Calcolo mentale: differenze tra le versioni

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{{da wikificare|Dare una sistematina per renderlo più "leggibile"...}}
 
:'''[[/Copertina/]]'''
 
= Calcolo mentale =
 
Svolgere alcuni calcoli matematici usando solo il proprio cervello può talvolta sembrare difficile.<br/>
Questo piccolo manuale vuole proporre alcune tecniche e metodi che possono facilitare di molto queste operazioni.
operazioni.
 
== Addizioni ==
 
Quando si devono '''addizionare''' molti numeri piccoli, è comodo '''riunirli per formare dei multipli di 10'''. <br/>
 
=== Esempio: ===
Per esempio dovendo svolgere 2 + 3 + 5 + 7 + 9 + 11 + 8, conviene scriverlo (3 + 7) + (9 + 11) + (2 + 8) + 5 = 10 + 20 + 10 + 5 = 45.<br/>
Si tratta semplicemente delle proprietà commutativa e associativa dell'addizione.
 
== Sottrazioni ==
Conviene partire dal numero più piccolo e aggiungere man mano cercando di raggiungere dei valori più semplici (per esempio divisibili per 10) fino a quando non si ottiene l'altro numero.<br/>
 
=== Esempio ===
Conviene partire dal numero più piccolo e aggiungere man mano cercando di raggiungere dei valori più semplici (per esempio divisibili per 10) fino a quando non si ottiene l'altro numero.<br/>
Per esempio, per sottrare 67 da 213 si parte dal numero più piccolo, 67, e si aggiunge 3, 30, 100 e 13. <br/>
Così da 67 si passerebbe a 70, poi 100, 200, e 213 - sommando i numeri che abbiamo usato vediamo che il risultato è 146.
 
== Moltiplicazioni ==
Moltiplicando è molto importante scegliere le somme più semplici. <br/>
 
=== Esempio ===
Moltiplicando è molto importante scegliere le somme più semplici. <br/>
Per esempio <math>251 x\times 325</math> può sembrare una moltiplicazione piuttosto difficile, ma più facile se scritta come <math>(251 x\times 5) + (251 x\times 20) + (251 x\times 300)</math>, o anche, in maniera più essenziale, come <math>(251 x\times 300) + (251 x\times 25)</math>.
 
 
=== Fattorizzare ===
 
Se uno o più numeri sono facilmente divisibili, si può rendere il tutto più semplice. Per esempio
<math>72 x\times 39</math> può sembrare difficile, mentalmente, ma come <math>8 x\times 9 x\times 3 x\times 13</math> diventa più gestibile.
 
Per prima cosa, metti in ordine i numeri dal più difficile da moltiplicare all'ultimo. Poi esegui
le moltiplicazioni una alla volta.
#<math>13 x\times 8 = 10 x\times 8 + 3 x\times 8 = 80 + 24 = 104</math>
#<math>104 x\times 9 = 936</math>
#<math>936 x\times 3 = 2.8082808</math>
 
=== Prime cifre uguali, seconde cifre hanno somma 10 ===
 
Se i numeri soddisfano questa condizioni, si può usare una tecnica molto semplice.<br/> :
#Moltiplichiamo la prima cifra per se stessa più 1.<br/>
#Moltiplichiamo fra di loro le seconde cifre.
#Mettiamo il secondo prodotto alla destra del primo per ottenere la soluzione.
 
Esempio: 98 x<math> \times 92<br/math>92
#<math>9 x\times 10 = 90</math>
#<math>8 x\times 2 = 16 </math>
#9016
 
=== Fattori appena sopra 100 ===
 
Se i numeri sono di i poco superiori a 100 e le ultime due cifre di entrambi danno un prodotto inferiore a 100, possiamo usare un'altra tecnica.
 
;Esempio:<br/>
*<math>103 x\times 124. 3 x\times 24 = 72</math>, che è minore di 100, quindi questa tecnica può essere usata. <br/>
*<math>117 x\times 112. 17 x\times 12 = 204</math>, che è maggiore di 100, e quindi la tecnica non può essere usata.<br/>
 
Se questo test da esito positivo (prodotto ultime due cifre < 100), allora il risultato della moltiplicazione sarà uguale a...
:1[somma delle due ultime cifre][prodotto delle ultime due cifre]
;Esempi:
*<math>108 x\times 109</math> = 1[8+9][8x9] = 1[17][72] = 11.772
*<math>105 x\times 115</math> = 1[5+15][5x15] = 1[20][75] = 12.075
*<math>132 x\times 103</math> = 1[32+3][32x3] = 1[35][96] = 13.596
 
Per numeri appena sopra 200, 300, 400 e così via la formula è un po' più complessa:
:[prodotto prime cifre][(somma ultime due cifre] x<math> \times </math>prima cifra][prodotto ultime due cifre]
 
;Esempi:
*215 x<math> \times </math>204 = [2x2][(15+4)x2][15x4] = [4][19x2][60] = [4][38][60] = 43.860
*417 x<math> \times </math>403 = [4x4][(17+3)x4][3x17] = [16][20x4][51] = [16][80][51] = 168.051
 
