Hoe een vierkantwortel met de hand te berekenen

In de dagen vóór de rekenmachines moesten studenten en professoren gelijk hebben om vierkante wortels met de hand te berekenen. Verschillende verschillende methoden zijn geëvolueerd om dit ontmoedigende proces aan te pakken, wat een ruwe benadering geven, anderen geven een exacte waarde. Om te leren hoe u een vierkantwortel kunt vinden met alleen eenvoudige operaties, zie stap 1 hieronder om aan de slag te gaan.

Stappen

Methode 1 van 2:
Gebruik van prime-factorisatie
  1. Titel afbeelding Bereken een vierkante wortel met de hand Stap 1
1. Verdeel uw nummer in perfecte vierkante factoren. Deze methode gebruikt de factoren van een aantal om de vierkantwortel van een cijfer te vinden (afhankelijk van het nummer, dit kan een exact numeriek antwoord of een hechte schatting zijn). Een cijfer factoren zijn elke reeks andere nummers die samen vermenigvuldigen om het te maken. Je zou bijvoorbeeld kunnen zeggen dat de factoren van 8 2 en 4 zijn omdat 2 × 4 = 8. Perfecte vierkanten, aan de andere kant, zijn hele getallen die het product van andere hele getallen zijn. Bijvoorbeeld, 25, 36 en 49 zijn perfecte vierkanten omdat ze respectievelijk 5, 6 en 7 zijn. Perfecte vierkante factoren zijn, zoals je misschien al geraden hebt, factoren die ook perfecte vierkanten zijn. Om eerst een vierkantswortel te vinden, probeer dan eerst uw nummer te verminderen in zijn perfecte vierkante factoren.
  • Laten we een voorbeeld gebruiken. We willen de vierkantswortel van 400 met de hand vinden. Om te beginnen zouden we het aantal in perfecte vierkante factoren verdelen. Omdat 400 een veelvoud van 100 is, weten we dat het gelijkmatig deelbaar is met 25 - een perfect plein. Snelle mentale divisie laat ons weten dat 25 in 400 16 keer gaat. 16, toevallig, is ook een perfect vierkant. Zo zijn de perfecte vierkante factoren van 400 25 en 16 Omdat 25 × 16 = 400.
  • We zouden dit schrijven als: SQRT (400) = SQRT (25 × 16)
  • Titel afbeelding Bereken een vierkante wortel met de hand Stap 2
    2. Neem de vierkante wortels van je perfecte vierkante factoren. De eigenschap van het product van vierkante wortels stelt dat voor elke gegeven nummers een en b, SQRT (A × B) = SQRT (A) × SQRT (B). Omdat we nu de vierkante wortels van onze perfecte vierkante factoren kunnen nemen en ze samen kunnen vermenigvuldigen om ons antwoord te krijgen.
  • In ons voorbeeld zouden we de vierkante wortels van 25 en 16 nemen. Zie hieronder:
  • SQRT (25 × 16)
  • SQRT (25) × SQRT (16)
  • 5 × 4 = 20
  • Titel afbeelding Bereken een vierkant wortel met de hand Stap 3
    3. Verminder uw antwoord op eenvoudigste termen, als uw nummer niet perfect factor. In het echte leven, vaker dan niet, de nummers die je nodig hebt om vierkante wortels te vinden, zal niet leuke ronde cijfers zijn met duidelijke perfecte vierkante factoren zoals 400. In deze gevallen is het misschien niet mogelijk om het exacte antwoord als geheel getal te vinden. In plaats daarvan, door een perfecte vierkante factoren te vinden die je kunt, kun je het antwoord vinden in termen van een kleinere, eenvoudiger, gemakkelijker-to-beheren vierkantswortel. Om dit te doen, vermindert u uw nummer tot een combinatie van perfecte vierkante factoren en niet-perfecte vierkante factoren, vervolgens vereenvoudigen.
