Некоторые приёмы быстрого счёта

Процесс устного счёта можно рассматривать как технологию счёта, объединяющую представления и навыки человека о числах, математические алгоритмы арифметики.
Имеются три вида технологии устного счёта, которые используют различные физические возможности человека:
счёт «на пальцах»;
аудиомоторная технология счёта;
визуальная технология счёта.
Характерной особенностью аудиомоторного устного счёта является сопровождение каждого действия и каждого числа словесной фразой типа «дважды два — четыре». Традиционная система счёта является именно аудиомоторной технологией. Недостатками аудиомоторного способа ведения расчётов являются:
отсутствие в запоминаемой фразе взаимосвязей с соседними результатами,
невозможность выделить во фразах о таблице умножения отдельно десятки и единицы произведения без повторения всей фразы;
невозможность обратить фразу вспять от ответа к множителям, что важно для выполнения деления с остатком;
медленная скорость воспроизведения словесной фразы.
Супервычислители, демонстрируя высокие скорости мышления, используют свои визуальные способности и отличную зрительную память. Люди, которые владеют скоростными вычислениями, не используют слов в процессе решения арифметического примера в уме. Они демонстрируют реальность визуальной технологии устного счёта, лишённой главного недостатка — замедленной скорости выполнения элементарных действий с числами.
Возможно, и наши способы умножения не является совершенным; может быть будет придуман еще более быстрый и надежный.
Есть люди, умеющие невероятно быстро считать в уме. Они могут мгновенно умножить 45623 на 679, знают наизусть таблицу умножения чисел от 1 до 100, не задумываясь, отвечают, на какой день недели приходится 22 декабря 3487 года.
Конечно, знать все способы быстрого счета невозможно, но наиболее доступные можно изучить и применять.
Тренировка устного счёта.
Есть люди, которые умеют совершать несложные арифметические операции в уме. Умножить двузначное число на однозначное, умножать в пределах 20, перемножить два небольших двузначных числа и т.д. – все эти действия они могут производить в уме и достаточно быстро, быстрее среднего человека. Часто этот навык оправдан необходимостью постоянного практического использования. Как правило, люди, которые хорошо считают в уме, имеют математическое образование или, по крайней мере, опыт решения многочисленных арифметических задач.
Несомненно, опыт и тренировка играет важнейшую роль в развитии любых способностей. Но навык устного счета не опирается на один лишь опыт. Это доказывают люди, которые, в отличие от вышеописанных, способны считать в уме гораздо более сложные примеры. Например, такие люди могут умножать и делить трехзначные числа, совершать сложные арифметические операции, которые не каждый человек и в столбик сможет посчитать.
Что же необходимо знать и уметь обычному человеку, чтобы овладеть такой феноменальной способностью? На сегодняшний день существуют различные методики, помогающие научиться быстро считать в уме. Изучив многие подходы к обучению навыку считать устно, можно выделить 3 основных составляющих данного навыка:
1. Способности. Способность концентрировать внимание и умение удерживать в краткосрочной памяти несколько вещей одновременно. Предрасположенность к математике и логическому мышлению.
2. Алгоритмы. Знание специальных алгоритмов и умение оперативно подобрать нужный, максимально эффективный алгоритм в каждой конкретной ситуации.
3. Тренировка и опыт, значение которых для любого навыка никто не отменял. Постоянные тренировки и постепенное усложнение решаемых задач и упражнения позволят вам улучшить скорость и качество устного счета.
Нужно отметить, что третий фактор имеет ключевое значение. Не обладая необходимым опытом, вы не сможете удивить окружающих быстрым счетом, даже если вы знаете самый удобный алгоритм. Однако не стоит недооценивать важность первых двух составляющих, поскольку имея в своем арсенале способности и набор нужных алгоритмов, вы сможете «переплюнуть» даже самого опытного «счетовода», при условии, что вы тренировались одинаковое время.
Несколько способов устного счета:
1. Умножение на 5 удобнее так: сначала умножить на 10, а потом разделить на 2
2. Умножение на 9. Для того чтобы умножить число на 9 надо к множимому приписать 0 и от получаемого числа отнять множимое, например 45•9=450-45=405.
3. Умножение на 10. Приписать справа нуль: 48•10 = 480
4. Умножение на 11. двузначного числа [N; A]. Раздвинуть цифры N и A, вписать посередине сумму (N+A).
например, 43•11 = [4; (4+3); 3] = [4; 7; 3] = 473.
