1、 笔算开方公式(竖式)今日入定冥想时突然想起,中考前数学老师教过的手算开平方(下面简称“手开方”)公式。只是当时仅仅作为求二次方程判别式的应急公式,并没有仔细琢磨其正确性以及严格证明。既然今日想起,不妨钻研一下,却竟然得出了证明。以下为完整过程,请广大数学爱好者斧正!1.手开方公式举例:上式意为 65536 的开平方为 256。手开方过程类似于除法计算。为了方便表述,以下仍称类似位置的数为“被除数”、“除数”、“商”。以 65536 为例,其具体计算过程如下:转载请注明本文出自 “风中落叶” 65536)从个位往高位每两位一断写成 6,55,35 的形式,为了方便表述,以下每一个“,”称为一步
2、。Step2:从高位开始计算开方。例如第一步为 6,由于 22=469=32,因此只能商 2(这就是和除法不同的地方,“除数”和“商”的计算位必须相同)。于是将 2 写在根号上方,计算开方余项。即高位余项加一步低位,此例中,即为高位余项 2 和低位一步 55,余项即为 255。Step3:将 Step2 得到的第一步开方得数 2 乘以 20(原理在后面证明)作为第二步除数的高位。即本步除数是 4x(四十几)。按照要求,本步的商必须是x。因为 455=225255466=276,所以本步商 5。Step4:按照类似方法,继续计算以后的各步。其中,每一步的除数高位都是 20已求出的部分商。例如第三
3、步的除数高位就是 2520=500,所以第三步除数为 50x。本例中,5066=3036 恰好能整除,所以 256 就是最终计算结果。2.字母表示和手开方公式的证明:既然要证明,必须先把公式一般化。简言之,用字母而不是特殊值来表示计算过程和结果。任意正整数均可表示成转载请注明本文出自 “风中落叶” M 开方计算得到的就是 A。根据手开方公式的思路,应该写成:不失一般性,对 A 进行推广。前面 A 表示正整数,现在 A 可以表示任意实数。因为计算开平方问题上,对于数值,正负是无所谓的。因此不妨假设 A 为任意正实数。即可记(即用科学计数法表示,例如 134.87 可以表示为1.3487102=(1+30.1+40.01+80.001+70.0001)102)转载请注明本文出自 “风中落叶” n即可。由于以上证明对任意 n 均成立,可以推得对于 n也相应成立。