Hur man beräknar en kvadratisk rot för hand

I dagarna före räknare måste studenter och professorer beräkna kvadratiska rötter för hand. Flera olika metoder har utvecklats för att hantera denna skrämmande process, vissa ger en grov approximation, andra ger ett exakt värde. För att lära dig att hitta ett antal kvadratrot med bara enkla funktioner, se steg 1 nedan för att komma igång.

Steg

Metod 1 av 2:
Använda Prime-faktorisering
  1. Bild med titeln Beräkna en kvadratrot för hand steg 1
1. Dela ditt nummer till perfekta fyrkantiga faktorer. Denna metod använder ett antal faktorer för att hitta ett tals kvadratrots (beroende på numret, det här kan vara ett exakt numeriskt svar eller en nära uppskattning). Ett tal faktorer är några uppsättningar av andra nummer som multiplicerar tillsammans för att göra det. Till exempel kan du säga att faktorerna på 8 är 2 och 4 eftersom 2 × 4 = 8. Perfekt rutor, å andra sidan är heltal som är en produkt av andra heltal. Till exempel 25, 36, och 49 är perfekta rutor eftersom de är 5, 6 respektive 7. Perfekt kvadratfaktorer är, som du kanske har gissat, faktorer som också är perfekta rutor. För att börja hitta en kvadratisk rot via Prime-factorisering, försök först att minska ditt nummer till dess perfekta kvadratfaktorer.
  • Låt oss använda ett exempel. Vi vill hitta torget på 400 för hand. För att börja, skulle vi dela numret i perfekta fyrkantiga faktorer. Sedan 400 är en multipel av 100, vet vi att det är jämnt delbart med 25 - en perfekt torg. Snabb mental division låter oss veta att 25 går in i 400 16 gånger. 16, tillfälligt, är också en perfekt torg. Således är de perfekta kvadratfaktorerna på 400 25 och 16 Eftersom 25 × 16 = 400.
  • Vi skulle skriva detta som: sqrt (400) = sqrt (25 × 16)
  • Bild med titeln Beräkna en kvadratrots med hand steg 2
    2. Ta torgets rötter av dina perfekta fyrkantiga faktorer. Produktfastigheten för fyrkantiga rötter säger att för eventuella angivna nummer a och b, Sqrt (a × b) = sqrt (a) × sqrt (b). På grund av denna egendom kan vi nu ta torgets rötter av våra perfekta kvadratfaktorer och multiplicera dem för att få vårt svar.
  • I vårt exempel skulle vi ta torgets rötter på 25 och 16. Se nedan:
  • Sqrt (25 × 16)
  • Sqrt (25) × sqrt (16)
  • 5 × 4 = 20
  • Bild med titeln Beräkna en kvadratisk rot för hand steg 3
    3. Minska ditt svar till enklaste villkor, om ditt nummer inte är perfekt. I det verkliga livet, oftare än inte, är siffrorna du behöver hitta fyrkantiga rötter för att inte vara trevliga runda siffror med uppenbara perfekta fyrkantiga faktorer som 400. I dessa fall kan det inte vara möjligt att hitta det exakta svaret som ett heltal. Istället, genom att hitta några perfekta kvadratfaktorer som du kan, kan du hitta svaret i form av en mindre, enklare, lättare att hantera kvadratrot. För att göra detta, minska ditt nummer till en kombination av perfekta kvadratfaktorer och icke-perfekta kvadratfaktorer, sedan förenkla.