5. Умножение на 12. производится примерно так же, как и на 11. Каждую цифру числа удваиваем и прибавляем к результату соседа исходной цифры справа.
Примеры. Умножим  на .
Начнем с самой правой цифры – это . Удвоим  и добавим соседа (его нет в данном случае). Получаем . Запишем  и запомним .
Перейдем влево к следующей цифре . Удвоим , получим , добавим соседа, , получим , прибавим , которую запоминали, получим . Запишем  и запомним .Перейдем влево к следующей цифре, . Удвоим , получим . Добавим соседа,  и получим . Прибавим , которую запоминали, получим . Запишем  и запомним .Перейдем влево к несуществующей цифре – нулю. Удвоим его, получим  и добавим соседа, , что даст нам . Наконец, добавим , которую запоминали, получим . Запишем . Ответ: .6. Умножение и деление на 5, 50, 500 и т. д.
Умножение на 5, 50, 500 и т. д. заменяется умножением на 10, 100,1000 и т. д. с последующим делением на 2 полученного произведения (или делением на 2 и умножением на 10, 100, 1000 и т. д.). (50 = 100: 2 и т.д.)
54•5=(54•10):2=540:2=270 (54•5 = (54:2) • 10= 270).
Чтобы число разделить на 5,50, 500 и т. д., надо это число разделить на 10,100,1000 и т. д. и умножить на 2.
10800 : 50 = 10800:100•2 =216
10800 : 50 = 10800•2:100 =216
7. Умножение и деление на 25, 250, 2500 и т. д.
Умножение на 25, 250, 2500 и т. д. заменяется умножением на 100,1000,10000 и т. д. и полученный результат разделить на 4. (25 = 100: 4)
542•25=(542•100):4=13550(248•25=248: 4•100 = 6200)
(если число делится на 4, то выполнение умножения не занимает времени, любой ученик может выполнить).
Чтобы выполнить деление числа на 25, 25,250,2500 и т. д. это число надо разделить на 100,1000,10000 и т.д. и умножить на 4: 31200: 25 = 31200:100•4 = 1248.
8. Умножение и деление на 125, 1250, 12500 и т. д.
Умножение на 125, 1250 и т. д. заменяется умножением на 1000, 10000 и т. д. и полученное произведение нужно делить на 8. (125 = 1000: 8)
72•125=72•1000:8=9000
Если число делится на 8, то сначала выполним деление на 8 , а потом умножение на 1000,10000 и т. д.
48•125 = 48:8•1000 = 6000
Чтобы разделить число на 125, 1250 и т.д., надо это число разделить на 1000, 10000 и т. д. и умножить на 8.
7000: 125 = 7000:1000•8 = 56.
9. Умножение и деление на 75, 750 и т. д.
Чтобы число умножить на 75, 750и т. д. надо это число разделить на 4 и умножить на 300, 3000 и т.д. (75 = 300: 4)
48•75 = 48:4•300 = 3600
Чтобы число разделить на 75,750 и т. д. надо это число разделить на 300, 3000 и т.д. и умножить на 4
7200: 75 = 7200: 300•4 = 96.
10. Умножение на 15, 150.
При умножении на 15, если число нечетное, умножают его на 10 и прибавляют половину полученного произведения:
23•15=23• (10+5)=230+115=345;
если же число четное, то поступаем еще проще — к числу прибавляем его половину и результат умножаем на 10:
18•15=(18+9) • 10=27•10=270.
При умножении числа на 150 пользуемся тем же приемом и умножаем результат на 10, т.к.150=15•10: 
24•150=((24+12) • 10) • 10=(36•10) • 10=3600.
Точно так же быстро умножить двузначное число (особенно четное) на двузначное, оканчивающиеся на 5:
24•35 = 24• (30 +5) = 24•30+24:2•10 = 720+120=840.
11. Перемножение двузначных чисел, меньших, чем 20.
К одному из чисел надо прибавить количество единиц другого, эту сумму умножить на 10 и прибавить к ней произведение единиц данных чисел:
18•16=(18+6) • 10+8•6= 240+48=288.  
 Описанным способом можно умножать двузначные числа, меньшие 20, а также числа, в которых одинаковое количество десятков: 23•24 = (23+4) • 20+4•6=27•20+12=540+12=562.
Объяснение:
(10+a) • (10+b) = 100 + 10a + 10b + a•b = 10• (10+a+b) + a•b = 10• ((10+a)+b) + a•b .