  • Laten we de vierkantswortel van 147 gebruiken als een voorbeeld. 147 is niet het product van twee perfecte vierkanten, dus we kunnen geen exacte integer-waarde krijgen als hierboven. Het is echter het product van een perfect plein en een ander nummer - 49 en 3. We kunnen deze informatie gebruiken om ons antwoord in de eenvoudigste voorwaarden als volgt te schrijven:
  • SQRT (147)
  • = SQRT (49 × 3)
  • = SQRT (49) × SQRT (3)
  • = 7 × SQRT (3)
  • Titel afbeelding Bereken een vierkante wortel met de hand Stap 4
    4. Schatting, indien nodig. Met je vierkante wortel in het eenvoudigste termen, is het meestal vrij eenvoudig om een ​​ruwe schatting van een numeriek antwoord te krijgen door de waarde van eventuele resterende vierkante wortels te gissen en te vermenigvuldigen. Een manier om uw schattingen te begeleiden is om de perfecte vierkanten aan weerszijden van het nummer in uw vierkantswortel te vinden. U zult weten dat de decimale waarde van het nummer in uw vierkantswortel ergens tussen deze twee cijfers is, zodat u tussen hen kunt raden.
  • Laten we terugkeren naar ons voorbeeld. Sinds 2 = 4 en 1 = 1 weten we dat SQRT (3) tussen 1 en 2 is - waarschijnlijk dichter bij 2 dan op 1. We zullen 1 schatten 1.7. 7 × 1.7 = 11.9 Als we ons werk in een rekenmachine controleren, kunnen we zien dat we redelijk dicht bij het daadwerkelijke antwoord van zijn 12.13.
  • Dit werkt ook voor grotere aantallen. SQRT (35) kan bijvoorbeeld worden geschat op 5 en 6 (waarschijnlijk zeer dicht bij 6). 5 = 25 en 6 = 36. 35 is tussen 25 en 36, dus de vierkantswortel moet tussen 5 en 6 zijn. Sinds 35 is er slechts één weg van 36, kunnen we met vertrouwen zeggen dat de vierkante wortel is alleen maar lager dan 6. Controleren met een rekenmachine geeft ons een antwoord van ongeveer 5.92 - We hadden gelijk.
  • Titel afbeelding Bereken een vierkant wortel met de hand Stap 5
    5. Verminder uw nummer naar zijn Laagste gemeenschappelijke factoren Als eerste stap. Het vinden van perfecte vierkante factoren is niet nodig als je gemakkelijk de belangrijkste factoren van een getal kunt bepalen (factoren die ook priemgetallen zijn). Schrijf je nummer uit in termen van de laagste gemeenschappelijke factoren. Zoek vervolgens naar bijpassende paren van prime-nummers onder uw factoren. Wanneer u twee prime-factoren vindt die overeenkomen, verwijdert u zowel deze nummers van de vierkantswortel en de plaats een van deze getallen buiten de vierkantswortel.
  • Laten we als een voorbeeld de vierkantswortel van 45 vinden met behulp van deze methode. We weten dat 45 = 9 × 5 en we weten dat 9 = 3 × 3. We kunnen dus onze vierkantswortel schrijven in termen van zijn factoren zoals deze: Sqrt (3 × 3 × 5). Verwijder eenvoudig de 3`s en plaats een 3 buiten de vierkantswortel om uw vierkantswortel in de eenvoudigste termen te krijgen: (3) SQRT (5). Vanaf hier is het eenvoudig om te schatten.
  • Als een definitief voorbeeldprobleem, laten we proberen de vierkantswortel van 88 te vinden:
  • SQRT (88)
  • = SQRT (2 × 44)
  • = SQRT (2 × 4 × 11)
  • = SQRT (2 × 2 × 2 × 11). We hebben verschillende 2`s in onze vierkantswortel. Omdat 2 een priemgetal is, kunnen we een paar verwijderen en er een buiten de vierkantswortel plaatsen.
  • = Onze vierkantswortel in de eenvoudigste termen is (2) SQRT (2 × 11) of (2) SQRT (2) SQRT (11). Vanaf hier kunnen we SQRT (2) en SQRT (11) schatten en een geschatte antwoord vinden als we dat willen.
  • Methode 2 van 2:
    Vinden van vierkante wortels handmatig

