-中国雨人-周玮是不是数学天才-

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算开方是有方法的 ,记住方法自然就能写出答案了,不知道方法,再聪明也无法从无章的数里看出答案对吧?所以我觉得不能算天才吧 ,只是他知道DR.Wei不知道的方法,所以看起来比较神了 。下面引用华罗庚当年关于算开方的文章:

提问者写下一个201位的 数:916,748 ,679 ,200,391,580 ,986,609,275 ,853,801,624 ,831,066,801 ,443,086,224 ,071 ,265,164,279 ,346,570,408 ,670,965,932 ,792,057,674 ,808,067,900 ,227 ,830,163,549 ,248,523,803 ,357,453,169 ,351,119,035 ,965,775,473 ,400 ,756,816,883 ,056,208,210 ,161,291,328 ,455,648,057 ,801,588,067 ,711

解答者马上回答:这数的23次方根等于9位数546 ,372,891.

 《环球》杂志的一篇文章中是这样说的(请参阅《环球》1982年第3期《胜过电子计算机的人》一文):印度有一位37岁的妇女沙昆塔拉在计算这道题时速 度超过了一台最先进的电子计算机.这台在美国得过奖的最现代化、最尖端的产品Univac 1180型电子计算机在算这道题时,要先馈入近2万个指令和数字单元 ,然后才能开始计算.它整整用了一分钟时间才算出结果.而沙昆塔拉在教授在黑板上用了 4分钟写出这个201位数后,仅用50秒钟就算出了以上的答案.美国报纸称她为数学魔术师,轰动一时!文章末尾还神秘地说 ,在她快生孩子的一个星期,她的 计算能力出了问题.

面对这样的问题怎么办?

看到上述消息,可能有以下几种态度:一是惊叹 ,望尘莫及,钦佩之至, 钦佩之余也就罢了.二是不屑一顾 ,我是高等数学专家,岂能为这些区区计算而浪费精力.三是我掌握着快速电子计算机,软件有千千万 ,她一次胜了我算个啥!老 实说 ,有上述这些思想是会妨碍进步的.第一种态度是没出息,不想和高手较量较量.第二种态度是自命不凡.实际上连计算也怕的人,能在高等数学上成为权威 吗?即使能成 ,也是“下笔虽有千言,胸中实无一策 ”,瞧不起应用 ,又对应用一无所能的人.第三种是固步自封,不想做机器的主人.动脑筋是推进科学发展的动 力之一,而勤奋 、有机会就锻炼是增长我们能耐的好方法.人寿几何!我并不是说碰到所有的问题都想 ,而是说要经常动脑筋,来考验自己.

在 我们见到这问题的时候,首先发现文章中答数的倒数第二位错了 ,其次我们用普通的计算器(Sharp 506)可以在20秒内给出答数.那位教授在黑板上写下那个201位数用了4分钟,实际上在他写出8个数字后,我们就可算出答数了.所以说 ,沙昆塔拉以 50″对1′胜了Univac 1180 ,而我们用Sharp 506小计算器以-3′40″胜了沙昆塔拉的50″.但我们所靠的不是天才,而是普通人都能学会的方法.让我从头说起吧!

从开立方说起

文章中提到,沙昆塔拉在计算开方时 ,经常能纠正人们提出的问题,指出题目出错了,可见他们是共同约定开方是开得尽的.现在我们也做这样的约定 ,即开方的答数都是整数.

我国有一位少年,能在一分钟内开6位数的立方.少年能想得出这个方法是值得称道的,但美中不足之处在于他没有把方法讲出来 ,因而搞得神秘化了.当然也考试了人们,为什么少年能想得出的方法,一些成年人就想不出来 ,反而推波助澜造成过分的宣扬?

 这问题对我是一个偶遇:在飞机上我的一位助手借了邻座一位香港同胞的杂志看,我从旁看到一个数59,319 ,希望求这数的立方根.我脱口而出答数是 39.他问为什么 ,我说,前二位不是说明答数的首位是3吗?尾数是9不是说明答数的末位应当是9吗?因此答数不该是39吗?

然后,我告 诉他 ,我的完整想法是:把六位数开立方,从前三位决定答数的第一位,答数的第二位根据原数的末位而定:2、8互换 ,3、7互换,其它照旧(这是因为1 、 2、3、4 、5、6、7 、8 、9立方的末位分别为1、8、7 、4、5、6 、3、2、9).例如314,432的立方根是68 ,前三位决定6,末位是2,它 决定答数的末位是8.

沙昆塔拉可以脱口而出地回答188 ,132,517的立方根是573.当然188决定了首位5,末位7决定了3 ,但读者试想一下 ,中间的7怎样算?

归纳起来可以看出有两个方法:一个由头到尾,一个由尾到头.