12. Умножение двузначного числа на 101.
Пожалуй, самое простое правило: припишите ваше число к самому себе. Умножение закончено. Пример: 57 • 101 = 5757 57 --> 5757
Объяснение: (10a+b) •101 = 1010a + 101b = 1000a + 100b + 10a + b Аналогично производят умножение трехзначных чисел на 1001, четырехзначных - на 10001 и т.п.
13. Умножение на 22, 33, …, 99.
Чтобы двузначное число умножить 22,33, …,99, надо этот множитель представить в виде произведения однозначного числа на 11. Выполнить умножение сначала на однозначное число, а потом на 11:
15 •33= 15•3•11=45•11=495.
14. Умножение двузначных чисел на 111.
Сначала возьмём множимым такое двузначное число, сумма цифр которого меньше 10. Поясним на числовых примерах:
45•111.
Так как 111=100+10+1, то 45•111=45• (100+10+1). При умножении двузначного числа, сумма цифр которого меньше 10, на 111, надо в середину между цифрами вставить два раза сумму цифр (т.е. чисел, ими изображаемых) его десятков и единиц 4+5=9. 4500+450+45=4995. Следовательно, 45•111=4995. Когда сумма цифр двузначного множимого больше или равна 10, например 68•11, надо сложить цифры множимого (6+8) и в середину между цифрами 6 и 8 вставить 2 раза единицы полученной суммы. Наконец, к составленному числу 6448 прибавить 1100. Следовательно, 68•111=7548.
15. Возведение в квадрат чисел, состоящих только из 1.
11 х 11 =121
111 х 111 = 12321
1111 х 1111 = 1234321
11111 х 11111 =123454321
111111 х 111111 = 12345654321
1111111 х 1111111 = 1234567654321
11111111 х 11111111 = 123456787654321
111111111 х 111111111 = 12345678987654321
Некоторые нестандартные приемы умножения.
Умножение числа на однозначный множитель .Для умножения числа на однозначный множитель (например, 34•9) устно, необходимо выполнять действия, начиная со старшего разряда, последовательно складывая результаты (30•9=270, 4•9=36, 270+36=306).
Для эффективного устного счёта полезно знать таблицу умножения до 19*9. В этом случае умножение 147•8 выполняется в уме так: 147•8=140•8+7•8= 1120 + 56= 1176[. Однако, не зная таблицу умножения до 19•9, на практике удобнее вычислять все подобные примеры методом приведения множителя к базовому числу: 147•8=(150-3) •8=150•8-3•8=1200-24=1176, причем 150•8=(150•2) •4=300•4=1200.Если одно из умножаемых раскладывается на однозначные множители, действие удобно выполнять, последовательно перемножая на эти множители, например, 225•6=225•2•3=450•3=1350. Также, проще может оказаться 225•6=(200+25) •6=200•6+25•6=1200+150=1350.
Умножение двузначных чисел.
1. Умножение на 37.
При умножении числа на 37, если данное число кратно 3,его делят на 3 и умножают на 111.
27•37=(27:3) • (37•3)=9•111=999
Если же данное число не кратно 3, то из произведения вычитают 37 или к произведению прибавляют 37.
23•37=(24-1) •37=(24:3) • (37•3)-37=888-37=851.
Легко запомнить произведение некоторых из них:
3 х 37 = 111 33 х 3367 = 111111
6 х 37 = 222 66 х 3367 = 222222
9 х 37 = 333 99 х 3367 = 333333
12 х 37 = 444 132 х 3367 = 444444
15 х 37 = 555 165 х 3367 = 555555
18 х 37 = 666 198 х 3367 = 666666
21 х 37 = 777 231 х 3367 = 777777
24 х 37 = 888 264 х 3367 = 888888
27 х 37 = 999 297 х 3367 = 99999
2. Если десятки двузначных чисел начнаются с одинаковой цифры, а сумма единиц равна 10, то при их умножении находим произведение в таком порядке:
1) умножаем десятку первого числа на десятку второго большего на единицу;
2) умножаем единицы:
83х87= 7221 (8х9=72, 3х7=21)
56х54=3024 (5х6=30, 6х4=24)
Алгоритм перемножения двузначных чисел, близких к 100
Например: 97 х 96 = 9312
Здесь я пользуюсь таким алгоритмом: если хочешь перемножить два
двузначных числа, близких к 100, то поступай так:
1) найди недостатки сомножителей до сотни;
2) вычти из одного сомножителя недостаток второго до сотни;
3) к результату припиши двумя цифрами произведение недостатков
сомножителей до сотни.
