Глава 3
Усовершенствованные произведения: умножение среднего уровня
Магия чисел действительно захватывает, когда выступаешь перед аудиторией. Мой первый опыт публичных выступлений пришелся на восьмой класс, в уже довольно «преклонном воз- расте» тринадцати лет. Многие матемаги начинали еще рань- ше. Например, Зера Колберн (1804–1839) мог производить мол- ниеносные расчеты еще до того, как научился читать и писать, и начал развлекать зрителей в возрасте шести лет! Когда мне было тринадцать, моя учительница алгебры записала на до- ске задачу, где следовало вычислить 1082. Я быстро выпалил: «108 в квадрате будет 11 664!»
Учительница сделала расчет на доске и получила такой же ответ. Глядя немного испуганно, она произнесла: «Да, верно. Как ты это сделал?» Тут я ей и выложил: «Я округлил 108 до 100 и увеличил 108 до 116. После перемножил 116 на 100, получил 11 600, а потом просто прибавил квадрат 8, в итоге получилось 11 664».
Она никогда раньше не сталкивалась с таким методом. Я был взволнован. Даже успел самонадеянно подумать о «тео- реме Бенджамина». Я на самом деле верил в то, что открыл не- что новое. Когда я в конце концов наткнулся на этот метод спу- стя несколько лет в книге Мартина Гарднера по занимательной
математике Mathematical Carnival («Математический карна- вал», 1965), мой день был испорчен! Хотя то, что я сам нашел его, все же воодушевляло.
Вы тоже можете произвести впечатление на друзей (или учи- телей), используя некоторые из довольно удивительных приме- ров на умножение. В конце предыдущей главы вы узнали, как умножить двузначное число само на себя. В этой главе вы научи- тесь перемножать два разных двузначных числа, а затем попро- буете приложить руку (вернее, мозг) к возведению трехзначных чисел в квадрат. При этом для решения таких задач не обяза- тельно знать, как умножить два двузначных числа. Так что мо- жете начать осваивать любой из этих навыков в любом порядке.
ЗАДАЧИ НА УМНОЖЕНИЕ ТИПА «2 НА 2»
При возведении в квадрат двузначного числа всегда применяется одинаковый метод. Но перемножать двузначные числа можно раз- ными способами, которые в итоге приведут вас к одному и тому же ответу. Лично для меня здесь и начинается самое интересное.
Первый метод, назовем его «метод сложения», можно при- менять для решения любых задач на умножение типа «2 на 2».
Метод сложения
В методе сложения при перемножении двух двузначных чи- сел надо всего лишь решить две задачи на умножение типа «2 на 1» и суммировать результаты, например:
46
× 42(40+2)
40×46= 1840
2×46=+ 92
1932
Итак, 42 разбиваем на 40 и 2, после чего умножаем 40 × 46 (а это всего лишь 4 × 46 с добавочным нулем, то есть 1840); затем 2 × 46 = 92. Наконец складываем 1840 + 92 = 1932, как и показано выше.
Вот еще один способ решения той же задачи:
46 (40 + 6)
× 42
40×42= 1680
6×42= +252
1932
Но здесь есть небольшая проблема, которая заключается в том, что умножить 6 × 42 сложнее, чем 2 × 46, как в первом способе. Более того, прибавить 1680 + 252 сложнее, чем сум- мировать 1840 + 92. Так как же решить, какое из чисел разби- вать на части? Я стараюсь выбирать то, которое приведет к бо- лее простой задаче на сложение. В большинстве случаев, но не всегда, желательно разбивать число с наименьшей цифрой в конце, потому что это обычно приводит к меньшим числам при сложении.
Попробуйте свои силы на следующих примерах.
48
× 73(70+3)
70×48= 3360
3×48=+144
3504
81 (80 + 1)
× 59
80×59= 4720
1×59=+ 59
4779
В последнем примере показано, почему числа с 1 в конце лучше всего представлять в виде суммы. В случае если оба числа оканчиваются на одинаковую цифру, следует делить на части большее число, как показано ниже.
84 (80 + 4)
× 34
80×34= 2720
4×34= +136
2856
Если одно из чисел намного больше другого, то его разби- ение часто оправдывает себя, даже если цифра на конце боль- ше цифры на конце меньшего числа. Вы поймете, что я имею в виду, когда решите следующие задачи двумя разными спо- собами.
74 (70 + 4)
× 13
70×13= 910
4×13=+ 52
962
74
× 13(10+3)
10×74= 740
3×74=+222
962
Показался ли вам первый способ быстрее второго? Мне — да.
Вот еще одно исключение из правила: разбивайте на части число с наименьшей цифрой на конце. При умножении числа, близкого и большего 50, на четное, следует разбить на части именно число, близкое к 50.
84
× 59(50+9)
50×84= 4200
9×84= +756
4956
Последняя цифра числа 84 меньше, чем цифра на конце числа 59. Но если разбить на части 59, то результат первого умножения будет кратным 100, что упрощает последующую задачу на сложение.