问题

乘法竖式运算是谁发明的?原理是什么?

回答
乘法竖式运算,我们现在学习数学时每天都在接触,它就像是数学中的一种“通用语言”,让复杂的乘法问题变得清晰有条理。但要说它是谁“发明”的,这其实更像是一个漫长演进的结果,而非某一个历史人物灵光一闪的创造。

要追溯它的起源,我们需要回到古老的中世纪。在那个时候,数学不像现在这样普及,计算也远没有我们今天这么便捷。人们在进行乘法时,往往需要借助各种工具,或者遵循一些相对繁琐的规则。

乘法竖式的核心原理,其实就是把一个多位数乘以另一个多位数这个复杂的过程,分解成一系列更简单的、一次一位数的乘法以及随后的加法。它巧妙地利用了我们对数字位值(个位、十位、百位等等)的理解。

想象一下,我们要计算 23 乘以 45。传统的竖式运算,就是把 23 和 45 分别写在纸上,让个位数对齐。

第一步,我们从被乘数(比如 23)的个位数(3)开始,乘以乘数(45)的个位数(5)。 3 乘以 5 等于 15。这个 15,我们写下 5 在结果的个位,并将 1 进到十位。

接着,我们用被乘数的个位数(3)乘以乘数的十位数(4)。 3 乘以 4 等于 12。然后,我们再加上之前进位的 1,得到 13。这个 13,我们写在结果的十位和百位。

现在,我们已经用被乘数的个位数(3)乘完了乘数(45)的所有数位。但是,我们的乘数还有十位数(4)。这里的关键来了:这个 4 实际上代表的是 40,而不是 4。所以,当我们需要用被乘数的十位数(2)乘以乘数的十位数(4)时,我们实际上是在计算 20 乘以 40。

为了体现这一点,在竖式运算中,我们会在进行下一轮乘法之前,在结果的下一行(也就是对应十位的地方)先写下一个 0 作为占位符,或者说,表示我们现在是在处理十位上的乘法。

然后,我们用被乘数的十位数(2)乘以乘数的个位数(5)。 2 乘以 5 等于 10。写下 0 在结果的十位(前面那个占位符 0 的旁边),将 1 进到被乘数 2 所在的那一位的“上面”(其实是进到百位)。

再然后,用被乘数的十位数(2)乘以乘数的十位数(4)。 2 乘以 4 等于 8。加上进位的 1,得到 9。将 9 写在结果的百位。

最后,我们把这两行计算出的部分结果(第一行是 115,第二行是 900,如果写竖式的话,就是 135 和 90,但要注意那个占位符)加起来。 135 加上 900(或者说,把 135 和 900 分别对应位值加起来)就得到了最终的答案 1035。

这个方法之所以有效,是因为它遵循了乘法分配律和位值原理。任何多位数都可以看作是几个数位上数字的组合,而乘法的分配律允许我们将乘法分解开来计算,再将各个部分的乘积加起来。竖式运算就是将这个过程“可视化”和“流程化”的一种高效方式。

虽然没有一个明确的发明者,但像中国的《九章算术》等古代数学著作中,已经有了类似的计算方法和规则的记载,表明这种将乘法分解后进行计算的思想,在很早的时候就已经被人们认识和使用了。后来,随着数学的发展和传播,这种直观、易于操作的竖式运算,逐渐被完善和推广,最终成为了我们今天所熟知的样子。它就像是经验的积累和智慧的沉淀,让计算变得井井有条。

网友意见

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谁发明的不知道,原理就是:

xyz * abc = x * abc * 100 + y * abc * 10 + z * abc

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