來源乘法是算術(shù)中最簡單的運(yùn)算之一。最早來自于整數(shù)的乘法運(yùn)算,。 什么是乘法 例如4乘5,,就是4增加了5倍率,也可以說成5個(gè)4連加,。 “小九九”的由來 《九九乘法歌訣》,,又常稱為“小九九”。現(xiàn)在學(xué)生學(xué)的“小九九”口訣,,是從“一一得一”開始,,到“九九八十一”止,而在古代,,卻是倒過來,,從“九九八十一”起,到“二二得四”止,。因?yàn)榭谠E開頭兩個(gè)字是“九九”,,所以,人們就把它簡稱為“九九”,。大約到13,、14世紀(jì)的時(shí)候才倒過來像現(xiàn)在這樣“一一得一……九九八十一”。 中國使用“九九口訣”的時(shí)間較早,。在《荀子》,、《管子》、《淮南子》,、《戰(zhàn)國策》等書中就能找到“三九二十七”,、“六八四十八”、“四八三十二”,、“六六三十六”等句子,。由此可見,早在“春秋”、“戰(zhàn)國”的時(shí)候,,《九九乘法歌訣》就已經(jīng)開始流行了,。 名稱“×”是乘號(hào),乘號(hào)前面和后面的數(shù)叫做因數(shù),,“=”是等于號(hào),,等于號(hào)后面的數(shù)叫做積。 因數(shù)也叫乘數(shù),。 讀法讀作:三乘五等于十五 注意:現(xiàn)行課本中,,只說“乘”不說“乘以”。要注意和除法中“除”和“除以”區(qū)分,。 發(fā)展在各種文明的算術(shù)發(fā)展過程中,,乘法運(yùn)算的產(chǎn)生是很重要的一步。一個(gè)文明可以比較順利地發(fā)展出計(jì)數(shù)方法和加減法運(yùn)算,,但要想創(chuàng)造一套簡單可行的乘法運(yùn)算方法卻不那么容易,。我們目前使用的乘法豎式計(jì)算看似簡便,實(shí)際上這需要我們事先掌握九九乘法口訣表,;考慮到這一點(diǎn),,這種豎式計(jì)算并不是完美的。我們即將看到,,在數(shù)學(xué)的發(fā)展過程中,,不同的文明創(chuàng)造出了哪些不同的乘法運(yùn)算方法,其中有的運(yùn)算法甚至可以完全拋棄乘法表,。 古巴比倫數(shù)學(xué)使用60進(jìn)制,,考古發(fā)現(xiàn)的一塊古巴比倫泥板證實(shí)了這一點(diǎn)。這塊泥板上有一個(gè)正方形,,對角線上有四個(gè)數(shù)字1, 24, 51, 10,。最初發(fā)現(xiàn)這塊泥板時(shí)人們并不知道這是什么意思,后來某牛人驚訝地發(fā)現(xiàn),,如果把這些數(shù)字當(dāng)作60進(jìn)制的三位小數(shù)的話,,得到的正好是單位正方形對角線長度的近似值:這說明古巴比倫已經(jīng)掌握了勾股定理。60進(jìn)制的使用為古巴比倫數(shù)學(xué)的乘法運(yùn)算發(fā)展帶來了很大的障礙,,因?yàn)槿绻阋?9-59乘法口訣表的話,,至少也得背1000多項(xiàng),等你把它背完了后我期末論文估計(jì)都已經(jīng)全寫完了,。另一項(xiàng)考古發(fā)現(xiàn)告訴了我們古巴比倫數(shù)學(xué)的乘法運(yùn)算如何避免使用乘法表,。考古學(xué)家們發(fā)現(xiàn)一些泥板上刻有60以內(nèi)的平方表,,利用公式 可以迅速查表得到ab的值,。另一個(gè)公式則是這說明兩個(gè)數(shù)相乘只需取它們的和平方與差平方的差,,再兩次取半即可。平方數(shù)的頻繁使用很可能加速了古巴比倫人發(fā)現(xiàn)勾股定理的過程,。 古巴比倫數(shù)學(xué)把除以一個(gè)數(shù)看作是乘以它的倒數(shù),,利用倒數(shù)表可以很方便的實(shí)現(xiàn)這種算法。倒數(shù)表開頭的一部分是這個(gè)樣子: 2 0; 30 3 0; 20 4 0; 15 5 0; 12 6 0; 10 8 0; 7, 30 9 0; 6, 40 10 0; 6 12 0; 5 15 0; 4 16 0; 3, 45 18 0; 3, 20 20 0; 3 ... .... 