一、开平方的手动算法
此方法是在高一学万有引力和航天时,因需要大量开平方运算又不能用计算器,而被逼无奈研发的。
开平方的整个过程分为以下几步:
(一)分位
分位,意即将一个较长的被开方数分成几段。具体法则是:
1、分位的方向是从低位到高位;
2、每两个数字为一段;
3、分到最后,最高位上可以不满两个数字,但不能没有数字。
如:43046721分位后是43|04|67|21
12321分位后是1|23|21
其中,每段中间的竖线在熟练了以后可不必写。
分位以后,其实就能看出开方后的结果是几位数了,如43046721分位后是四段,那么开方结果就是四位数。
(二)开方
开方的运算过程其实与做除法很类似,都有一个相乘以后再相减的过程。
这里以43046721为例。
分位后是43|04|67|21
运算时从高位到低位,先看前两位43,由于62最接近43而不超过43,因而商(这里找不到合适的字眼,因而沿用除法时的字眼)6,然后做减法(如下图):
6
———————————————
4 3|0 4|6 7|2 1
3 6
————————
7 0 4
这里一次落两位,与除法不同。
下面的过程是整个算法中最复杂的部分,称为造数,之所以用这个词是因为算出最后要减掉的数的过程较为麻烦。
首先,将已商数6乘以2:6×2=12
这里的12不是真正的12,实际上是120,个位上的0之所以空出来是为了写下一个要商的数。
我们不妨假设下一个要商的数为A,我们下面要考虑的问题就是:从0-9中找一个A,使得:
12A×A最接近但不超过上面余下的数704。注意,A在这里代表一个数位,若A=6,那么12A的含义不是12×6,而是126。
以上过程与除法中的试商的过程很类似。
经验证,125×5=625符合要求,因此下一个要商的数就是5。(如下图)
往下依此类推:
65
×2
———
130
1306
× 6
————
7836
656
×2
———
1312
13121
× 1
————
13121
所以,43046721的算术平方根为6561
从开方的过程中我们可以看出,越到后面,计算量越大,因此,凭我们的计算量,再算一些开不尽的数时,如7的算术平方根,其精确程度是非常有限的。
以上就是开平方的一般方法,请列位指教。
二、开立方的手动算法
此方法是昨天刚刚研发成功的,为了应付在由体积求分子半径时产生的开立方的运算。
开立方的方法与开平方的方法很类似,但要复杂很多,如果不能熟练掌握,倒不如按大脸猫说的方法:凑!当然,熟练掌握以后,比凑的方法是快多了。
开立方的过程分以下几步:
(一)分位
与开平方基本一致,只有一点:这次是每三位为一段
(二)开方
这里以41063625为例
第一个要商的数的确定与开平方是类似,只是变成了要找一个数的立方(如下图):
3
——————————————
4 1|0 6 3|6 2 5
2 7
————————
1 4 0 6 3
一次落三位!
下面的造数过程是最麻烦的,流程如下:
1、将已商数乘以3。3×3=9
2、将要商的数乘以3后,向后错一位加在第1步算出的数上:
4×3=12
9
+ 12
———
102
3、将第2步得出的数乘以已商数:102×3=306
4、将要商的数平方以后,向后错一位加在第3步算出的数上
42=16
306
+ 16
————
3076
5、将第4步中算出的数乘以要商的数,使它最接近又不超过余下来的数:
3076×4=12304
12304就是我们要造的数,将这个数代回原来的开方式减掉就可以了。
3 4
——————————————
4 1|0 6 3|6 2 5
2 7
————————
1 4 0 6 3
1 2 3 0 4
—————————————
1 7 5 9 6 2 5
有人肯定会问,你怎么知道要商的数就是4?的确,我一开始也不知道,确定要商的数的过程实际上就是类似开平方中的试商的过程,但这个过程比开平方是要繁琐得多。
当做完造数过程的第1步以后,得出了9这个数,由于不知道应该商几,所以,我们可以先假设商0,那么依据第2步,90×3=270。270错位加一个数,等于扩大了10倍还多,由于我们假设商0,由第3步,270变成了2700。这是我们就要看一看2700乘以一个什么数最接近且不超过14063,这个数可能(这里说“可能”的原因从下文可以看到)就是我们要商的数。乍一看5非常合适,但你要考虑到我们在假设商0时少加了多少东西,所以商5可能就超了。经验告诉我们,4和5都有可能,此时我们可先取5为要商的数,然后进行1-5各步,结果发现的数已经超过了14063,因此4就是我们要商的数。
注:这个试商的过程在熟练了以后是一眼就能看出来的。
下面的步骤可依此类推:
34
×3
————
102
+ 15 (3×5)
————
1035
× 34
————
4140
3105
————
35190
+ 25 52
————
351925
× 5
————
1759625
这里的5是怎么商出来的不用我再说一遍了吧?
