Inicio » 2010 » Febrero » 1 » CÁLCULO MENTAL (MULTIPLICACIONES)
8:47 PM
CÁLCULO MENTAL (MULTIPLICACIONES)
CÁLCULO MENTAL
En el cálculo mental se suelen usar métodos mixtos, pues aparecen números que son especiales para ciertas operaciones. Aquí tratamos de forzar una serie de mecanismos y de recalcar unas sencillas "propiedades” (terminación, tamaño, … ) que el alumno no maneja bien o incluso desconoce. Una vez comprendido el proceso se debe insistir en él poniendo un número adecuado de ejercicios.
Sumas y restas de dos números por la izquierda
Se trata de aprovechar la propia lectura de los números. Si yo quiero sumar un "cincuenta y algo” con un "treinta y algo”, el resultado será un "ochenta y algo” o como mucho un "noventa y algo”. Una ligera mirada a la columna de las unidades nos bastará para decidir nuestro resultado añadiéndole la terminación adecuada. Casi lo mismo ocurre cuando sumamos centenas u otros tamaños, si bien nuestra mirada deba alguna vez ir más allá de la inmediata columna de la derecha. De forma análoga en la resta de un "cincuenta y algo” y un "treinta y algo” hay que prever un "veintialgo” o en todo caso un "diecialgo”. Ej: 37 + 45 = ; 25 + 86 = ; 64 + 87 = ; 245 + 674 = ; 748 + 652 = ; Ej: 93 – 45 = ; 75 – 47 = ; 345 – 253 = ; 435 – 177 = ; 765 – 286 = ; Multiplicaciones de números de dos cifras
Se trata de separar el número de dos cifras en unidades y decenas y operar distributivamente: 6. 23 = (seis por veinte) más (seis por tres) = 12. 27 = (12. 20) + (12. 7) ; y en los paréntesis volvemos a usar el método. Estos ejercicios obligan a retener los resultados parciales que se deben sumar teniendo en cuenta que son de tamaños distintos (uno de ellos acaba en cero ) y con el método de sumas por la izquierda. Ej: 7. 24 = ; 9. 45 = ; 13. 28 = ; 42. 37 = ; 64. 29 = ; 39. 57 = (Para el último ejercicio es mejor considerar 39 como 40 menos 1) Divisiones por 2
Se hacen como todas por la izquierda y se pone la mitad de las cifras cuando son pares o la mitad por defecto si son impares, en cuyo caso se añaden diez unidades a la cifra siguiente antes de seguir el proceso. Multiplicaciones por 5
Se multiplica por 10 y se divide por 2. Multiplicaciones por 25
Se multiplica por 100 y se divide por 4 (el uso de las monedas de 25 pts y su agrupamiento de cuatro en cuatro para formar cien pesetas, de cuarenta en cuarenta para formar mil, …., nos facilita la forma de pensar el cálculo) Multiplicaciones por 11
Revisando la forma de la multiplicación usual 2374 x 11 2374 2374__ 26114 "descubrimos como las cifras se van sumando con la de su izquierda, salvo el comienzo de la operación (la terminación) y el final, llevando en cualquier caso las unidades cuando la suma pasa de 9. 2374 . 11 = 2 2+3+(1) 3+7+(1) 7+4 4 Multiplicaciones por 111
2374 . 111 = 2 2+3+(1) 2+3+7+(1) 3+7+4+(1) 7+4 4 Multiplicaciones por 101
Multiplicar un número de dos cifras por 101 es bien fácil, ya que las unidades no se mezclan: 38 . 101 = 3838 ; 47.101 = 4747 ; 8 . 101 = 808. Multiplicar un número mayor (sin pasarse) tampoco es demasiado complicado: 538 . 101 = 54338 (las dos últimas cifras siguen siendo 38 ya que la terminación de dos cifras de la multiplicación sólo depende de las dos últimas cifras de cada factor – razónese este importante hecho haciendo la multiplicación normal; y el comienzo se parece al número de partida salvo que las 538 centenas que se producen al multiplicar el número por 100, se ven afectadas con la suma de las cinco centenas producto de 538 por la unidad de 101) Practiquemos: 935 . 101 = 94435 ; 4120 . 101 = 416120 ; 3752 . 