标题 | 一些计算现象 |
范文 | 邓柯 冯利民 当我们在进行竖式计算的时候,加减法的运算顺序为a的个位数到b的个位数,再由a的十位数到b的十位数,如有更多位数则依次添加。如12加16得28,16减12得4。乘法的运算顺序为a的个位数和十位数分别乘以b的个位数,又到a的个位数和十位数分别乘以b的十位数,12乘以16得192。这就是加减法和乘法的运算顺序。 现在当我们用乘法的运算顺序来算加法的时候,会出现一些看似无意义的结果。比如12和16,用2和1分别加6后再用2和1分别加1,结果会是308。举另一例,12和16每一位各加一后是23和27,结果是550。单独拿这些结果来看并没有意义,但当你用这个结果减去a和b的和时,你会发现结果总是它们的和的十倍。如308-(12+16)=308-28=280,550-50=500。在a和b为正的二位数的情况下,就一定会有这个现象。 我们把在竖式计算中以乘法的运算顺序进行加法的运算符号暂写为“Ж”(因为此符号看着像竖线与斜线的组合,而竖式计算中也只有竖和斜的方向),就有公式(aЖb)-(a+b)=10(a+b),其中a、b>0且为二位数。 以下为简单的证明。 设a的十位数和个位数分别为A、B,b的十位数和个位数分别为C、D, 则a=10A+B,b=10C+D,10>A、B>0,10>C、D≥0,且A、B、C、D∈Z。 aЖb=10A+BЖ10C+D =(B+D)+10(A+D)+10(B+C)+100(A+C) =B+D+10A+10D+10B+10C+100A+100C =110A+11B+110C+11D a+b=(10A+B)+(10C+D)=10A+B+10C+D 10(a+b)=10[(10A+B)+(10C+D)] =10(10A+B)+10(10C+D) =100A+10B+100C+10D (aЖb)-(a+b)=110A+11B+110C+11D-10A-B-10C-D =100A+10B+100C+10D =10[(10A+B)+(10C+D)] =10(a+b) 然而正二位數恒等式仅对正二位数有效,那么正n位数有没有类似的现象呢? 经过对正二位数恒等式的推导,我们可以得出正三位数的恒等式为(aЖb)-11(a+b)=100(a+b),正四位数恒等式为(aЖb)-111(a+b)=1000(a+b),正五位数恒等式为(aЖb)-1111(a+b)=10000(a+b)……这里有着明显的规律,所以我们得出正n位数恒等式:(aЖb)-n-1个1(a+b)=10^n-1(a+b)。 而“n-1个1”显然不是个数学语言,所以通过-[(1-10^n-1)/9]来表示。则有(aЖb)+[(1-10^n-1)/9](a+b)=10^n-1(a+b),经化简得aЖb={(a+b)[(10^n)-1]}/9。 且化简后的正n位数恒等式不仅能用于所有n>2且∈Z的情况,还能用于一位数和二位数。 所以,每两个位数相等的正整数都遵循aЖb={(a+b)[(10^n)-1]}/9,而“Ж”就是那无厘头的运算。 作者简介: 邓柯(2001-),男,广西玉林博白县,广西玉林博白县博白镇海龙苑小区,学生。 冯利民(2001-),男,广西省博白县,学生。 |
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