  • Låt oss använda kvadratroten på 147 som ett exempel. 147 är inte produkten av två perfekta rutor, så vi kan inte få ett exakt heltal som ovan. Det är dock en produkt av ett perfekt kvadrat och ett annat nummer - 49 och 3. Vi kan använda denna information för att skriva vårt svar i enklaste villkor enligt följande:
  • Sqrt (147)
  • = Sqrt (49 × 3)
  • = Sqrt (49) × sqrt (3)
  • = 7 × SQRT (3)
  • Bild med titeln Beräkna en kvadratrot för hand steg 4
    4. Uppskatta, om det behövs. Med din kvadratrot i enklaste termer är det vanligtvis ganska lätt att få en grov uppskattning av ett numeriskt svar genom att gissa värdet av eventuella kvarvarande kvadratiska rötter och multiplicera igenom. Ett sätt att styra dina uppskattningar är att hitta de perfekta rutorna på vardera sidan av numret i din kvadratrot. Du vet att det decimala värdet av numret i din kvadratrot är någonstans mellan dessa två nummer, så du kan gissa mellan dem.
  • Låt oss återvända till vårt exempel. Sedan 2 = 4 och 1 = 1 vet vi att SQRT (3) är mellan 1 och 2 - förmodligen närmare 2 än 1. Vi kommer att uppskatta 1.7. 7 × 1.7 = 11.9 Om vi ​​kolla vårt arbete i en kalkylator, kan vi se att vi är ganska nära det faktiska svaret på 12.13.
  • Detta fungerar också för större antal. Till exempel kan SQRT (35) beräknas vara mellan 5 och 6 (förmodligen mycket nära 6). 5 = 25 och 6 = 36. 35 är mellan 25 och 36, så dess kvadratiska rot måste vara mellan 5 och 6. Sedan 35 är bara en bort från 36, kan vi med förtroende för att dess kvadratrot är bara lägre än 6. Kontrollera med en räknare ger oss ett svar på ca 5.92 - Vi hade rätt.
  • Bild med titeln Beräkna en kvadratrots med hand steg 5
    5. Minska ditt nummer till dess lägsta gemensamma faktorer som ett första steg. Att hitta perfekta kvadratfaktorer är inte nödvändigt om du enkelt kan bestämma ett antal primära faktorer (faktorer som är också primtal). Skriv ditt nummer när det gäller sina lägsta gemensamma faktorer. Sedan leta efter matchande par av främsta nummer bland dina faktorer. När du hittar två Prime-faktorer som matchar, ta bort båda dessa siffror från kvadratroten och platsen ett av dessa nummer utanför kvadratroten.
  • Som ett exempel, låt oss hitta kvadratroten på 45 med den här metoden. Vi vet att 45 = 9 × 5 och vi vet att 9 = 3 × 3. Således kan vi skriva vår kvadratrot i termer av dess faktorer som detta: sqrt (3 × 3 × 5). Ta bara bort 3-talet och lägg en 3 utanför kvadratroten för att få din kvadratrot i enklaste termer: (3) SQRT (5). Härifrån är det enkelt att uppskatta.
  • Som ett sista exempel problem, låt oss försöka hitta kvadratroten på 88:
  • Sqrt (88)
  • = Sqrt (2 × 44)
  • = Sqrt (2 × 4 × 11)
  • = Sqrt (2 × 2 × 2 × 11). Vi har flera 2 i vår kvadratrot. Sedan 2 är ett primtal kan vi ta bort ett par och lägga en utanför kvadratroten.
  • = Våra kvadratrot i enklaste termer är (2) sqrt (2 × 11) eller (2) SQRT (2) SQRT (11). Härifrån kan vi uppskatta SQRT (2) och SQRT (11) och hitta ett ungefärligt svar om vi önskar.
  • Metod 2 av 2:
    Hitta fyrkantiga rötter manuellt