101 = 378952 ; 4784 .101 = 483184 (en este último caso no empieza por 47 porque al sumar las cifras en paquetes de dos hemos pasado de la centena, así las dos cifras del comienzo, o son iguales o sólo se diferencian en una unidad) Podemos plantear números más grandes pero tampoco es necesario. (No importa si las sumas de dos en dos cifras no pasa de 99. 3122371 . 101 = 315359471 ). Debemos hacer que los alumnos se den cuenta que el mecanismo es como el de la multiplicación por 11 salvo que ahora se actúa por paquetes de dos cifras. Podemos ahora practicar multiplicaciones por 1001. Descubrimos de esta forma dos familias relacionadas estrechamente relacionadas (la relación se hace más patente con el estudio de divisibilidad) con el 11: la familia 11, 111, 1111, …; y la familia 11, 101, 1001, 10001, … Multiplicaciones por 99
Cuando multiplicamos un número de una cifra por nueve, la suma de las cifras del resultado da 9 , la terminación es la complementaria respecto de 10 del número inicial. Esta propiedad la poseen también otros números. Cuando multiplicamos un número de hasta dos cifras por 99 la suma de sus cifras en paquetes de dos desde la izquierda suma 99, el comienzo es una unidad menos del número empleado y la terminación es complementaria de éste respecto de 100. 7 . 99 = 693 ; 6 + 93 =99 ; 35 . 99 = 3465 ; 34+65 = 99 Las tres (o dos) propiedades son fácilmente deducidas al pensar en 99 como 100 – 1. Ello permite un rápido cálculo poniendo el comienzo aventurado de la operación y hallando las dos últimas cifras como complementarias de éste hasta 99 o como complementarias hasta 100 del número inicial. Cuando el número que multiplica supera la centena el cálculo sigue siendo fácil: 436 . 99 = 43164. Ahora el resultado no empieza por 435, sino que a este resultado previsto hay que restarle (saltando dos cifras) el 4 inicial, y las dos últimas cifras (recordemos una vez más que la terminación de dos cifras sólo depende de las dos últimas cifras de los operandos, y por tanto acaba igual que 36 .99) se hallan por complementarias hasta cien del 36. 582 . 99 = 57618 ; 4352 . 99 = 430848 ; 21645 . 99 = 2142855 Esta última multiplicación, por el tamaño, ya tiene más pasos, pero las ideas son las mismas, vamos restando a cada paquete de dos cifras (empezando por 44 en vez de 45) el anterior y colocando los resultados hacia la izquierda. Por último añadimos a la derecha la terminación complementaria a 45 respecto de 100. 8712 . 99 = 862488 es un ejemplo para cuando haya restas llevando. De todas formas es mejor a los alumnos proponerles varios ejemplos sencillos a estar saltando de dificultad rápidamente. Podemos ensayar ya las multiplicaciones por 999
23 . 999 = 22977; 456 . 999 = 455544 ; 2345 . 999 = 2342655 ; 23456 . 999 = 23432544. (432 = 455 –23) Cuadrados de números acabados en 5
Proponemos que los alumnos calculen con calculadora los cuadrados de 15, 25, 35, 45, 55, anotando los resultados y que extraigan conclusiones. Una observación inmediata será que todos acaban en 25. Les pediremos después que intenten sacar una regla para las cifras anteriores. Alguno verá una fórmula de recurrencia, pero le plantearemos que debemos encontrar una regla asociada al propio número y no al anterior, ya que eso nos obliga a, para calcular el cuadrado de 95, haber hallado los anteriores. Alguno suele darse cuenta que las otras cifras son un número más su cuadrado o (lo que es lo mismo) un número por su siguiente (un casicuadrado). Esa conjetura es cierta, e incluso en 4º de la ESO la podemos demostrar . [(ay5)2 = (a .10 + 5 ) 2 =a2 .100 + 2.a.10.5 +25 = (a2 +a) .100 +25 . La terminación 25 queda asegurada ya que a2 +a = a . (a+1) son centenas, y además obtenemos la otra parte de la regla.] Hagámosles ver el parecido con el cuadrado de un número que acaba en cero: El cuadrado de un número ay0 es a2 y 00 (cuadrado y 00) . El cuadrado de un número ay5 es a.(a+1) y 25 (casicuadrado y 25) . Les pedimos que completen la tabla de cuadrados de números acabados en 5 hasta el 105. Multiplicación de dos números complementarios en una misma decena