    Een algoritme met een lange divisie gebruiken

    1. Titel afbeelding Bereken een vierkant wortel met de hand Stap 6
    1. Scheid de cijfers van je nummer in paren. Deze methode maakt gebruik van een proces vergelijkbaar met lange divisie om een ​​te vinden exact vierkant wortelcijferig-by-cijferig. Hoewel het niet essentieel is, kunt u merken dat het het gemakkelijkst is om dit proces uit te voeren als u uw werkruimte en uw getal visueel organiseert in werkbare brokken. Teken eerst een verticale lijn die uw werkgebied scheidt in twee secties en teken vervolgens een kortere horizontale lijn in de buurt van de bovenkant van de rechter gedeelte om het rechtse gedeelte in een klein bovenste gedeelte en een groter onderste gedeelte te verdelen. Vervolgens scheid je de cijfers van je nummer in paren, beginnend vanaf het decimale punt. Bijvoorbeeld, na deze regel, 79.520.789.182.47897 wordt "7 95 20 78 91 82. 47 89 70". Schrijf je nummer aan de bovenkant van de linkerruimte.
    • Laten we als voorbeeld proberen de vierkantswortel van780 te berekenen.14. Teken twee lijnen om je werkruimte te verdelen zoals hierboven en schrijf "7 80. 14" Aan de bovenkant van de linkerruimte. Het zo.K. dat de meest linkse brok een eenzame nummer is, in plaats van een paar nummers. Je zult je antwoord schrijven (de vierkantswortel van 780.14.) In de rechter ruimte.
  • Titel afbeelding Bereken een vierkante wortel met de hand Stap 7
    2. Zoek het grootste geheel getal n Wiens vierkant is minder dan of gelijk aan het meest linkse getal (of paar). Begin met de meest linkse "brok" van uw nummer, of dit een paar of een enkel nummer is. Zoek het grootste perfecte plein dat kleiner is dan of gelijk aan dit brok, neem dan de vierkantswortel van dit perfecte plein. Dit nummer is n. Schrijf n in de rechter ruimte en schrijf het vierkant van N in het kwadrant rechtsonder.
  • In ons voorbeeld, de meest linkse "brok" is het nummer 7. Omdat we weten dat 2 = 4 ≤ 7 < 3 = 9, we kunnen zeggen dat n = 2 omdat het het grootste geheel getal is waarvan het vierkant kleiner is dan of gelijk aan 7. Schrijf 2 in de rechterkant kwadrant. Dit is het eerste cijfer van ons antwoord. Schrijf 4 (het vierkant van 2) in het kwadrant rechtsonder. Dit nummer is belangrijk in de volgende stap.
  • Titel afbeelding Bereken een vierkant wortel met de hand Stap 8
    3
    Aftrekken het nummer dat u net hebt berekend uit het meest linkse paar. Net als bij lange divisie, is de volgende stap om het plein af te trekken dat we net van het brok hebben gevonden dat we net hebben geanalyseerd. Schrijf dit nummer onder de eerste brok en aftrekken, schrijf je antwoord eronder.
  • In ons voorbeeld zouden we 4 onder de 7 schrijven, dan aftrekken. Dit geeft ons een antwoord op 3.
  • Titel afbeelding Bereken een vierkant wortel met de hand Stap 9
    4. Drop het volgende paar. Verplaats de volgende "brok" In het nummer wiens vierkantswortel op te lossen naast de afgetrokken waarde die u net hebt gevonden. Vermenigvuldig het nummer in het kadrant van de rechterachter met twee en schrijf het in het kwadrant rechtsonder. Naast het nummer dat je net hebt opgeschreven, zet je ruimte op voor een vermenigvuldigingsprobleem dat je in de volgende stap doet door te schrijven `"_ × _ ="`.