整个流程相当繁琐,丢其中任何一步都可能导致前功尽弃,因此必须要求计算准确。熟练了以后,速度是可以保证的。我曾经把手动开方法和凑数法比较过,前者比后者至少快一倍。
另外,值得注意的是:如果已知结果是整数,那么结果最后一位的确定可不必用以上方式,直接根据立方数末位的特异性就可确定,但前提是对1-9的立方表非常熟悉。1-5的立方表同志们应该都很熟悉,以下几个是不常用的:
63=216 73=343 83=512 93=729
结语:这两种方法可用来准确地进行开平方及开立方的运算,只要有耐心,想算几位就算几位。但开立方的过程实在是很复杂,很可能还存在优化方案,但由于时间紧迫,我没有再考虑其他的方法。同志们谁要是有兴趣,可以使这优化这两个算法,我的方法仅供参考。
开方的简便算法是:
比如136161这个数字,首先我们找到一个和136161的平方根比较接近的数,任选一个,比方说300到400间的任何一个数,这里选350,作为代表. 我们计算0.5*(350+136161/350)得到369.5 然后我们再计算0.5*(369.5+136161/369.5)得到369.0003,我们发现369.5和369.0003相差无几,并且,369^2末尾数字为1.我们有理由断定369^2=136161 一般来说能够开方开的尽的,用上述方法算一两次基本结果就出来了。
此方法是在高一学万有引力和航天时,因需要大量开平方运算又不能用计算器,而被逼无奈研发的。
开立方的方法与开平方的方法很类似,但要复杂很多,如果不能熟练掌握,倒不如按大脸猫说的方法:凑!当然,熟练掌握以后,比凑的方法是快多了。
拓展资料
开方(英文rooting),指求一个数的方根的运算,为乘方的逆运算(参见“方根”词条)。在中国古代也指求二次及高次方程(包括二项方程)的正根。
一、开平方的手动算法
此方法是在高一学万有引力和航天时,因需要大量开平方运算又不能用计算器,而被逼无奈研发的。
开平方的整个过程分为以下几步:
(一)分位
分位,意即将一个较长的被开方数分成几段。具体法则是:
1、分位的方向是从低位到高位;
2、每两个数字为一段;
3、分到最后,最高位上可以不满两个数字,但不能没有数字。
如:43046721分位后是43|04|67|21
12321分位后是1|23|21
其中,每段中间的竖线在熟练了以后可不必写。
分位以后,其实就能看出开方后的结果是几位数了,如43046721分位后是四段,那么开方结果就是四位数。
(二)开方
开方的运算过程其实与做除法很类似,都有一个相乘以后再相减的过程。
这里以43046721为例。
分位后是43|04|67|21
运算时从高位到低位,先看前两位43,由于62最接近43而不超过43,因而商(这里找不到合适的字眼,因而沿用除法时的字眼)6,然后做减法(如下图):
6
———————————————
4 3|0 4|6 7|2 1
3 6
————————
7 0 4
这里一次落两位,与除法不同。
下面的过程是整个算法中最复杂的部分,称为造数,之所以用这个词是因为算出最后要减掉的数的过程较为麻烦。
首先,将已商数6乘以2:6×2=12
这里的12不是真正的12,实际上是120,个位上的0之所以空出来是为了写下一个要商的数。
我们不妨假设下一个要商的数为A,我们下面要考虑的问题就是:从0-9中找一个A,使得:
12A×A最接近但不超过上面余下的数704。注意,A在这里代表一个数位,若A=6,那么12A的含义不是12×6,而是126。
以上过程与除法中的试商的过程很类似。
经验证,125×5=625符合要求,因此下一个要商的数就是5。(如下图)
往下依此类推:
65
×2
———
130
1306
× 6
————
7836
656
×2
———
1312
13121
× 1
————
13121
所以,43046721的算术平方根为6561
P=3+3的平方+...+3的十次方
3p=3的平方+3的三次方+...+3的十一次方
p=二分之(3p-p)=二分之(3的十一次方-3)
最简单的是用计算器。要不就背一些常用的根号的值。如:√2=1.414 , √3=1.732 等。碰到不能直接开的就变换一下,比如√8=√(4*2)=2√2=2*1.414 =2.828(依次类推)最基本的必须得铭记于心。
可以笔算开平方的,立方我没学过