习题:求90,224 ,199的五次方根.

我们怎样看出答数倒数第二位是错的

这一点比较难些,要运用一个结果:即a^23的最后两位数和a^3的最后两位数是完全相同的.

91^3的最后两位数是71而不是11,而71^3的最后两位数才是11 ,因此答数中的9应当改为7.先不管出现这个差错的原因是什么,我们这里已经做了一个很好的习题.想不到竟是Univac1180把题目出错了,这事我们后面再讲它.

附记 我 们来证明a^23的最后两位数和a^3的最后两位数相同.当a=2或5时 ,容易直接验算.今假定a不能被2和5除尽,我们只要证明a^20的末两位是01 就够了.首先因a是奇数,a^2-1总能被8除尽 ,所以a^20-1当然也能被8除尽.其次,因a^4-1=(a-1)(a+1)[(a-2) (a+2)+5],

a不是5的倍数 ,所以a-2 ,a-1,a+1,a+2中肯定有一个是5的倍数.即b=a^4-1是5的倍数 ,而

a^20-1=(b+1)^5-1=b^5+5b^4+10b^3+10b^2+5b.

因而a^20-1是25的倍数.从而a^20-1是100的倍数.具备些数论知识的人也可从费尔马定理推出来.

我们怎样算

我们用的原则是:如果解答是L位整数,我们只要用前L位(有时只要L-1位)或后L位就够了.用后L位的方法见附录二,先说前一方法.以前

当那位教授说要开201位数的23方时 ,以23除201余17,就能预测答数是9位数.当教授写到第六 、七位时,我们就在Sharp 506上按这六位和七位数 ,乘以10^16,然后按开方钮算出

(9.16748×10^16)^1/23=5.46372873,

(9.167486×10^16)^1/23=5.46372892 ,

这样我们定出了答数的前七位:5,463,728 ,后二位已由上节的方法决定了 ,因此答数应该是546,372,871.其实 ,更进一步考虑,只需利用这个201位数的前八位数字就能在计算器上得到它的23次方根(证明见下面的附记):

 但不幸的是,把这个数乘23次方 ,结果与原来给的数不相符(见附录一).与原题比较,发现原题不但尾巴错了,而且在第八和第九位之间少了一个6.竟想不 到Univac 1180把题目出错了 ,也许是出题的人故意这样做的.为什么沙昆塔拉这次没能发现这个错误?看来她可能也是根据前八位算出了结果,而没对解答进行验算.

我们的习题没有白做,答数错了我们发现了 ,连题目出错了我们也纠正了.

结论是:在教授写到91,674,867时 ,我们在计算器上按上这八个数字。再乘10^16 ,然后按钮开23方就可算出答案,总共约用20″就够了,也就是比那个教授写完这个数还要快3分40秒 ,比沙昆塔拉快了4分半钟.

既然已经知道答数是九位数,或者说在要求答数有九位有效数字时,我们就只需把前八位或九位数字输入计算机就够了 ,而无需把201位数全部输入机器,进行一些多余的计算.

附记 以a表示那个201位数,b也表示一个201位数 ,它的前L位与a相同,后面各位都是零.由中值公式,可知存在一个ξ(b<ξ<a)使

当取L=8时 ,上式小于1/2,由b^1/23的前九位(第十位四舍五入)就可给出a^1/23

.

虚构

 下面讲一个虚构的故事,在沙昆塔拉计算表演后 ,有一天教授要给学生们出一道计算题.一位助手取来了题目.是一个871位数开97方 ,要求答案有9位有效 数字.教授开始在黑板上抄这个 数:456,378,192 ,765,431,892 ,634,578,932 ,246,653,811 ,594,667,891 ,992 ,354,467,768 ,892,…… 当抄到二百多位后,教授的手已经发酸了.“唉!”他叹了一口气 ,把举着的手放下甩了一下.这时一位学生噗嗤一声笑了起来,对教授说,当您写出八位数字后 , 我已把答案算出来了,它是588,415 ,036.那位助手也跟着笑了.他说,本来后面这些数字是随便写的,它们并不影响答数.这时教授恍然大悟 ,“哈 哈 ,我常给你们讲有效数字,现在我却把这个概念忘了.”

多余的话

我不否认沙昆塔拉这样的计算才能.对我 来说,不要说运算了 ,就是记忆一个六、七位数都记不住.但我总觉得多讲科学化比多讲神秘化好些,科学化的东西学得会,神秘化的东西学不会 ,故意神秘化就更 不好了.有时传播神秘化的东西比传播科学更容易些.在科学落后的地方,一些简单的问题就能迷惑人.在科学进步的地方,一些较复杂的问题也能迷惑人.看看沙 昆塔拉能在一个科学发达的国家引起轰动 ,就知道我们该多么警惕了,该多么珍视在实践中考验过的科学成果了,该多么慎重地对待一些未到实践中去过而夸夸其谈 的科学能人了.

