登陆注册
6608000000010

第10章 口算开平方

“原题”

今有积二十三万四千五百六十七步。问为方几何?(选自《孙子算经》19卷中)

“译文”

现有面积为234567平方米的正方形,求它的边长是多少?

“解答”

这道题的实质是给234567开平方。

现在如果我问你:“你会给任意数开平方吗?”相信你多半会捧着计算器自信满满地回答——“这有什么难的,我有它呢!”不过假如不给你提供任何电子计算工具,只允许你使用笔和纸,你还能完成这项任务吗?

中国古人在没有电脑、计算器、甚至连阿拉伯数字为何物都不知道的情况下,便能熟练地进行开方运算了,这般功夫着实令我们这些现代人惊羡。

下面,我们就来跟古人学一学“手动”开方法。

古人的开方法蕴含一种宝贵的思维模式:数形结合。他们把数字和图形结合在一起,用形象的图形辅助解答抽象的数字问题,在古人看来给一个数开方,就相当于已知正方形的面积求其边长。

在给234567开方前,让我们先来学习一下古人如何给361开平方:

给361开平方,先画一个正方形ABCD。然后估算361平方根的第一位数字,因为361大于100、小于400,因此,它的平方根应该在10到20之间,也就是说361平方根第一位(十位)上的数字应该是1.361-100=261,接下来我们根据261来确定361平方根第二位(个位)上的数字,这时我们就需要借助之前画的正方形了。

在正方形ABCD的AB边上取一点E,令AE=a=10,EB=b,做小正方形AEFG,它的边长是a=10,面积是a2=100.从大正方形ABCD中挖去小正方形AEFG,剩下的面积是361-100=261,它由三部分构成:

正方形FHCI,它的面积是b2.

长方形DIFG和长方形FHBE,它们的面积都是ab

由此,我们可以列出下面这个等式:b2 2ab=261

将a=10带入等式,b(b 20)=216

根据这个等式,我们在1~9这9个数字间估计b的值。它大致应该等于8或9这两个比较大的数字,分别带入等式检验一下,发现当b=9时,等式成立。这也就意味着361平方根个位上的数字是9,而面积为361的正方形ABCD的边长是19.由此可知,361的平方根等于19.

现在我们来给234567开方:

我们依然使用数形结合的方法,先画一个正方形ABCD。估计234567平方根第一位(百位)上的数字,因为234567小于250000、大于160000,因此,平方根的取值范围应该在400到500之间,这也就意味着234567平方根第一位(百位)上的数字应该是4.

234567-160000=74567

接下来我们根据74567确定234567平方根第二位(十位)上的数字。在我们刚才画的正方形ABCD的AB边上取一点E,AE=a=400,EB=b。做正方形AEFG,它的边长是a=400,面积a2=160000,从大正方形ABCD中挖去正方形AEFG,剩下的面积是234567-160000=74567,它由三部分构成:

正方形FHCI,它的面积是b2.

长方形DIFG和长方形FHBE,它们的面积都是ab

由此,我们可以列出下面这个等式:b2 2ab=74567.

将a=400带入等式,b(b 800)=74567.

根据这个等式,我们在10~90这9个整十数中估计b的取值。它大致应该等于80或90这两个比较大的数,但是,分别将这两个数带入等式检验后发现,它们都无法使等式成立,当b=80时,b(b 800)=70400<74567;而当b=90时,b(b 800)=80100>74567.由此可知,80<a<90,我们在234567平方根的第二位(十位)上取数字8.74567-70400=4167.

接下来我们根据4167来确定234567平方根第三位(个位)上的数字。在正方形ABCD的AB边上取一点J(J在E、B两点之间),AJ=c=AE EJ=480,JB=d。做正方形AJKL,它的边长是a=400,面积a2=160000,从大正方形ABCD中挖去小正方形AJKL,剩下的面积是74567-70400=4167,它由三部分构成:

正方形NCMK,它的面积是b2.

长方形DNKL和长方形KMBJ,它们的面积都是cd。

由此,我们可以列出下面这个等式:d2 2cd=4167.

将c=480带入等式,d(d 960)=4167.

根据这个等式,我们在1~9这9个整数中估计d的取值。它大致应该等于4或5,分别带入等式检验一下,当d=4时,d(d 960)=3856<4167;而当d=5时,d(d 960)=4835>4167,已经超出了大正方形ABCD的面积。据此,我们在234567平方根的第三位(个位)上取数字4.4167-3856=311234567直到它平方根的个位依然没有开尽,《孙子算经》最终给出的答案是484(),其实这只是一个近似值,在确定分数部分时,古人依然用上述方法,在正方形ABCD之内做一个边长为e=484的正方形,设f=AB-e,重复上述推导过程得出等式f(f 968)=311,f=311÷(f 968),因为f与968相比太小了,所以,古人在除数中便把它忽略掉,最终求得f=(),加上整数部分,最终234567的平方根近似等于484()。