43 $ 47 = (4 $ 5) $ 100 + 3 $ 7 = 2021; casicuadrado de la decena y como terminación de dos cifras el producto de las unidades 61 $ 69 = (6 $ 7) $100 + 1 $ 9 = 4209 Vale también para números de más de tres cifras 123 $ 127 = 12 $ 13 $ 100 + 21 =15621 Cálculo de la raíz cúbica del cubo de un numero de dos cifras
Pedimos que con calculadora nos den el resultado de elevar al cubo números de dos cifras y rápida y mentalmente calculamos los números originales. Después de un rato de exhibición procedemos a mostrar "el truco”. Dividimos el problema en dos: uno de terminación (las unidades) y otro de tamaño (las decenas). Insistiremos que la terminación de una operación de enteros sólo depende de las terminaciones de los operandos. Escribiendo los cubos de los números del 1 al 9 observamos que todos acaban en cifras distintas, lo que nos permite, vista la terminación del cubo, determinar la terminación del original, más aún cuando la regularidad es notable. Sólo cuatro de los dígitos cambian su terminación, e incluso éstos se corresponden por parejas conectadas por la complementariedad respecto a 10. Así el cubo de 2 acaba en 8 y el de 8 en 2, yel de 3 en 7 y el de siete en 3. El cálculo de la otra cifra, la de las decenas, es un problema de tamaño. Si un número está entre 30 y 40, su cubo estará entre 27000 y 64000, luego para el problema inverso sólo tenemos en cuenta el número de millares y lo situamos entre cubos de una cifra (lo cual nos obliga a conocer los cubos de los números del 1 al 9). Así 262144 por terminación procede de un número que acaba en 4 y por tamaño de un sesenta y algo ya que 262 está entre el cubo de 6 (216) y el de 7 (343). Cálculo de la raíz quinta de la potencia quinta de un numero de dos cifras
Diremos que aquí la terminación es aún más fácil de adivinar ya que las potencias quintas de los dígitos conservan todas terminación. Aprenderse los tamaños es un poco más difícil pues los números que hay que recordar son más grandes. Algunos nos basta conocer su tamaño aproximado: 25 = 32 ; 35 = 243 : 45 = 1024 (recordar el tamaño de un kilobyte) ; 55 = 3125 ; 65 = 7776 (número fácil de recordar); 75 es del tamaño de 24 mil ; 85 es del tamaño de 25 mil ; 95 es del tamaño de 26 mil. Así 229345007 por terminación procede de un número que acaba en 7 y por tamaño de un cuarenta y algo, ya que 2293 (cien miles) se sitúa entre 1024 y 3125; es por tanto 475 . Cálculo de la raíz cuadrada del cuadrado de un número de dos cifras
¿ Por qué hemos retrasado el cálculo de la raíz cuadrada? Los motivos son evidentes si miramos las terminaciones de los cuadrados. No todas son distintas pero observemos que sólo coinciden las de números complementarios respecto de 10. Así 42 y 62 acaban en 6, y por tanto 342 y 362 , pero el valor conocido de 352 me permite distinguir la terminación buena. Ej: 2116 , por tamaño procede del cuadrado de un cuarenta y algo (16 < 21 < 25), por terminación proviene de la terminación 4 o de la 6, pero el cuadrado de 45 es 2025, luego nuestro número es 462 . Sobre terminaciones de los cuadrados Los cuadrados sólo pueden acabar en 00, 1, 4, 25, 6 y 9. Si nos fijamos en las terminaciones de dos cifras descubriremos que además de 00 y 25 sólo son posibles las terminaciones 01, 21, 41, 61, 81 04, 24, 44, 64, 84 16, 36, 56, 76, 96 09, 29, 49, 69, 89 La paridad o imparidad de la cifra de las decenas la decide la paridad o imparidad de las decenas del cuadrado de la terminación inicial. Así como 32 = 