古巴比倫人很早就發(fā)現(xiàn),,是一個(gè)無限小數(shù),,怎么除也除不完。古巴比倫的倒數(shù)表里所有的數(shù)都是精確的小數(shù),,它們(在60進(jìn)制中)都是有限小數(shù),。碰到無限小數(shù)時(shí),他們會(huì)用取近似值的方法來解決,。例如,,古巴比倫人會(huì)通過 來計(jì)算的值。那個(gè)40就是查倒數(shù)表查出來的,。 古埃及數(shù)學(xué)使用了完全不同的乘法運(yùn)算法,。它們的乘法運(yùn)算不需要借助任何輔助用表。古埃及人注意到,,任何一個(gè)數(shù)都可以表示為若干個(gè)不同的2的冪的和。因此,,你需要做的僅僅是不斷將1和乘數(shù)進(jìn)行翻倍,。看看古埃及人如何計(jì)算46乘以22: 1 22 2 44 44 4 8 16 352 32 ------- 1012 上面的演算中,,左列是1不斷翻倍的結(jié)果,,右邊是22不斷翻倍的結(jié)果。選出左列的2, 4, 8, 32,,它們的和正好就是被乘數(shù)46,;那么把右列對應(yīng)的數(shù)加起來就是乘法運(yùn)算的最終結(jié)果。至于如何選出2, 4, 8, 32這四個(gè)數(shù),,一個(gè)簡單的方法就是,,不斷選出左列里小于被乘數(shù)的數(shù)中最大的一個(gè),然后當(dāng)前被乘數(shù)減去它,。比如,,32是最大的數(shù),用46-32后剩14,;8是小于14的最大數(shù),,后剩6;然后最大的小于6的數(shù)是4,,6減去4后剩2,,這樣下來正好就是被乘數(shù)46了,。這其實(shí)就是二進(jìn)制的經(jīng)典應(yīng)用,2, 4, 8, 32正好與46的二進(jìn)制中的數(shù)字1一一對應(yīng),。你可以在這里看到一些相關(guān)的東西,。 計(jì)算方法使用鉛筆和紙張乘數(shù)的常用方法需要一個(gè)小數(shù)字(通常為0到9的任意兩個(gè)數(shù)字)的存儲(chǔ)或查詢產(chǎn)品的乘法表,但是一種農(nóng)民乘法算法的方法不是,。 將數(shù)字乘以多于幾位小數(shù)位是繁瑣而且容易出錯(cuò)的,。發(fā)明了通用對數(shù)以簡化這種計(jì)算?;脽羝?guī)則允許數(shù)字快速乘以大約三個(gè)準(zhǔn)確度的地方,。從二十世紀(jì)初開始,機(jī)械計(jì)算器,,如Marchant,,自動(dòng)倍增多達(dá)10位數(shù)。現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)和計(jì)算器大大減少了用手倍增的需要,。 歷史算法公元前約公元前十八萬公元至二千零二十年的三叉骨,,暗示了中非舊石器時(shí)代上升的知識(shí)。 埃及人在阿姆斯紙莎草紙中記載的埃及整數(shù)和分?jǐn)?shù)乘法的方法是連續(xù)添加和加倍,。例如,,要找到13和21的乘積,必須雙倍21次,,得到.完整的產(chǎn)品可以然后通過添加在雙倍序列中找到的適當(dāng)術(shù)語來找到: 巴比倫人巴比倫人使用了一個(gè)十六進(jìn)制位置數(shù)字系統(tǒng),,類似于現(xiàn)代十進(jìn)制,。因此,巴比倫的乘法非常類似于現(xiàn)代十進(jìn)制乘法,。由于記憶不同產(chǎn)品的相對困難,,巴比倫數(shù)學(xué)家使用乘法表。這些表由某個(gè)主體號(hào)n:n,,,,...,的前20個(gè)倍數(shù)列表組成,。其次是: ,, 和的倍數(shù)。然后計(jì)算任何六進(jìn)制產(chǎn)品,,例如,,只需要從表中計(jì)算出和,。 中國人在公元前300年前的數(shù)學(xué)文本《周髀算經(jīng)》和《算術(shù)九章》中,,乘法計(jì)算用字寫出,雖然早期的中國數(shù)學(xué)家使用了涉及加法,,減法,,乘法和除法的羅德微積分,。 Al Khwarizmi在9世紀(jì)初向阿拉伯國家介紹了這些地名十進(jìn)制算術(shù)算法,。 