  • In ons voorbeeld is het volgende paar in ons nummer "80". Schrijven "80" naast de 3 in het linker kwadrant. Vermenigvuldig het nummer in de rechterbovenhoek met twee. Dit nummer is 2, dus 2 × 2 = 4. Schrijven "`4"`In het kwadrant rechtsonder, gevolgd door _ × _ =.
  • Titel afbeelding Bereken een vierkante wortel met de hand Stap 10
    5. Vul de lege ruimtes in het juiste kwadrant in. Je moet elke lege ruimte invullen die je net in het juiste kwadrant hebt geschreven met hetzelfde geheel getal. Dit geheel getal moet het grootste geheel getal zijn dat het resultaat van het vermenigvuldigingsprobleem in het juiste kwadrant mogelijk maakt om lager te zijn dan of gelijk aan het huidige nummer aan de linkerkant.
  • In ons voorbeeld geeft het invullen van de lege ruimtes met 8, 4 (8) × 8 = 48 × 8 = 384. Dit is groter dan 380. Daarom is 8 te groot, maar 7 zal waarschijnlijk werken. Schrijf 7 in de lege ruimtes en los op: 4 (7) × 7 = 329. 7 controleert omdat 329 minder dan 380 is. Schrijf 7 in de rechterkant kwadrant. Dit is het tweede cijfer in de vierkantswortel van 780.14.
  • Titel afbeelding Bereken een vierkante wortel met de hand Stap 11
    6. Trek het nummer af dat u net bent berekend op het huidige nummer aan de linkerkant. Ga door met de stijlketen van de lange divisie van aftrekking. Neem het resultaat van het vermenigvuldigingsprobleem in het juiste kwadrant en trek het af van het huidige nummer aan de linkerkant, schrijf hieronder uw antwoord.
  • In ons voorbeeld zouden we 329 aftrekken van 380, wat ons geeft 51.
  • Titel afbeelding Bereken een vierkante wortel met de hand Stap 12
    7. Herhaal stap 4. Drop de volgende brok van het nummer dat je de vierkantswortel van Down vindt. Wanneer u het decimale punt in uw nummer bereikt, schrijft u een decimale punt in uw antwoord in het kwadrant van de rechterachter. Vermenigvuldig het nummer in het rechtsboven met 2 en schrijf het naast het lege vermenigvuldigingsprobleem ("_ × _") zoals hierboven.
  • In ons voorbeeld, omdat we nu het decimale punt in 780 tegenkomen.14, schrijf een decimaal punt na onze huidige beantwoord de rechterbovenhoek. Voer vervolgens het volgende paar (14) neer in het linker kwadrant. Twee keer is het nummer aan de rechterbovenhoek (27) 54, dus schrijf "54 _ × _ =" in het kwadrant rechtsonder.
  • Titel afbeelding Bereken een vierkant wortel met de hand Stap 13
    8. Herhaal stap 5 en 6. Zoek het grootste cijfer om de lege plekken aan de rechterkant in te vullen die een antwoord minder dan of gelijk aan het huidige nummer aan de linkerkant geeft. Los dan het probleem op.
  • In ons voorbeeld, 549 × 9 = 4941, die lager is dan of gelijk aan het nummer aan de linkerkant (5114). 549 × 10 = 5490, dat is te hoog, dus 9 is ons antwoord. Schrijf 9 als het volgende cijfer in het kwadrant van de rechterachter en trek het resultaat van de vermenigvuldiging af van het nummer aan de linkerkant: 5114 min 4941 is 173.
  • Titel afbeelding Bereken een vierkantwortel met de hand Stap 14
    9. Ga door met het berekenen van cijfers. Laat een paar nullen aan de linkerkant vallen en herhaal stap 4, 5 en 6. Ga voor extra nauwkeurigheid door met het herhalen van dit proces om de honderdste, duizendste, enzovoort te vinden. plaatsen in je antwoord. Ga door deze cyclus totdat u uw antwoord op de gewenste decimale plaats vindt.
  • Het proces begrijpen