同时也可以看到 ,手中拿了最先进的科学工具,由于疏忽或漫不经心而造成的教训.现代计算工具能计算得很快很准,但也有一 个缺点 ,一旦算错了 ,不容易检查出来.对于计算象201位数字开23次方这类的问题——多少属于数学游戏性质的问题,算错了无所谓,而对在实际运用中的问 题算错了就不是玩的.“二万条指令 ”出错的可能性多了 ,而在演算过程中想法少用或不用计算机演算,检查起来就不那么难了.这说明人应该是机器的主人,而不 是机器的奴隶.至于大算一阵吓唬人的情况就更不值一提了.这里我们还可以看到基本功训练的重要性.如果基本功较差 ,那么就是使用大型计算机来演算201位 数开23次方也要1分多钟才能算完.而有了很好的基本功,就是用小计算器也能花比1分钟少的时间算出来.

这是一篇可写可不写的文章,我之所以写出的原因 ,在于我从沙昆塔拉这件事中得到了启发,受到教育,我想 ,这些也许对旁人也会是有用的.

附录一

在Z-80机上算出了以下的结果:

(546,372,871)^23

=916 ,747 ,905,095,103 ,243,210,363 ,347,917,308 ,524,556,537 ,205,538,180 ,828 ,807,503,334 ,722,200,665 ,051,265,286 ,313,329,220 ,237,313,414 ,233 ,501,871,395 ,746,758,737 ,633,830,048 ,229,594,813 ,874,760,835 ,314 ,592,050,718 ,076,701,329 ,501,518,902 ,758,929,761 ,623,441,772 ,974 ,711.

(546,372,891)^23

=916 ,748,676,920 ,039,158,098 ,660,927,585 ,380,162,483 ,106 ,680,144,308 ,622,407,126 ,516,427,934 ,657,040,867 ,096,593,279 ,205 ,767,480,806 ,790,022,783 ,016,354,924 ,852,380,335 ,745,316,935 ,111 ,903,596,577 ,547,340,075 ,681,688,305 ,620,821,016 ,129,132,845 ,564 ,805,780,158 ,806,771.

附录二

怎样从尾部的九位数字算出解答,即要找一个九位数x ,使它

适合

x^23≡588,067,711 (mod 10^9). (1式)

对任意与10互素的整数a都有a^5≡a(mod 10) ,所以

x^23≡x^3≡1 (mod 10).

因而x的个位是1.又由于对任意与10互素的整数a有a^20≡1(mod 10^2),设x=10b+1,则

x^23≡x^3=(10b+1)^3≡1+30b≡11 (mod 10^2).

因而x的十位(即b的个位)是7.再假定x=10^2c+71 ,则

(10^2c+71)^23≡71^23+71^22·2300c≡7711 (mod 10^4).(2式)

依次取平方算出

71^2≡5041,71^4≡1681(mod 10^4).

71^8≡5761,71^16≡9121

所以 71^22≡71^2·71·^4·71^16≡3441 (mod 10^4) ,

71^23≡71^22·71≡4311 (mod 10^4).

代入(2)式得到 43c≡34(mod 10^2) ,所以c≡38(mod 10^2),最后设x=10^4d+3871,代入(1)得到

(10^4d+3871)^23≡588 ,067,711(mod 10^9)

重复上面类似的计算可得到

d≡10742 (mod 105).

所以根据尾部九位数字算出的答案是107,423 ,871.

还可以采用以下方法直接解同余式(1).由于对任意与10互

素的a都有

a^108≡1 (mod 10^9).

而 23×47826087≡1 (mod 10^8).

所以 x≡x^23×47826087≡(588,067,711)^47826087(mod 10^9).

以上是根据有错误的尾部算出的结果.如果从附录一中所给出的正确的尾部158 ,806,771出发,利用上面的算法 ,就可以得到正确的结果546,372,891.

关于“"中国雨人"周玮是不是数学天才?”这个话题的介绍 ,今天小编就给大家分享完了 ,如果对你有所帮助请保持对本站的关注!

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评论列表(3条)

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    威金壵 2026年04月01日

    我是中洹号的签约作者“威金壵”

  • 威金壵
    威金壵 2026年04月01日

    本文概览:网上有关“"中国雨人"周玮是不是数学天才?”话题很是火热,小编也是针对"中国雨人"周玮是不是数学天才?寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望...

  • 威金壵
    用户040106 2026年04月01日

    文章不错《-中国雨人-周玮是不是数学天才-》内容很有帮助