余中華
筆算開平方,你也來試試吧!
余中華

平時有同學會問:“不用平方根表和計算器,可不可以求出一個數的平方根呢?”我們先一起來研究一下,怎樣求?這里1156是四位數,所以它的算術平方根的整數部分是兩位數,且易觀察出其中的十位數是3.于是問題的關鍵在于:怎樣求出它的個位數a(設其個位數為a).為此,我們從a所滿足的關系式來進行分析.
根據兩數和的平方公式,可以得到:
1156=(30+a)2
即1156=302+2×30a+a2,
所以1156-302=2×30a+a2,
即256=(3×20+a)a.
這就是說,a是這樣的一個正整數,它與“3×20”的和,再乘它本身,等于256.
為了便于求得a,可用下面的豎式來進行計算:

根號上面的數3是平方根的十位數.將256試除以“20×3”,得4.由于4與“20×3”的和為64,64與4的積等于256,4就是所求的個位數a.豎式中的余數是0,表示開方正好開盡.于是得到1156=342,或=34.
上述求平方根的方法,稱為筆算開平方法,用這個方法可以求出任何正數的算術平方根或其平方根的近似值,它的計算步驟如下:
1.將被開方數的整數部分從個位起向左每隔兩位劃為一段,用撇號分開(如豎式中的11'56),分成幾段,表示所求平方根是幾位數;
2.根據左邊第一段里的數,求得平方根的最高位上的數(如豎式中的3);
3.用第一段的數減去最高位上數的平方,在它們的差的右邊寫上第二段數組成第一個余數(豎式中的256);
4.把求得的最高位數乘20去試除第一個余數,所得的最大整數作為試商(如“3×20”除256,所得的最大整數是4,即試商是4);
5.用商的最高位數的20倍加上這個試商再乘以試商.如果所得的積小于或等于余數,試商就是平方根的第二位數;如果所得的積大于余數,就把試商減小再試[如豎式中(20×3+4)×4=256,說明試商4就是平方根的第二位數];
6.用同樣的方法,繼續求平方根的其他各位上的數.

如遇開不盡的情況,可根據所要求的精確度求出它的近似值.例如求的近似值(精確到0.01),可列出下面的豎式,并根據這個豎式得到≈3.54.

筆算開平方運算較繁,在實際中直接應用較少,但用這個方法可求出一個正數的平方根的具有任意精確度的近似值.
我國古代數學的成就燦爛輝煌,早在公元前1世紀問世的我國經典數學著作《九章算術》里,就在世界數學史上第一次介紹了上述筆算開平方法.據史料記載,國外直到公元5世紀才有對于開平方法的介紹.

江蘇省海安縣墩頭鎮仇湖初級中學)