作者oodh (oodh)
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标题[心得] 完全平方数巧算 & 挑战 > 10000 毕氏数
时间Mon May 14 01:53:07 2012
先介绍一下,不少老师知道,其实「 几十五 的平方」有便捷的方法算 ;
a十五 就是 10a+5, 10a+5 的平方可以用乘法公式化成 a*(a+1)*100 + 25。
所以说 35 的平方就是 3*4=12 後边接 25 是 1225
45 的平方是 2025 ;75 的平方是5625
甚至可以延申到 115 的平方是 13225 (11*12=132);
5 的六次 是 125的平方 = 15625。
其实这个也可以教,在台湾国小资优数学都会教「公式」;
但学生不知其所以然、又不会主动一直使用,很快就会又忘了。
我都在国一开始的时候先讲过,到国二学完全平方数、学乘法公式的时候又再讲一次。
要老师自己每次看到可以这样算的时候就使用一次给学生看,
一次次看过才比较会真的用。不然也只是填鸭。
国二上背完全平方数,到後来学乘法公式的时候其实可以重新推导一次。
像 121 、 144 、 169 都是完全平方式的系数,很实用;
连带 21平方 441 ; 31平方 961; 19平方 是 (20-1)平方 是400 - 40+1 = 361。
15平方是225 上面讲了 ,16平方从 二的次方数去记就好,
18平方 是 81*4=324不用进位。
其实20以前只有 17平方 = 289 要「背」而已。
毕氏数也和乘法公式有关 因为 a平方 - b平方 = (a+b)*(a-b)
所以两个只差 1 的数的平方,差就是两底数合。
比如说 17 平方 = 16平方+16+17 = 256+33=289
换言之去找
连续两数合是完全平方数的,就能找到
12、13、5 和
24、25、7;
其实反过来想更简单 -- 把完全平方数拆成连续两数合
像 81 可以拆成 40+41;所以 40、41、9 也是
两数差二的话,平方差就是 (a+b) * 2 = (a+b)/2 * 4
也就是两数的中间项*4; 所以 15、17、8 也是直角三角形三边。
换句话说,去找 「中间项是平方数的」 -- 将平方数当成中间项;
比如说 81 --> 那 82平方 - 80平方 就等於 81*4 = 18的平方 ;
所以 80、82、14也是毕氏数 ( 40、41、9 )
接着会发现如果找到「平方数 中项」是奇数,那两端就都是偶数,之後就会约掉;
所以如果要找新的毕氏数,就要找
「偶数的平方数」
比如说 36 +> 37平方 - 35平方 = 36*4 = 12平方
这样我们就找到一个新的毕氏数了:「12、35、37」
那麽,来挑战一下,挑一个不可约的、超过四千的「毕氏数」
比如说, 32 的平方 = 2的十次方 是 1024
( 2 的次方数,我都让学生推到 1024,很实用,
因为 1mb = 1024kb、1kb=1024bite 将来也会用到);
所以1024 * 4 = 4096 就是 64 的平方
那麽, 4097平方 - 4095平方 = 4096*4 = 128平方
128 都是 2 乘起来的; 另外两个数是奇数,所以一定没得约
那 「128、4095、4097」就是一个破四千的新毕氏数了
这个计算其实还可以再延申下去,
比如说 如果 a 和 b 差 8 那 a平方 - b平方 = ( a+b )*8 = 中间项 * 16
这次我们要抓奇数 的完全平方数,(为什麽呢?)
抓大一点好了, 121 的平方,是11 的四次方,
也就是 (x+y)^4 的系数比 : 1 4 6 4 1
把14641加、减四;找到 14645 平方 - 14637 平方 = 14641 * 16 = 242 平方
那 242、14637、14645 就也一样是不可约的毕氏数。
最後试试,用 a-b = 2048 ( 2 的11次 ) 和 上面的 14641 当中项
来找15665 平方 - 13617平方 = 14641 * 4096 = 121平方*64平方 = 7744平方
所以 7744、13617、15665 也是不可约的毕氏数
这个是不是挺炫的呢? 还是说,你本来就知道了?
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