意義表示5個(gè)3相加 表示3個(gè)5相加,。 注意:1.在如上乘法表示什么中,,常把乘號(hào)后面的因數(shù)做為乘號(hào)前因數(shù)的倍數(shù)。 2.參見wiki中對乘數(shù)和被乘數(shù)的定義 另:乘法的新意義:乘法不是加法的簡單記法 在概率論中,,一個(gè)事件,出現(xiàn)結(jié)果需要分n個(gè)步驟,,第1個(gè)步驟包括個(gè)不同的結(jié)果,,第2個(gè)步驟包括 個(gè)不同的結(jié)果,……,,第n個(gè)步驟包括個(gè)不同的結(jié)果,。那么這個(gè)事件可能出現(xiàn)個(gè)不同的結(jié)果。 在概率論中,,一個(gè)事件,,出現(xiàn)的結(jié)果包括n類結(jié)果,,第1類結(jié)果包括個(gè)不同的結(jié)果,第2類結(jié)果包括個(gè)不同的結(jié)果,,……,,第n類結(jié)果包括個(gè)不同的結(jié)果,,那么這個(gè)事件可能出現(xiàn)個(gè)不同的結(jié)果,。 以上所說的質(zhì)是按照自變量的作用來劃分的,。 法則兩數(shù)相乘,,同號(hào)得正,,異號(hào)得負(fù),,并把絕對值相乘。 運(yùn)算定律隨著數(shù)學(xué)的發(fā)展,,運(yùn)算的對象從整數(shù)發(fā)展為更一般群,。 其他說法在群上再裝備另一種乘法,,則發(fā)展成為“環(huán)”,兩種乘法中的一種可以視為傳統(tǒng)意義上的加法,,因此要求滿足分配律和交換律,;但是另一種“乘法”卻不要求交換律。 在環(huán)里面,,我們不再要求消去律成立。如果這個(gè)環(huán)有消去律,,就叫做整環(huán)。 但是對于環(huán)來說,,不一定有“除法”的概念,。如果環(huán)有除法的話,,就叫做“域”。 域是最接近我們平時(shí)所說的有理數(shù)集合的東西,。但是它包含了更多信息,。 結(jié)合律前面講的這些代數(shù)對象的乘法都滿足結(jié)合律,。實(shí)際上數(shù)學(xué)發(fā)展到后來,產(chǎn)生了一些不滿足結(jié)合律的乘法,。 最經(jīng)典的就是所謂的李(Lie)括號(hào) 巧算乘法是數(shù)學(xué)中基本運(yùn)算之一,。假設(shè)a乘b等于c,即記為或,。 中國古代利用算籌進(jìn)行乘法計(jì)算,。籌算乘法分三層:上位是被乘數(shù),,中位是積,,下位是乘數(shù)。先由乘數(shù)的最大一位去乘被乘數(shù),,乘完后去掉這位的算籌,,再用第二位數(shù)去乘,兩次之積對應(yīng)位上的數(shù)相加,,乘完為止,。例如,,先把乘數(shù)和被乘數(shù)分別放在上位和下位,如圖﹝a﹞,。用80去乘81得6480,,「8」用完了,便掉去,,如圖﹝b﹞,。再用1去乘81得81加到6480上,即等于6561,,「1」亦用完了,,便掉去,得圖﹝c﹞,。 ﹝a﹞﹝b﹞﹝c﹞ 計(jì)算的層次就是把多位數(shù)變?yōu)橛脝挝粩?shù)去乘多位數(shù),,乘一位加一位,基本原理與現(xiàn)在通用的筆算乘法完全一樣,,只是使用乘數(shù)的次序與現(xiàn)在作法相反,。 1494年意大利數(shù)學(xué)家巴切利﹝1445 - 1514﹞介紹了八種乘法,。第一種乘法與現(xiàn)在通用的筆算乘法完全一致,,第六種就是方格乘法。此法約于十五世紀(jì)傳入中國,,因其圖形有如織錦﹝參看下圖﹞,,故亦稱為鋪地錦。 若仔細(xì)分析上表,,﹝甚至可比較「十字相乘法」之算法﹞,,則可體會(huì)到這些乘法的巧妙之處。 這當(dāng)中利用了乘法的巧算,,比如: 現(xiàn)在人們一般把那些有心計(jì),、會(huì)算計(jì)、善謀劃的人形容為心里有“小九九”,。 乘法表口訣表
展開 雙位乘法個(gè)位乘以另一個(gè)因數(shù),,然后十位乘以另一個(gè)因數(shù),最后倆者相加,。 例: 解:
|
|