Per numeri appena sopra 1000, 2000, 3000 e cosi via, si fa così:
:[prodotto prime cifre]0[(somma ultime due cifre) x<math> \times </math>prima cifra]0[prodotto ultime due cifre]
Esempi:
*2.008 x<math> \times </math>2.009 = [2x2]0[(8+9)x2]0[8x9] = [4]0[17x2]0[72] = [4]0[34]0[72] = 4.034.072
*3.005 x<math> \times </math>3.007 = [3x3]0[(5+7)x3]0[7x5] = [9]0[12 x<math> \times </math>3]0[35] = [9]0[36]0[35] = 9.036.035
*5.004 x<math> \times </math>5.006 = [5x5]0[(4+6)x5]0[6x4] = [25]0[10x5]0[24] = [25]0[50]0[24] = 25.050.024
 
=== Verticale e Diagonale ===
 
=== Verticale e Diagonalediagonale ===
Se i moltiplicatori non hanno più di due cifre ciascuno, si può usare questa tecnica.
 
Essendo la moltiplicazione <math>AB x\times CD</math>, e facendo un esempio con <math>38 x\times 25</math>, il prodotto viene formato così.:
;unità : prodotto delle unità dei moltiplicatori, quindi <math>B x\times D = 8 x\times 5 = 40</math>, che diventa 0 unità con 4 decine di riporto.
 
; decine: somma dei prodotti diagonali, decine del primo moltiplicatore per unità del secondo e viceversa, quindi AD + BC, cioè <math>3 x\times 5 + 8 x\times 2 = 15 + 16 = 31</math>, +4 per il riporto = 35 che si scrive come 5 con 3 centinaia di riporto.<br/>
unità : prodotto delle unità dei moltiplicatori, quindi B x D = 8 x 5 = 40, che diventa 0 unità con 4
;centinaia: prodotto delle decine dei moltiplicatori, quindi <math>A x\times C = 3 x\times 2 = 6</math>, +3 per il riporto = 9.<br/>
decine di riporto.<br/>
decine: somma dei prodotti diagonali, decine del primo moltiplicatore per unità del secondo e viceversa, quindi AD + BC, cioè 3 x 5 + 8 x 2 = 15 + 16 = 31, +4 per il riporto = 35 che si scrive come 5 con 3 centinaia di riporto.<br/>
centinaia: prodotto delle decine dei moltiplicatori, quindi A x C = 3 x 2 = 6, +3 per il riporto = 9.<br/>
 
La soluzione in questo esempio sarà 950.
Line 97 ⟶ 92:
C D =
-----
(A x<math> \times </math>C) x<math> \times </math>100 + (AD + BC) x<math> \times </math>10 + (B x<math> \times </math>D).
 
Da questo si capisce anche l'origine del nome.
Line 103 ⟶ 98:
== Elevare al quadrato ==
 
Questa tecnica può rilevarsi utile per numeri vicino alle potenze di 10.:
 
#Scegliere un numero da quadrare.
#Scegliere una '''''base''''', ovvero una potenza di 10 il più possibile vicina al numero.
#Notare la '''differenza''' fra il numero da quadrare e la base.
#'''Aggiungere''' questa differenza al numero e moltiplicare il risultato per la base.
#'''Elevare al quadrato''' la differenza di prima, sommarla al numero di sopra.
#Quello ottenuto è il numero al quadrato.
 
=== Esempi: <br/>===
* Numero da quadrare: 17<br/>
*# Base: 10 (<math>10^1)<br/math>)
*# Differenza fra 17 e 10: 7<br/>
*# Aggiungere 7 a 17 (=24), moltiplicare per 10: = 240<br/>
*# Elevare al quadrato 7 e sommarlo a 240: (49 + 240) = 289<br/>
*Numero da quadrare: 98<br/>
 
*# Base: 100 (<math>10^2)<br/math>)
Numero da quadrare: 98<br/>
*# Differenza fra 98 e 100: -2<br/>
Base: 100(10^2)<br/>
*# Aggiungere -2 a 98 (=96), moltiplicare per 100:<math>(96 \times 100)</math> = 9.600
Differenza fra 98 e 100: -2<br/>
Aggiungere*# Elevare al quadrato -2 ae 98(=96),sommarlo moltiplicare pera 1009600: (964 x+ 1009.600) = 9.600<br/>604
Elevare al quadrato -2 e sommarlo a 9600: (4 + 9.600) = 9.604<br/>
 
 
=== Quadrati di numero con 5 come ultima cifra ===
 
* Prendere il numero formato dalle cifre prima di questo ultimo 5.<br/>
* Sommargli il suo quadrato e porre 25 alla sua destra.
 
*35^2 = ((3x3)+3)25 = 1.225
*75^2 = ((7x7)+7)25 = 5.625
*115^2 = ((11x11)+11)25 = 13225
 
Un altro metodo (piu' semplice) è il seguente:
si prende il numero delle decine e si moltiplica per il suo successivo.
Al risultato si aggiunge 25.
 
