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Algoritmo para la multiplicación de números

De fondo

Hoy tuve que explicarle a un chico de cómo multiplicar números con varios dígitos en ellos. Entonces recordé que el otro día me respondió esta pregunta describir a uno de los numerosos llamados védica de matemáticas métodos.

Esencialmente, el método establece un régimen para la multiplicación de dígitos mediante el dibujo de las líneas que se cruzan de modo que, por ejemplo, $2\cdot 3$ estaría representado por dos líneas de cruce de tres líneas y luego se cuenta el número de intersecciones. Naturalmente habría $2\cdot 3=6$ puntos de intersección - hay magia en eso!

Pero no me indica, que tal vez que el algoritmo no fue tan relevante para la multiplicación de números grandes o números con dígitos grandes en ellos, ya que por ejemplo, contar las $56$ puntos de intersección de $7$ $8$ líneas respectivamente, uno por uno, podría parecer una tarea tediosa. Entonces en lugar de aprender o volver a crear una tabla de múltiplos de $8$ y que se aplican.

Luego me cuenta, que tal vez saltarse la línea de dibujo cosa y girando el esquema de un poco haría que el método es una manera agradable de la estructuración de los pasos de una multiplicación:

Método

Tomar como ejemplo la $517\cdot 238$. El método puede llevarse a cabo a través de la siguiente tabla: $$ \newcommand{\blue}{\color{blue}} \newcommand{\gris}{\color{color gris}} \newcommand{\rojo}{\color{rojo}} \newcommand{\verde}{\color{verde}} \begin{array}{c|c:c:c|c} \cdot&\bf2&\bf3&\bf8&\\ \hline \bf7&\red{14}&\blue{21}&56&\\ \hdashline \bf1&\green{2}&\red{3}&\blue{8}&\grey{56}\\ \hdashline \bf5&10&\green{15}&\red{40}&\grey{29}\\ \hline &&\grey{10}&\grey{17}&\grey{57} \end{array} $$

where the gray numbers are diagonal sums so that numbers of the same color are summed. Then we can fill in an appropriate number of zeros to each sum and then add them together

      111                    111
    --------               --------
     100000                 10
      17000    or even       17
       5700    skipping       57
        290    zeros for       29
         56    simplicity       56
    --------               --------
     123046                 123046

which then yields the correct result $517\cdot 238=123046$.

Binary version

In binary we have 517 as $1000000101$ and 238 as $11101110$ so $238\cdot 517$ se convierte en $$ \begin{array}{c|c:c:c:c:c:c:c:c:c:c|c} \cdot&\bf1&\bf0&\bf0&\bf0&\bf0&\bf0&\bf0&\bf1&\bf0&\bf1&\\ \hline \bf0&\red0&0&\green0&\blue0&\red0&0&\green0&\blue0&\red0&0&\\ \hdashline \bf1&\blue1&\red0&0&\green0&\blue0&\red0&0&\green1&\blue0&\red1&\grey{0}\\ \hdashline \bf1&\green1&\blue0&\red0&0&\green0&\blue0&\red0&1&\green0&\blue1&\grey{1}\\ \hdashline \bf1&1&\green0&\blue0&\red0&0&\green0&\blue0&\red1&0&\green1&\grey{1}\\ \hline \bf0&\red0&0&\green0&\blue0&\red0&0&\green0&\blue0&\red0&0&\grey{10}\\ \hdashline \bf1&\blue1&\red0&0&\green0&\blue0&\red0&0&\green1&\blue0&\red1&\grey{1}\\ \hdashline \bf1&\green1&\blue0&\red0&0&\green0&\blue0&\red0&1&\green0&\blue1&\grey{10}\\ \hdashline \bf1&1&\green0&\blue0&\red0&0&\green0&\blue0&\red1&0&\green1&\grey{1}\\ \hline &&\grey{1}&\grey{1}&\grey{1}&\grey{0}&\grey{1}&\grey{1}&\grey{1}&\grey{1}&\grey{1}&\grey{10} \end{array} $$ y por lo tanto podemos añadir como este:

                  11111 1 1
            -----------------------
               1  .   . . .
                1 .   . . .
                 1.   . . .
                  0   . . .
                  .1  . . .
                  . 1 . . .
                  .  1. . .
                  .   1 . .
                  .    1. .
                  .    10 .
                  .      1.
                  .      10
                  .        1
                  .        10
                  .          1
                  .           1
                  .            0
            -----------------------
               11110000010100110

para obtener el resultado de la multiplicación. Se puede comprobar que 123046 tiene representación binaria $11110000010100110$. Así que todo salió muy bien!