    1. Titel afbeelding Bereken een vierkante wortel met de hand Stap 15
      1. Overweeg het nummer dat u de vierkantswortel van een vierkant berekent. Omdat het gebied van een vierkant L de lengte van een van zijn zijden is, daarom probeert u de vierkantswortel van uw nummer te vinden, u probeert u de lengte L van de kant van dat vierkant te berekenen.
    2. Titel afbeelding Bereken een vierkant wortel met de hand Stap 16
      2. Geef lettervariabelen op voor elk cijfer van uw antwoord. Wijs de variabele toe als het eerste cijfer van L (de vierkantswortel die we proberen te berekenen). B is het tweede cijfer, C zijn derde, enzovoort.
    3. Titel afbeelding Bereken een vierkant wortel met de hand Stap 17
      3. Specificeer lettervariabelen voor elk "brok" van uw startnummer. Wijs de variabele toeeennaar het eerste paar cijfers in S (uw startwaarde), Sb het tweede paar cijfers, enz.
    4. Titel afbeelding Bereken een vierkant wortel met de hand Stap 18
      4. Begrijp de aansluiting van deze methode met lange divisie. Deze methode om een ​​vierkante wortel te vinden, is in wezen een probleem met een lange divisie dat uw startnummer door zijn vierkante wortel verdeelt, dus het geven zijn vierkant root als een antwoord. Net als in een probleem met een lange divisie, waarin u slechts geïnteresseerd bent in het volgende cijfer per keer, bent u hier geïnteresseerd door de volgende twee cijfers tegelijk (die overeenkomen met het volgende cijfer per keer voor de vierkantswortel ).
    5. Titel afbeelding Bereken een vierkante wortel met de hand Stap 19
      5. Zoek het grootste aantal waarvan het vierkant kleiner is dan of gelijk aan seen. Het eerste cijfer A in ons antwoord is dan het grootste geheel getal waar het vierkant de S niet overschrijdteen (wat betekent dat een zo ² ≤ sa < (A + 1) ²). In ons voorbeeld, seen = 7, en 2² ≤ 7 < 3², dus a = 2.
    6. Merk op dat, bijvoorbeeld, als u 88962 met 7 via lange divisie wilt delen, de eerste stap vergelijkbaar zou zijn: u zou kijken naar het eerste cijfer van 88962 (8) en u zou het grootste cijfer willen dat, wanneer vermenigvuldigd met 7, is lager dan of gelijk aan 8. In essentie vind je het d zodat 7 × D ≤ 8 < 7 × (D + 1). In dit geval zou D gelijk zijn aan 1.
    7. Titel afbeelding Bereken een vierkant wortel met de hand Stap 20
      6. Visualiseer het vierkant waarvan u een gebied begint op te lossen. Uw antwoord, de vierkantswortel van uw startnummer, is L, waarin de lengte van een vierkant wordt beschreven met Area S (uw startnummer). Uw waarden voor A, B, C, vertegenwoordigen de cijfers in de waarde L. Een andere manier om dit te zeggen is dat, voor een tweecijferig antwoord, 10a + b = l, terwijl voor een driecijferig antwoord, 100a + 10b + c = l, enzovoort.
    8. In ons voorbeeld, (10A + B) ² = l = s = 100A² + 2 × 10A × B + B². Vergeet niet dat 10A + B ons antwoord L met B vertegenwoordigt in de positie van de eenheden en A in de TENS-positie. Bijvoorbeeld, met A = 1 en B = 2, 10A + B is gewoon het nummer 12. (10A + B) ² is het gebied van het hele vierkant, terwijl 100A² het gebied van het grootste vierkant binnen, is het gebied van het kleinste plein, en 10A × B is het gebied van elk van de twee overgebleven rechthoeken. Door dit lange, ingewikkelde proces uit te voeren, vinden we het gebied van het hele vierkant door de gebieden van de vierkanten en rechthoeken erin toe te voegen.
    9. Titel afbeelding Bereken een vierkant wortel met de hand Stap 21
      7. Aftrekken van seen. Laat een paar vallen (sb) van cijfers van s. Seen Sb is bijna het totale gedeelte van het plein, dat je net het gebied van het grotere interne plein hebt afgetrokken. De rest is het kan echter van als nummer N1, dat we in stap 4 (N1 = 380 in ons voorbeeld) hebben verkregen). N1 is gelijk aan 2 × 10a × B + B² (gebied van de twee rechthoeken plus deel van het kleine vierkant).
    10. Titel afbeelding Bereken een vierkant wortel met de hand Stap 22
      8. Zoek naar N1 = 2 × 10A × B + B², ook geschreven als N1 = (2 × 10A + B) × B. In ons voorbeeld ken je N1 (380) en A (2), dus je moet b vinden. B zal waarschijnlijk niet een geheel getal zijn, dus je moet werkelijk Zoek het grootste geheel getal B, (2 × 10A + B) × B ≤ N1. Dus, je hebt: n1 < (2 × 10A + (B + 1)) × (B + 1).)
    11. Titel afbeelding Bereken een vierkant wortel met de hand Stap 23
      9. Oplossen. Om deze vergelijking op te lossen, vermenigvuldig een door 2, verschuiving deze in de positie van de tientallen (die gelijk is aan vermenigvuldigen met 10), plaats B in de positie van de eenheden en vermenigvuldig het resulterende aantal door B. Met andere woorden, oplossen (2 × 10A + B) × B. Dit is precies wat je doet als je schrijft "N_ × _ =" (met n = 2 × A) in het kwadrant rechtsonder in stap 4. In stap 5 vindt u het grootste geheel getal B dat op de undercore past, zodat (2 × 10A + B) × B ≤ N1.
    12. Titel afbeelding Bereken een vierkante wortel met de hand Stap 24
      10. Trek het gebied af (2 × 10A + B) × B van het totale gebied. Dit geeft u het gebied S- (10A + B) ² nog niet goed voor (en die wordt gebruikt om de volgende cijfers op dezelfde manier te berekenen).
    13. Titel afbeelding Bereken een vierkante wortel met de hand Stap 25
      11. Om het volgende cijfer C te berekenen, herhaalt u het proces. Laat het volgende paar vallen (Sc) van S om N2 aan de linkerkant te verkrijgen en op zoek naar de grootste C, zodat u (2 x 10 × (10a + b) + c) × C ≤ N2 (gelijk aan het schrijven van twee keer het tweecijferig getal dat twee keer het tweecijferige nummer hebt gebruikt "Een b" gevolgd door "_ × _ =" . Zoek naar het grootste cijfer dat in de lege plekken past die een antwoord geeft dat minder dan of gelijk is aan N2, zoals eerder.