Esempio:
 
==== Esempi ====
65^2 = 1° si prende il 6 e si moltiplica per il suo successivo che è 7 ottenendo 6x7=42
*<math>35^2</math> = ((3x33<math>\times</math>3)+3)25 = 1.225
*<math>75^2</math> = ((7x77<math>\times</math>7)+7)25 = 5.625
*<math>115^2</math> = ((11x1111<math>\times</math>11)+11)25 = 13225
 
=== Variante ===
2° al numero 42 ottenuto si aggiunge 25 e si ottiene 4225 (che è 65^2)
Un altro metodo (piu'più semplice) è il seguente:
si* Si prende il numero delle decine e si moltiplica per il suo successivo.
* Al risultato si aggiunge 25.
 
==== Esempi ====
altro esempio: 95^2 = 9x10 = 90 ; a 90 aggiungo 25 e ottengo 9025 che è 95^2
* <math>65^2</math> =
65^2 = 1°*# si prende il 6 e si moltiplica per il suo successivo che è 7 ottenendo 6x7<math>6 \times 7=42</math>
*# al numero 42 ottenuto si aggiunge 25 e si ottiene 4225 (che è <math>65^2</math>)
altro* Altro esempio: <math>95^2 = 9x109 \times 10 = 90 </math>; a 90 aggiungo 25 e ottengo 9025 che è <math>95^2</math>
 
== Arrotondare ==
 
Una delle cose più facili è vedere se ci sono numeri che possono rendere il tutto più semplice.
<br/>Per esempio, dovendo svolgere 251 x<math> \times </math> 325, notiamo che il numero 251 è prossimo a 250. Quindi si può calcolare (325 x<math> \times </math> 250) + 325. Poiché 250 è 1/4 di 1.000, moltiplicare per 250 significa aggiungere tre zeri per poi dividere per 4, quindi abbiamo 325.000/4, che si può svolgere dimezzando 2 volte il numero, che diventa prima 162.500 e poi 81.250.
<br/>Aggiungendo il 325 di prima, abbiamo 81.575. Questo metodo può sembrare complicato, ma con un po' di pratica è molto più semplice che quello 'classico'.
 
 
== Divisioni ==
Ci sono molte possiblepossibili tecniche, quelle di seguite indicate sono solo alcune. <br/>
 
Ci sono molte possible tecniche, quelle di seguite indicate sono solo alcune. <br/>
Tutti i numeri sono prodotti di numeri i primi.
Se si sta effetuando una divisione, si può sfruttare questa proprietà. Per esempio 100/24 è uguale a 100 diviso (<math> 2 x\times 2 x\times 2 x\times 3</math>), è quindi si può svolgere dimezzando 100 per tre volte, per poi dividerlo per 3.<br/>
Ovviamente questo significa dover fare più passaggi, ma saranno comunque più semplici.<br/>
100/2 -> 50, /2 -> 25, /2 -> 12.5, /3 = ~4.16
Line 162 ⟶ 154:
Un altra tecnica, quando devi prima moltiplicare e poi dividere, svolgi prima la divisione, magari scomponendola in più operazioni, e poi moltiplicare.<br/>
In questo modo eviti che i numeri diventino troppo grandi e quindi difficili da gestire.<br/>
Per esempio, dovendo svolgere <math>(18 *\times 115)/15</math>, è molto più comodo dividere 115 per 5(=23) e 18 per 3(=6).<br/>
Dividere entrambi i moltiplicandi per 5 e 3 è valido, perché 5 x<math> \times </math> 3 = 15.<br/>
A questo punto, moltiplicando 23 x<math> \times </math> 6, otteniamo 138, che è il quoziente di questa divisione.<br/>
 
 
== Stime veloci ==
Il metodo migliore per fare una stima mentale veloce di un calcolo e arrotondare a una o due cifre significative per poi utilizzare le operazioni tipiche.<br/>
Quindi 1.241 x<math> \times </math> 15.645 vale, in maniera approsimativa, come 1.200 x<math> \times </math> 16.000=19.200.000, che è un valore ragionevolmente vicino al prodotto corretto, 19.415.445.
 
Un metodo ancora più performante, consiste nell'utilizzare i logaritmi, che trasformano moltiplicazioni in addizioni, divisioni in sottrazioni, potenze e radici in moltiplicazioni e divisioni. Tuttavia tale tecnica richiede la conoscenza delle tavole logaritmiche e dei relativi metodi..
Line 177 ⟶ 168:
Una delle tecniche più utili è la memorizzazione.<br/>
Può sembrare una perdita di tempo memorizzare alcuni valori matematici, come quadrati e cubi perfetti, fattorizzazioni prime o equivalente decimali di frazioni(come 1/7 = 0,1428...), ma questo può aumentare di molto la propria velocità di calcolo.<br/>
Per esempio, risolvere 1024/32 è molto facile se si sa che è la stessa cosa di <math> \frac {2^{10/}} {2^5}</math>, che per
le proprietà delle potenze ci da <math>2^5 = 32.<br/math>.
 
Il modo migliore per memorizzare questi valori è usarli costantemente - quindi evidente la pratica e l'esercizio sono molto importanti.
 
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