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
  • 影响孩子一生的58个感恩故事

    影响孩子一生的58个感恩故事

    本套丛书的故事精选白世界各地流传最广、最经典的故事,故事是孩子子最好的礼物,也是最有价值的精神食粮,通过这些故事可以培养孩子的自信、友谊、亲情、合作、感恩、机智、冒险、勇敢、承担、责任等。
  • 克服困难的方法

    克服困难的方法

    一位伟大的艺术家深知逆境出人才的道理,所以当有人问他,那位跟他学画的青年能否成为一位伟大的艺术家时,他便坚定地回答:“决不可能!因为他每年有6000英磅丰厚的收入呢!”艰苦的环境能够造就出成功的人才,而富裕的环境只会令人堕落。
  • 在艰难的世界里全力以赴:马云的14堂心理能量课

    在艰难的世界里全力以赴:马云的14堂心理能量课

    在中国,有人比马云聪明,更多的人拥有比马云创业时丰足的资金,但是却极少有人能取得马云这样辉煌的成功。为什么呢?因为他们有太多的犹豫和畏惧,他们从没有像马云那样在艰难的环境中全力以赴地去做一件事!《在艰难的世界里全力以赴》为读者献上马云最正面、最积极的人生能量课。
  • 超凡气质

    超凡气质

    先别说丰乳肥臀的曲线, 别说秀骨清癯的轻盈; 也别说沉鱼落雁的妩媚, 别说闭月羞花的柔逸, 容貌与身材之外, 衣饰的美好动人一直都是女人的追求。
  • 成长大于成功

    成长大于成功

    成功,很多时候就像一支兴奋剂,在一段时间里刺激着你,让你激情满怀、自信充盈。但是,这支兴奋剂的时效性却是有限的,它绝不会一直持续下去,甚至可能很短暂。在漫长的生命历程中,只有成长才是生命的主线。若你将自己的视线紧盯于成功之上,那么,你将永远无法赶上快乐与幸福的脚步;相反,你若更看重成长、更注重自身能力的培养,那么,命运将会掌握在你手中,幸福和快乐也将永伴终生。
热门推荐
  • 余生还长

    余生还长

    这一生,她爱过三个男人。姚逸云是她最纯真的心动,是她日日夜夜恋了七年的人,待她找到他时,却给了她绝望的幻灭。叶云,是她在那漫漫思念的等待里,带给她一生中拥有最为美好回忆的人,带她欢乐,陪她哭泣,结局的最后,终未敌过异地的考验。而苏璟深,是她最终尘埃落地的乡土,在她所看不到的地方,小心翼翼的关心她,无论她走了多远,他依然还在原地等着她。夏安安的爱情里,有着三个重要的人,一个相爱终成过往,一个相爱却已成殇,一份执着海枯石烂。
  • 秦国的战争

    秦国的战争

    那是两百多年前,秦国的秦始皇掌握全中国。可是,外国军来看上了我们的中国的土地。外国军让我们中国人赶尽杀绝,却让外国军占我们的中国的土地。秦始皇的士兵也有无数的,我们的中华人民绝不让外国军踏进我们的中华的土地。
  • 盛世娇宠之娇宠成姻

    盛世娇宠之娇宠成姻

    黑夜,一个矫捷的她在夜空中穿行,只因她的职业。白日,一个沉着的他在职场中谋划,只因他的身份。白日的她光彩夺目,黑夜的他腹黑奸诈。本是一段不可能的恋情,却因一个转机,变成了一段神话……“你……会为我付出生命吗?”“不,我不会的,我还要留着命去……爱你……”时间,将是他们爱的见证。
  • 六界囚笼

    六界囚笼

    上古时期,人族羸弱,除却天灾,尚有人祸,亦有异族入侵。万年之前,圣人女娲散尽七彩灵骨,补天地缺漏,护佑人族于危难之间。万年之后,天地间又起风云,这个故事,便从一处遗忘之地开始。
  • 野蛮千金小姐,军官大人惹不起

