Магическое число 50
Для большинства из нас 50 — это половина сотни и пышный юбилей, однако число 50 — не только юбилейная дата. С точки зрения скоростных вычислений это магическое число. Сегодня я подам вам на серебряном подносе правило пятидесяти. Сначала вы его не распробуете, но я надеюсь, что, когда вы дочитаете до конца, вам откроется совершенно новый мир. Правило пятидесяти станет еще прекраснее, если сочетать его с другими вычислительными техниками. Именно тогда скорость вычислений по-настоящему возрастет.
Начнем с самого простого. Обещаю, что будет занятно.
Правило пятидесяти можно использовать для возведения в квадрат всех двузначных чисел от 50 до 59.
Прибавьте к числу единиц 25. Получится первая половина ответа.
Возведите число единиц в квадрат. Он составит вторую половину ответа.
Вот и все. Так быстро.
Допустим, вы хотите возвести в квадрат 56. Число десятков — 5. Число единиц — 6.
Прибавьте к числу единиц 25. Получится 25 + 6 = 31, и это первые две цифры ответа.
Дальше возведите число единиц в квадрат. 62 = 36. Теперь у вас есть и вторые две цифры ответа.
Значит, 562 = 3136.
Возьмем еще один пример и возведем в квадрат 52.
Число единиц — 2. Прибавим к нему 25. Получится 27 — это первые две цифры ответа.
Квадрат числа единиц будет 22 = 4. Поскольку этот ответ должен составлять вторые две цифры ответа, добавьте перед ним 0 — 04. Значит, 522 = 2704.
Элегантности правилу пятидесяти добавляет то обстоятельство, что на самом деле его можно применять и при работе с числами, начинающимися не с 5.
Вот как выглядит формула для этих случаев: (50 + a)2 = 100(25 + a) + a2.
Если вы недоумеваете, почему одна часть этого уравнения равна другой, загляните в конец книги.
Предположим, вы хотите возвести в квадрат 62.
Вам нужно всего лишь вычислить разницу между 62 и 50. Ответ — 12. А теперь обратитесь к формуле и замените a на 12:
622 = (25 + 12) × 100 + 122 = 3700 + 144 = 3844
Словами: к 12 прибавьте 25. Получится 37. Умножьте 37 на 100 и прибавьте к результату квадрат 12, то есть 144.
Испытаем правило пятидесяти на числе 63.
Посчитайте разницу между 63 и 50. Получится 13. Сложите 13 и 25, умножьте результат на 100 и прибавьте к нему квадрат 13, то есть 169:
632 = (25 + 13) × 100 + 132 = 3800 + 169 = 3969
С помощью правила пятидесяти можно возводить в квадрат и числа меньше 50.
Возведем в квадрат 47. Разница между 47 и 50 составляет ‒3. Значит, вычитаем 3 из 25, умножаем результат на 100 и прибавляем квадрат ‒3:
472 = (25 ‒ 3) × 100 + (‒3)2 = 2200 + 9 = 2209
Здорово, да?
Вот и другие моментально решаемые примеры:
412 = (25 ‒ 9) × 100 + (‒9)2 = 1600 + 81 = 1681
322 = (25 ‒ 18) × 100 + (‒18)2 = 700 + 324 = 1024
712 = (25 + 21) × 100 + 212 = 4600 + 441 = 5041
Видите: это не техника, а мечта!
Если вашему внутреннему любителю задачек вдруг захочется возвести в квадрат число, близкое к 500, то вы можете провести апгрейд правила пятидесяти до правила пятисот.
Формула проста для понимания, даже если у вас за плечами только школьный курс математики:
(500 + a)2 = (250 + a)1000 + a2
Объяснение вы найдете в конце книги.
Если формулы сбивают вас с толку, то вот что значит эта вязь: посчитайте разницу между 500 и числом, которое вы хотите возвести в квадрат. Прибавьте результат к 250, умножьте на 1000 и прибавьте квадрат разницы значений.
Испытаем эту красоту на примере числа 508.
Разница между 508 и 500 составляет 8. Квадрат 8 — 64. Теперь мы готовы обратиться к формуле.
Прибавьте 8 к 250 и умножьте результат на 1000:
(250 + 8) × 1000 = 258000
Прибавьте квадрат разницы значений:
258000 + 64 = 258064
Значит, 5082 = 258064.
Нравится? Несмотря на то что в квадрат вы возводите трехзначное число, всего несколько элементарных вычислительных операций приводят вас к шестизначному ответу. Старомодный и тоскливый школьный метод заставил бы вас провести девять операций умножения и сложить уйму чисел. Хвала небесам, его времена прошли.
Правило пятисот, как и правило пятидесяти, универсально. Иными словами, оно сработает независимо от того, какие числа вы выберете. Убедимся в этом на примере числа меньше 500. Посчитаем квадрат 497.
Разница между 497 и 500 составляет ‒3. Квадрат ‒3 равен 9.
Получается: 4972 = (250 ‒ 3) × 1000 + (‒3)2 = 247000+ 9 = 247009
Чем больше тренировки, тем быстрее мы будем считать. Чтобы полностью освоиться, предлагаю попрактиковаться на следующих примерах:
5082 = (250 + 8) × 1000 + 82 = 258064
5112 = (250 + 11) × 1000 + 112 = 261121
5132 = (250 + 13) × 1000 + 132 = 263169
5252 = (250 + 25) × 1000 + 252 = 275625
4912 = (250 ‒ 9) × 1000 + (‒9)2 = 241081
4882 = (250 ‒ 12) × 1000 + (‒12)2 = 238144
Как вы можете убедиться, для возведения таких чисел в квадрат требуется буквально несколько вычислительных операций. Продолжите эту игру и впечатлите друзей на следующей вечеринке. Вы станете новым королем чисел. При столь высоком статусе вам и хитростей понадобится больше. В следующей главе вы найдете подсказку, как производить впечатление с помощью математического феррари.