呂佳夕
關(guān)于立方根的起源,可追溯到公元前429年,一場瘟疫襲擊了希臘蒂洛斯島。為了遏制瘟疫,國王要將阿波羅神殿中那個(gè)立方體的祭壇加大一倍(也就是要求做一個(gè)正方體,使它是已知正方體體積的2倍),這就是有名的“倍立方問題”。它和三等分角問題、化圓為方問題共稱為尺規(guī)作圖不能問題,也叫作古希臘三大幾何問題。為了解決這個(gè)問題,[23]應(yīng)運(yùn)而生,這就是立方根的由來。
【故事原型】
我國數(shù)學(xué)家華羅庚在一次出國訪問途中,看到飛機(jī)上鄰座乘客的雜志上有一道智力題:求59319的立方根。華羅庚脫口說出答案,眾人十分驚奇。華羅庚教授并沒有使用計(jì)算機(jī),也無法背出較大數(shù)的立方根,那他是怎么算出來的呢?
【分析探究】
華教授的計(jì)算方式是:
(1)確定位數(shù)。
103=1000,1003=1000000,而59319正好在1000和1000000之間,可以確定[593193]是一個(gè)兩位數(shù)。
(2)確定個(gè)位上的數(shù)字。
59319個(gè)位上是9,也就是說,我們需要一個(gè)立方后個(gè)位上是9的數(shù)。1的立方個(gè)位上是1,2的立方個(gè)位上是8……9的立方個(gè)位上是9!所求兩位數(shù)的個(gè)位上是9。是19,29,39,49……還是99呢?
(3)確定十位上的數(shù)字。
103=1000,203=8000,303=27000,403=64000,59319處于27000和64000之間,即303和403之間。那么所求數(shù)的十位上是3。
猜出答案:39。
進(jìn)行驗(yàn)證,計(jì)算393,其結(jié)果剛好等于59319。
【真相揭秘】
其實(shí),華教授計(jì)算立方根的方法就是我們今天要說的尾數(shù)魔法。我們已經(jīng)知道,一個(gè)五位數(shù)或六位數(shù)的立方根,必是一個(gè)兩位數(shù)。(確定數(shù)的位數(shù))
接著觀察該數(shù),由其個(gè)位數(shù)字推導(dǎo)出其立方根的個(gè)位數(shù)字,可參考表1:
我們根據(jù)結(jié)論,可以確定答案的個(gè)位數(shù)字。(確定個(gè)位上數(shù)字)
然后,撇去這個(gè)五位數(shù)或六位數(shù)的后三位,觀察余下的兩位數(shù)(或三位數(shù)),通過計(jì)算判斷十位上的數(shù)字在哪兩個(gè)數(shù)字之間,取較小的那個(gè)數(shù)作為十位上的數(shù)字,最終得到答案。(確定十位上數(shù)字)
【舉一反三】
例題 已知-373248也是一個(gè)整數(shù)的立方,求[-3732483]。
先確定個(gè)位。個(gè)位上是2。
再確定十位。去掉后三位,觀察余下的373,它處在73=343與83=512之間,則該數(shù)十位數(shù)字是7。
由于“負(fù)數(shù)的立方根是負(fù)數(shù)”,所以正確答案應(yīng)該是-72。驗(yàn)算(-72)3,得出-373248,答案正確。
巧算立方根,是不是很神奇?尾數(shù)魔法是不是很有趣?
除了巧算立方根可以使用這個(gè)魔法,算五次方根更加神奇哦,有興趣的小伙伴可以去嘗試一下!
原來,一些看似極困難的運(yùn)算,我們只需耐心挖掘,總結(jié)規(guī)律,就可以解決。這更啟示我們,面對(duì)復(fù)雜的題目,要透過現(xiàn)象看到其本質(zhì),真正學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)的思維去解釋現(xiàn)實(shí)世界。
數(shù)學(xué)源于生活,又高于生活。小作者從“倍立方問題”說起,到華羅庚巧算立方根,然后通過觀察、猜想、探究、驗(yàn)證得到了巧算五位數(shù)(或六位數(shù))的立方根的方法,同時(shí)還提到可以通過“尾數(shù)”魔法,巧算五次方根。我們常說興趣是最好的老師,相信小作者擁有這樣一雙善于發(fā)現(xiàn)“數(shù)學(xué)問題”的眼睛,以后定能更好地用數(shù)學(xué)思維去解決更多的生活問題。
(指導(dǎo)教師:章薇薇)