09 y 72 = 49 tienen decena par, cualquier número cuadrado que acabe en nueve tendrá la cifra de las decenas par. Como 42 = 16 y 62 = 36 tienen decena impar, cualquier número cuadrado que acabe en 6 tendrá cifra de las decenas impar. (Este resultado es consecuencia directa de la fórmula del cuadrado de la suma con el doble producto por enmedio). Los cubos como ya hemos dicho pueden acabar en cualquier unidad, y en 63 terminaciones de dos cifras. Las potencias cuartas pueden acabar sólo en 0,1,5 y 6, y en 12 terminaciones de dos cifras. Las potencias quintas (también lo hemos dicho antes) pueden acabar en cualquier dígito, y 15 terminaciones distintas de dos cifras. Las potencias veinte acaban sólo en 00 (veinte ceros), 01, 25 y 76. Estos resultados, más que como mera información, pueden ser investigados por los alumnos con una calculadora, si bien teniendo en cuenta que de los cálculos efectuados sólo les interesa la última o las dos últimas cifras y que para llegar a la potencia cuarta pueden usar los resultados de la potencia tercera o los de los cuadrados volviendo a elevar al cuadrado sus terminaciones, …. Otra línea de investigación consiste en ver qué terminaciones se conservan al elevar al cuadrado. De una cifra se conservan 0, 1,5 y 6. De dos cifras se conservan las terminaciones 00, 01, 25 y 76. De tres cifras se conservan las terminaciones 000, 001, 625 y 376, y así sucesivamente aparecen además de las dos triviales, dos series, un tanto impredecibles, de números acabados en 5 y en 6, pero completamente ligadas una a la otra (háganse las sumas de los términos correspondientes). Cuadrados de números de dos cifras que acaban en 1 Observando la lista: 112 = 121 212 = 441 312 = 961 enseguida se descubre un cálculo fácil (aplicación del cuadrado de la suma a dos sumandos fáciles). 412 = 402 + 2. 40 + 1 = 1681; 16 = cuadrado de 4; 8 = doble de 4; 1 = terminación 712 = 702 + 2. 70 + 1 = 5041; 50 = cuadrado de 7 más (1); (1)4 = doble de 7: 1 = terminación. (Observemos que para cuadrados de dos cifras el comienzo del cuadrado difiere como mucho en una centena, por exceso, del redondo cuadrado anterior). Cuadrados de números de dos cifras que acaban en 9 192 = 202 - 2. 20 + 1 = 361; 3 = cuadrado de 2 menos 1; 6 = 10 – doble de 2, es una cifra complementaria; terminación = 1 692 = 702 – 2. 70 +1 = 47 61 ; 47 = cuadrado de 7 menos uno menos 2; 6 = 20 - doble de 7, es una cifra complementaria; terminación = 1 (Observemos que el cuadrado de estos números de dos cifras difiere en una o dos centenas, por defecto, del cuadrado del redondo número posterior. Cuadrados de números de dos cifras que acaban en 6 Nos referiremos para su cálculo al cuadrado del número anterior que acaba en cinco. 362 . Cálculos a efectuar: Casicuadrado de 3 = 12 Doble de 35 = 70 (o doble de 3 más uno) Sumar 25 +1 (terminación seis asegurada) 362 = 1296 462 = 2116. El casicuadrado de 4 se ha visto modificado porque el doble de 45 más 26 pasa de cien. 962 =9216 . Éste es el único caso de dos cifras en que la modificación del casi cuadrado de 9 es de dos unidades, debido a que el doble de 95 más 26 pasa de 200. Cuadrados de números de dos cifras que acaban en 4 Parecido al caso anterior pero el casicuadrado se verá siempre disminuido en uno y a partir de 64 en dos (retrasado por la suma de 26). Habrá que pensar en complementario del doble, y añadir veinte y seis (la indudable terminación 6). 542 ; 5. 6 = 30 ; 2.55 = 110 90 ; + 26 ; 542 =2916 642 ; 6. 7 = 42 ; 2. 65 = 130 70 ; + 26 ; 642 =4096
http://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/ehernan/Talento/JesusGarcia/CALCULO%20MENTAL.doc
Vistas: 1030 | Agregado por: AbacoAzteca | Valoración: 0.0/0
Total de comentarios: 0
avatar