    Video

    Door deze service te gebruiken, kan sommige informatie worden gedeeld met YouTube.

    Tips

    In het voorbeeld, 1.73 kan worden beschouwd als een "rest" : 780.14 = 27.9² + 1.73.
  • Deze methode werkt voor elke basis, niet alleen in basis 10 (decimaal).
  • Het decimale punt verplaatsen door een toename van twee cijfers in een getal (factor 100), beweegt het decimale punt door stappen van één cijfer in zijn vierkantswortel (factor van 10).
  • Voel je vrij om de calculus in ieder geval te presenteren waar je je comfortabeler mee bent. Sommige mensen schrijven het resultaat boven het startnummer.
  • Een alternatieve methode met behulp van voortdurende fracties kan deze formule volgen: √z = √ (x ^ 2 + y) = x + y / (2x + y / (2x + y / (2x + ...)))). Bijvoorbeeld om de vierkantswortel van 780 te berekenen.14, het integer wiens vierkant het dichtst bij 780 ligt.14 is 28, dus z = 780.14, x = 28, en y = -3.86. Inschakelen en de schatting uitvoeren op slechts X + Y / (2X) rendementen (in de laagste voorwaarden) 78207/2800 of ongeveer 27.931 (1) - de volgende term, 4374188/156607 of ongeveer 27.930986 (5). Elke term voegt bijna 3 decimalen van precisie toe aan de vorige.
  • Waarschuwingen

    Zorg ervoor dat u de cijfers in paren van het decimale punt scheidt. Scheiden van 79.520,789,182.47897 als "79 52 07 89 18 2.4 78 97" zal een nutteloos nummer opleveren.

    Rekenmachine

    Vierkante wortelcalculator
    Deel in het sociale netwerk:
    Vergelijkbaar