Preguntas

  1. ¿Cuáles son las posibles ventajas o desventajas de este método?
  2. ¿Cuáles son los mejores métodos que se conocen para la tarea de la multiplicación, y lo hacen especialmente bien/práctico?

NB: Esta pregunta recibió una reñida votación. Traté de aclarar lo que yo estoy pidiendo a fin de evitar la cuestión de ser cerrado. Pido calificado argumentos, no sólo opiniones. Ms responden debe respaldar sus afirmaciones argumentando por qué determinados método práctico o no.

3voto

Hurkyl Puntos 57397

He visto y el uso de una notación similar:

   5  1  7
 +--+--+--+
 |1/| /|1/|
1|/0|/2|/4|2
 +--+--+--+
 |1/| /|2/|
2|/5|/3|/1|3
 +--+--+--+
 |4/| /|5/|
3|/0|/8|/6|8
 +--+--+--+
   0  4  6

Esta mejora en el diseño de dos maneras:

  • Sólo agrega números de un solo dígito abajo de las diagonales. Es bastante fácil añadir un todo (con porta) a la derecha allí en el lugar.
  • Leer/escribir los números de izquierda a derecha y de arriba a abajo, que, en mi opinión, es más natural (al menos para un hablante de inglés)

1voto

w-- Puntos 113

¿Puedo preguntar cuál es el propósito de un método como este? He mirado el post original, incluyendo el vídeo y he mirado por encima de su pregunta, pero no puedo averiguar por qué se podría utilizar este. Es inteligente y puedo apreciar lo que va a hacer que funcione, pero no puedo averiguar de qué puede ser.

Por cierto, me disculpo por tener que hacer esto como una respuesta, pero no tengo suficiente reputación para comentar aún.

0voto

String Puntos 8937

Gracias de nuevo a Patrick A. por tanta generosidad de compartir sus pensamientos sobre esto! Aquí están algunas ideas que me han dado:

Con respecto a este "nuevo" método de

Desventajas del método

  1. Se necesita un montón de espacio en una hoja de papel
  2. Puede ser difícil seguir la pista al añadir en diagonal. Cuando se hace con lápiz y papel me dibujar un marco alrededor de cada segundo diagonal a seguir la pista de
  3. Mientras que la adición de diagonal usted tendrá que mantener un seguimiento de la ejecución de suma mentalmente - a menos que tal vez usted quiere usar, incluso más espacio en el papel y hacer un cálculo separado para cada diagonal
  4. Cuando se añade al final la parte superior de los números parecen flotar

Ventajas del método

Acabo de $3527\cdot412357$ y funcionó realmente bien. En que me encontré con un par de las principales ventajas de este método:

  1. Cada paso es tan simple que ya casi no sentía que estaba haciendo ningún esfuerzo para llegar allí. Mi cerebro era meramente ociosa, mientras que hacerlo
  2. Si usted consigue las diagonales de derecha, el riesgo de cometer un error es relativamente pequeño
  3. Los errores pueden ser corregidos con precisión casi quirúrgica ya que los pasos son tan explícito

Posibles mejoras

Tal vez uno podría pila de las sumas parciales de una manera más conveniente. Las sumas parciales de la $517\cdot 238$ ejemplo fueron 10, 17, 57, 29, 56 y podría haber sido agregado como sigue:

                111
              --------
                07796
               11525
              --------
               123046

para ahorrar espacio y evitar la rondando.

Respecto a la tradicional de la multiplicación larga

Desventajas del método

  1. Puede ser complicado de detectar y corregir un error ya que al multiplicar un número por un dígito del número que usted está haciendo varias multiplicaciones y adiciones sin explícitamente escribir todo abajo
  2. Incluso en la versión donde se escribe algunos pasos hacia abajo en el espacio para notas es tan limitada que apenas tienen
  3. El cambio por un dígito para cada fila puede ser confuso a veces

Ventajas del método

  1. Es muy compacto en una hoja de papel
  2. La lógica detrás de los pasos es muy evidente

Posibles mejoras Bueno, algunos no pueden encontrar una mejora, pero si yo fuera a multiplicar el ejemplo mencionado antes en esta respuesta, es decir,$3527\cdot412357$, me volvería a considerar la escritura de la tabla de múltiplos $1,2,...,7$ $412357$ primera (la más alta cifra de $3527$$7$). Esto puede ser hecho por repetidas agregando que rara vez sale mal.

Espero que esto puede contribuir a un debate informado!

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