同类推荐
  • 一生的创意

    一生的创意

    本书用通俗的文字阐述人生哲学,致力于处世智慧的论述,涉及到人格与素质,工作与财富,爱情与婚姻,心理与人情等。
  • 企业是你成功的平台

    企业是你成功的平台

    本书通过详实的案例、周密的剖析,阐述员工与企业的亲密关系,让读者看到企业在其员工职业生涯发展中的重要作用,从而懂得了要想自己的事业成功、企业又有所发展该如何去做。
  • 成为企业最需要的人

    成为企业最需要的人

    从日常工作的细节小事和个人素质谈起,围绕着如何成为企业最需要的员工这一核心内容,详细阐述了什么样的员工才是企业最需要的员工,以及怎样才能成为企业最需要的员工。告诉读者如何端正工作态度,如何加强工作的责任心,提高工作效率以及超越自我,为个人和企业创造最大的价值。《成为企业最需要的人》从崭新的视角对“如何做企业最需要的人”进行了诠释,逻辑缜密、可读性和启发性强。结合大量生动翔实的材料和案例,告诉读者如何才能成为企业最需要的员工,为金融危机下的企业和自己的发展创造更加坚实的前提条件。
  • 笑傲职场

    笑傲职场

    本书在探讨人性的同时,也提出了对残酷生活的质疑。不仅提供了为人处世所需要的基本技巧,也介绍了达到成功的目的所采取的必要手段。希望这些江湖经验希望能给读者带来一些启示。
  • 这种事不必向老板请示

    这种事不必向老板请示

    优秀的员工,肯定善于处理和老板的关系。优秀的员工懂得“不必请示”的精髓。对于优秀员工来说,“不必请示”是一种理念,一种和老板形成最佳关系的理念。“不必请示”的关键在于员工要积极主动,在于员工要读懂老板,知道怎么管理老板。
热门推荐
  • 一个普通的异世故事

    一个普通的异世故事

    这是一个普通的异世的重生的有点老套的普通的故事.新人菜鸟头次写书,水平有限请多包涵。
  • 重生之妖孽归来

    重生之妖孽归来

    她是22世纪的佣兵之王,代号狂云。本已在一次任务中爆炸身死,却意外重生。什么命运多舛,体弱多病,孤煞终生?她偏不信邪,是命又如何?重生一世,我偏要逆天改命!人前,她是容貌绝美的妖孽男神。人后,她是潜伏在黑暗的利刃,染尽鲜血。身后,总有一人,为她细心抹去所有的污渍,将其深拥。“宝贝儿,让爷来,脏了你的手,爷可是会心疼的。”某女狠狠地翻了个白眼……
  • 穿越末日闯天下

    穿越末日闯天下

    他是一个工商管理,机械冶金,医学,心理学四个博士学位,商界精英,英俊多金,也是一个杀手,却在执行任务中意外穿越,获得了神一样的能力,在异世穿天下.......
  • 将门飞凤

    将门飞凤

    她是将门之女,却命途多舛。后母为丞相之女,蛇蝎心肠,无恶不作。母亲为保性命,自幼做男儿抚养。不料十五年后,计谋惨被后母揭穿,以私通罪名设计陷害至死。唯一至亲,其母被迫自缢而亡。悲痛中,她以血为誓,来世必报血仇。重生之后,仇恨驱使之下。杨昭性情大变,不择手段,于官宦王庭中斗智斗勇,只为报仇雪恨。
  • 王者荣耀皮肤故事

    王者荣耀皮肤故事

    王者荣耀独特的英雄皮肤故事,纯属虚构,并无抄袭,望采纳!
  • 荒统

    荒统

    这是一片浩瀚的星域,名为大天王域,位于莽莽星河最深处。寻常修士做梦都想着能够来到此地,因为这片区域,是强者的聚集地,凡是能够踏足此地之人都是人人公认的强者。但人的一生,总会经历很长一段孤独而与艰难的旅程,王默来自大天王域,经由家族惯例进行“放野”,自幼成长于远离家族的大世中。十年之期即将到来,回家的归途在何方?又如何面对世间险阻?入葬窟,进天墓,一个人,与世为敌,背对众生枯骨!
  • 魂王兵

    魂王兵

    这是一个发生在历史与仙侠并存的世界里,有关绝世兵器、有关称王做霸、有关魂者无敌的故事。
  • 生花梦全集

    生花梦全集

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 王俊凯之梦终究是梦

    王俊凯之梦终究是梦

    她以为自己改变姓名以后,转学以后,就成了一名平凡的女生。直到遇见王俊凯——学校的校草,性格一点一点改变。是同桌,又是邻居,上天注定的吗?!“你知道吗?王俊凯,自始自终这就像一个梦,梦终究是要醒来的。”“就像烟花那样,在绚丽多彩,也有灰飞烟灭的时候!”……
  • 仙界星势力

    仙界星势力

    最当红的明星!最时尚的音乐!最轻松的互动!最劲爆的话题!尽在仙界星势力!本节目由创世中文网独家冠名播出。