Как молниеносно возводить числа в квадрат
Умение быстро считать позволяет нам молниеносно возводить числа в квадрат. Этот способ — самый быстрый из всех приведенных в моей книге.
В средней школе, когда кто-то из учеников говорил какую-нибудь глупость, наша учительница математики громко произносила: «97!» Отдам ей дань памяти и научу вас возводить в квадрат число 97. Как и прежде, вам придется выбрать референтное число, на которое легко будет умножать и которое будет близко по значению тому числу, которое мы возводим в квадрат. 100 — вот прекрасное референтное число. Запишите его в скобках после числа, которое собираетесь возводить в квадрат:
97 (100)
Первая задача — вычислить разницу между референтным числом и тем, которое вы возводите в квадрат:
97 ‒ 100 = ‒3
Запишем эту разницу внизу, под примером:
Прибавьте разницу к числу, возводимому в квадрат, и умножьте полученное на референтное число:
(97 + (‒3)) × 100 = 9400
Мы уже почти закончили. Остается лишь сложить квадрат и разницу:
9400 + (‒3)2 = 9409
Больше от нас ничего и не требуется: 972 = 9409.
Если записать все произведенные операции в виде одного примера, он будет на удивление простым:
972 = (97 + (‒3)) × 100 + (‒3)2 = 9409
Воспользуемся тем же принципом для того, чтобы возвести в квадрат число 109.
Референтное число, ближайшее 109, — это 100. Разница между 109 и 100 составляет 9:
Сложите эту разницу с возводимым в квадрат числом и умножьте полученное на референтное число:
(109 + 9) × 100 = 11800
Осталось лишь прибавить квадрат к разнице:
11800 + 92 = 11881
Когда привыкнете к этому методу, все вычисления будут занимать у вас пару секунд:
1092 = (109 + 9) × 100 + 92 = 11881
Всех хороших вещей бывает по три, поэтому давайте-ка возведем в квадрат еще и число 52.
Проверим метод при помощи референтного числа 50.
522 = (52 + 2) × 50 + 22 = 54 × 50 + 22 = 2704
На удивление просто, согласны? Мы с вами решили на первый взгляд заковыристый пример в два счета. И глазом моргнуть не успеешь, как ответ уже готов.
Возводить в квадрат можно и немного иначе — с помощью квадратичных тождеств третьего типа:
(a ‒ b)(a + b) = a2 ‒ b2
Если перенести b2 на противоположную сторону, получится настоящая математическая конфетка:
a2 = (a ‒ b)(a + b) + b2
Этот крошечный маневр творит чудеса. Формула может показаться сложноватой, но давайте рассмотрим парочку примеров и разберем, как она сможет нам пригодиться.
Допустим, нам надо возвести в квадрат число 13.
Намного проще умножать любое число на 10, а не на 13. Разница между числами 10 и 13 составляет 3. Можно использовать приведенную выше формулу, где a = 13, а b = 3.
Смотрите сами:
132 = (13 ‒ 3)(13 + 3) + 32 = 10 × 16 + 9 = 160 + 9 = 169
Вам нравится, я угадал?
Возведем в квадрат число 88. Намного проще умножать любое число на 100, а не на 88. Поэтому вычислим разницу между числами 100 и 88. Она составляет 12.
Воспользуемся формулой и посчитаем:
882 = (88 ‒ 12)(88 + 12) + 122 = 76 × 100 + 122 = 7600 + 144 = 7744
Изящно, да?
Таким же образом этот метод можно использовать для возведения в квадрат любых других чисел:
962 = (96 ‒ 4)(96 + 4) + 42 = 92 × 100 + 16 = 9200 + 16 = 9216
912 = (91 ‒ 9)(91 + 9) + 92 = 82 × 100 + 81 = 8200 + 81 = 8281
Видите закономерность? Смысл в следующем: замените число, возводимое в квадрат, на более удобное для вычислений. К таким числам относятся 10, 100 и 1000 — их в вычислениях использовать просто. Кроме них можно взять числа 20, 200, 50 или 500.
Давайте для наглядности посмотрим, что получится, если взять 50:
482 = (48 ‒ 2)(48 + 2) + 22 = 46 × 50 + 4 = 23 × 100 + 4 = 2304
Число 20 тоже прекрасно подходит для вычислений. Допустим, вам надо возвести в квадрат 22.
222 = (22 ‒ 2)(22 + 2) + 22 = 20 × 24 + 4 = 480 + 4 = 484
Чтобы удостовериться, что вы освоили этот метод, вот несколько дополнительных задач:
142 = (14 ‒ 4)(14 + 4) + 42 = 10 × 18 + 16 = 180 + 16 = 196
162 = (16 ‒ 6)(16 + 6) + 62 = 10 × 22 + 36 = 220 + 36 = 256
Что скажете? Лично мне кажется, что этот забавный метод — сапоги-скороходы из мира счислений. Но даже самым горячим фанатам математики иногда надо отдыхать. В следующей главе я расскажу, как математики развлекаются, дробя числа на части.