄罗斯农民算法”……

印度笔算法可以说是比较接近现代我们所熟知的算法了,最初是在沙盘上进行,出错以及进位可以改正,很方便。

15世纪数学家帕乔利曾经介绍了 8 种不同的乘法和除法算式。其中有我们现在在用的“垒果法”、“方格乘法”、“小炮台乘法”、……

由于内容较多,我们从中挑选几个有意思且有代表性的算法做以介绍。 

1

中国筹算式

“乘”字始见于最早古算书《算数书》,《周髀算经》中也有“勾、股各自乘……”的用法。“乘法”一词就要始于《孙子算经》了。

要了解筹算式的乘法计算过程,必须知道我国筹算计数的方法。

相信大家看到了表中没有 0 的表示方法,有说明:个位用纵式,十位用横式,百位用纵式,千位用横式……以此类推。如果遇到位数字为0的时候,用空格代替。

比如:

筹算式利用的是乘法运算律,即(10a+b)(10c+d)=100ac+10ad+10bc+bd.

我们具体看一个例子,比如:87×79

将乘数79写在上面,被乘数87写在下面(当然,颠倒顺序亦可),如下图:

第一步用上位数的70乘下数的80得5600;

第二步用上位数的70乘下数的7得490,连同第一步的5600,加起来是6090,写在中位,如下图:

上位数的十位已经用过就删除不要了。

第三步用上位数的9乘以下位数的80和7,取和为:783,加上第二步的6090可得6873,即为结果。

写到这里,大家应该看懂它的实质就是乘法运算律:

(70+9)×(80+7)

=70×(80+7)+9×(80+7)

=(80×70+7×70)+(9×80+9×7)

=(5600+490)+(720+63)

=6090+783

=6873.

2

垒果法

我们的小学生都会的方法。

3

小炮台乘法

比如:729×817.

它的实质也是乘法运算律:

729×817

=(700+20+9)×817

=700×817+20×817+9×817

= 571900+16340+7353

=595593.

4

俄罗斯农民算法

举例如下:

具体请看往期文章(实质上利用的二进制原理)

快看过来,你绝对没有见过的乘法计算方法!

5

方格乘法

明代数学家吴敬的《九章算法比类大全》中称这种算法为“写算”、“格算”。

比如:729×817的运算过程如下:

首先将乘数和被乘数各个数字彼此相乘,商的十位写在方格的左上,个位写在方格的右下,然后从右下开始将每斜行的数相加,注意要满十进一。

我们应该很庆幸生活在现在的时代,因为经过数百年的发展,我国目前现行的小学教材是最棒的,而我们的语言拥有学习数学天生的优势。

虽然现在小学阶段计算很多,也比国外的更加复杂,但对于学过好用且朗朗上口的“九九乘法表”以及笔算法的中国学生来说,只能说是“小菜一碟”!

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END

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