    野蛮千金小姐,军官大人惹不起

    李恩熙,10岁那年被选去韩国当练习生,刻苦努力三年终于可以实现自己的梦想,站在舞台上把歌声舞蹈带给大家。期间有这死党韩允诺的照顾,他们俩之间没有初窦情开的喜欢,却有家人朋友的亲密,被称之为荧幕情侣,两家关系也因为孩子们的认识,变得很熟,交往很密切。见两个孩子丝毫没有男女之情,就各自认作干女儿和干儿子。18岁那年和爸爸的约定,是要去验兵,没想到又是一次成功,就算不成功就家里这三位,也会找关系让我进兵营的,谁叫我是军三代呢?谁又能想到,爷爷、爸爸、妈妈都是当兵的呢?我内心这个惆怅啊。第一次进兵营,我认识了一群好姐妹,在娱乐圈不能说的秘密,和她们在一起,很自在,很洒脱,也许这才称得上闺蜜。她们对我也很好,没有因为我的家世,我的人气故意讨好我,而是真的发自内心的对我好,所以我也会时常给她们买很多东西,双子座不就是别人对你一分好,你对别人三分好。原本以为进兵营的不好,有了她们在我还真有些期待接下来的故事。当我第一次真正训练时,遇到奇葩教官白睿懿,大家公认的兵草,是很帅,但也很狠呢,每天三公里跑不说,也不知道我怎么招惹这位大哥,每晚还给我加训,真是恨之入骨。就是越来越讨厌他。当我问他理由时,他回了一句,第一眼见你心动,想把你留在我身边多看你一眼。我真是晕那,喜欢就喜欢呗,也不带整天给我加训吧。我原本以为我20岁可以离开重返我的舞台。谁知又要留一年,在不知不觉的体能测试和各项测试中,我被选为女子特战队,是真的实打实的任务,当时撞墙的心都有了。更离谱的是我在某周末被家人叫去相亲,那时我才21岁,谁知相亲对象竟是我们教官白睿懿,我们相差十岁,当然年龄对我来说不算什么,只是这是两位爷爷的决定,当时在部队里就很要好,退伍后虽在一个城市,见面机会却很少,就决定为以后的自己的孩子结为亲家,谁知两位都是儿子,那就继续往下延续呗,正好我是女孩他是男孩,这也是个军三代,难道这就是缘分么?不知这样,后来也才知道,我们白教官竟然是男子特战队的领先人物,这又是拍电视剧么?兜兜转转过了半年,就在实行任务时如果不是白教官救我,或许这时候的我还不知道在哪,也是这次让我对他有了男女之间的感情,最终还是没逃脱,找了一个当兵的做老公。那年他35,我25。这才知道在爱情面前,不分年龄,不分身高,就是遇到那个对的人,和他相爱一生,厮守到老。又过了三年我们也有了自己的两个baby。幸福的生活在一起。
  • 黄甲

    黄甲

    神土,一块充满奇幻色彩的大陆,而神族,则是这块大陆上唯一的霸主。一个失忆的少年,能否带领这些被镇压奴役的人族奋起反抗,攻伐天下?一段史诗般的传奇。
  • 咏史诗·昆阳

    咏史诗·昆阳

    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。
  • 三国之疯狂系统

    三国之疯狂系统

    帝泽一个三流大学毕业的学生,在一次偶遇中通过一块“白玉”穿越到了三国时期。“什么,你说刘备派十万大军杀过来了。”看我在商城了兑换一枚导弹炸死你娘的。“郭嘉,你说我们没粮草了。”看老子现在就去商场买三十万石粮草。
  • 幽冥雨后

    幽冥雨后

    幽冥公主陨落,幽冥族被遭受杀。公主侥幸而逃。不知幽冥公主能否重振幽冥,她的身份是真是假?
  • 透明的谎言

    透明的谎言

    若干年后,你已度过了青春,身体也开始渐渐的老去。你说,你不会哭,你的内心早已随着时间腐败,千疮百孔。你说你早已不会哭,但你一个人的时候,还是偷偷的哭了。只因触动了你心灵的柔弱。如果,青春还可以重来。你又会怎样选择?可惜没如果!