-107953429000
В соответствующей литературе упоминаются такие способы умножения, как «загибанием», «решеткой», «задом наперед», «ромбом», «треугольником» и многие другие. Я хотела узнать, какие ещё нестандартные приемы умножения существуют в математике? Оказывается их немало. Вот некоторые из этих приёмов.
Крестьянский метод:
Один из множителей увеличивается вдвое, пока другой параллельно уменьшается в столько же. Когда же частное становится равным единице, параллельно полученное произведение и есть искомый ответ.
Если же частное оказывается нечетным числом, то от него откидывают единицу и делят остаток. Потом произведения, которые стояли напротив нечетных частных прибавляют к полученному ответу

«Метод креста».
В этом методе множители записываются друг под другом и их цифры перемножаются по прямой и крест-накрест.

23•31 =
3•1 = 3 – последняя цифра.
2•1 + 3•3 = 11. Предпоследняя цифра – 1, еще 1 в уме.
2•3 = 6; 6 + 1 = 7 – это первая цифра произведения
Искомое произведение – 713.
Китайско-японский метод умножения.
1701801288415002792095108077000 Не секрет, что в разных странах методы преподавания разные. Оказывается, в Японии ученики первого класса могут перемножать трёхзначные числа, не зная таблицу умножения. Для этого используется простейший метод с рисованием полосок. Логика метода понятна из рисунка. После рисования нужно всего лишь посчитать количество пересечений в каждой области.
Таким методом можно перемножать даже трёхзначные числа. Вероятно, когда дети позже выучат таблицу умножения, то смогут умножать более простым и быстрым способом, в столбик. Тем более что вышеупомянутый метод слишком трудоёмкий при умножении чисел вроде 89 и 98, потому что придётся рисовать 34 полоски и считать все пересечения. С другой стороны, в таких случаях можно использовать калькулятор. Многим покажется, что такой способ японского или китайского умножения слишком сложен и запутан, но это только на первый взгляд. Именно визуализация, то есть изображение всех точек пересечения прямых (множителей) на одной плоскости, дает нам зрительную поддержку, тогда как традиционный способ умножения подразумевает большое количество арифметических действий только в уме. Китайское или японское умножение помогает не только быстро и эффективно умножать двухзначные и трехзначные числа друг на друга без калькулятора, но и развивает эрудицию. Согласитесь, не каждый сможет похвастаться тем, что на практике владеет древнейшим китайским методом умножения (•), который актуален и прекрасно работает и в современном мире.
-32131024003000
688340381000


Умножение можно выполнить, используя таблицу в виде матриц: 
 4321∙ 9876=? 
4 3 2 1 36 27 18 9 9
32 24 16 8 8
28 21 14 7 7
24 18 12 6 6
Сначала пишем произведения чисел.2. Находим суммы по диагонали: 36, 59, 70, 70, 40, 19, 6 3. Получим ответ с конца, "лишние" цифры прибавляя к переднему разряду: 2674196
Метод решётки.
Рисуется прямоугольник, разделённый на квадраты. Следом квадратные клетки, делятся по диагонали. В каждую строчку запишем произведение цифр, стоящих над этой клеткой и справа от нее, при этом цифру десятков произведения напишем над косой чертой, а цифру единиц – под ней. Теперь складываем числа в каждой косой полосе, выполняя эту операцию, справа налево. Если же она окажется больше, чем 10, то пишем только цифру единиц суммы, а цифру десятков прибавляем к следующей сумме.
345 ∙43=? 3 4 5 4
3
1
88011026352500 3 1
2 1
6 2
0 0
9 1
2 1
5 +1 8 3 5 Пишем результат сложения: 14835(4=3+1).
Отет: 345 ∙43=14835.
Рассмотрим еще один пример: 725 ∙ 647 =?

7 2 5 4 4
2 1
2 3
0 6
-207645292735005 2
8 0
8 2
0 4
+
2584451905000017 4
9 1
4 3
5 7
+ 2 0 7 5
Пишем числа-ответы слева направо: 4, 5, 17, 20, 7, 5. Начиная справа, пишем, добавляя “лишние” цифры к “соседу”: 469075.
Получили: 725 х 647 = 469075.