    Med en lång divisionsalgoritm

    1. Bild med titeln Beräkna en kvadratisk rot för hand steg 6
    1. Separera ditt nummer siffror i par. Denna metod använder en process som liknar lång uppdelning för att hitta en exakt Kvadratrotsiffrigt-siffrigt. Även om det inte är viktigt kan du upptäcka att det är lättast att utföra den här processen om du visuellt organiserar din arbetsyta och ditt nummer till användbara bitar. Rita först en vertikal linje som skiljer ditt arbetsområde i två sektioner, dra sedan en kortare horisontell linje nära toppen av den högra delen för att dela upp den högra delen i en liten övre sektion och en större nedre sektion. Därefter separera ditt nummer siffror i par, från och med decimalpunkten. Till exempel, efter denna regel, 79.520.789.182.47897 blir "7 95 20 78 91 82. 47 89 70". Skriv ditt nummer längst upp i det vänstra utrymmet.
    • Som ett exempel, låt oss försöka beräkna kvadratroten på780.14. Rita två linjer för att dela upp din arbetsyta som ovan och skriv "7 80. 14" På toppen av det vänstra utrymmet. Det så.K. att den vänstra biten är ett lone nummer, snarare än ett par siffror. Du kommer att skriva ditt svar (kvadratroten på 780.14.) i det övre riktigt utrymme.
  • Bild med titeln Beräkna en kvadratisk rot för hand Steg 7
    2. Hitta det största heltalet n Vems torg är mindre än eller lika med det vänstra numret (eller paret). Börja med den vänstra "bit" av ditt nummer, om det här är ett par eller ett enda nummer. Hitta den största perfekta torget som är mindre än eller lika med den här biten, ta sedan torget på denna perfekta torg. Detta nummer är n. Skriv n i det övre riktigt utrymme och skriv torget n i nedre högra kvadranten.
  • I vårt exempel, den vänstra "bit" är nummer 7. Eftersom vi vet att 2 = 4 ≤ 7 < 3 = 9, vi kan säga att n = 2 eftersom det är det största heltalet vars torg är mindre än eller lika med 7. Skriv 2 i den högra högra kvadranten. Detta är den första siffran i vårt svar. Skriv 4 (torget 2) i den nedre högra kvadranten. Detta nummer kommer att vara viktigt i nästa steg.
  • Bild med titeln Beräkna en kvadratrots med hand steg 8
    3
    Subtrahera Numret du just beräknat från det vänstra paret. Som med Long Division är nästa steg att subtrahera torget vi just hittat från chunk vi just analyserat. Skriv det här numret under den första chunken och subtrahera, skriv ditt svar under.
  • I vårt exempel skulle vi skriva 4 under 7, sedan subtrahera. Detta ger oss ett svar på 3.
  • Bild med titeln Beräkna en kvadratisk rot för hand Steg 9
    4. Släpp ner nästa par. Flytta nästa "bit" i det antal vars kvadratrot du löser för nere bredvid det subtraherade värdet du just hittat. Nästa multiplicera numret i högra högra kvadranten med två och skriv det i den nedre högra kvadranten. Bredvid numret du bara skrev ner, lägg åt sidan för ett multiplikationsproblem som du ska göra i nästa steg för att skriva ""_ × _ ="`.
  • I vårt exempel är nästa par i vårt nummer "80". Skriva "80" bredvid 3 i vänster kvadrant. Därefter multiplicera numret längst upp till höger med två. Detta nummer är 2, så 2 × 2 = 4. Skriva "`4""I den nedre högra kvadranten följt av _ × _ =.
  • Bild med titeln Beräkna en kvadratisk rot för hand steg 10
    5. Fyll i de tomma utrymmena i den högra kvadranten. Du måste fylla varje tomt utrymme som du just skrivit i rätt kvadrant med samma heltal. Detta heltal måste vara det största heltalet som tillåter resultatet av multiplikationsproblemet i den högra kvadranten att vara lägre än eller lika med det aktuella numret till vänster.
  • I vårt exempel, fyller i de tomma utrymmena med 8, US 4 (8) × 8 = 48 × 8 = 384. Detta är större än 380. Därför är 8 för stor, men 7 kommer förmodligen att fungera. Skriv 7 i de tomma utrymmena och lösa: 4 (7) × 7 = 329. 7 checkar ut eftersom 329 är mindre än 380. Skriv 7 i den övre högra kvadranten. Detta är den andra siffran i kvadratroten på 780.14.
  • Bild med titeln Beräkna en kvadratrots med hand steg 11
    6. Subtrahera numret du just beräknat från det aktuella numret till vänster. Fortsätt med den långsidiga stilkedjan av subtraktion. Resultatet av multiplikationsproblemet i rätt kvadrant och subtrahera det från det aktuella numret till vänster, skriv ditt svar nedan.
  • I vårt exempel skulle vi subtrahera 329 från 380, vilket ger oss 51.
  • Bild med titeln Beräkna en kvadratrot för hand steg 12
    7. Upprepa steg 4. Släpp nästa bit av numret du hittar kvadratroten på ner. När du når decimalpunkten i ditt nummer, skriv en decimal i ditt svar i högra högra kvadranten. Sedan multiplicera numret längst upp till höger med 2 och skriv det bredvid det tomma multiplikationsproblemet ("_ × _") som ovan.
  • I vårt exempel, eftersom vi nu stöter på decimalpunkten i 780.14, skriv en decimalpunkt efter vårt nuvarande svar på höger. Därefter släpp nästa par (14) ner i den vänstra kvadranten. Två gånger är numret längst upp till höger (27) 54, så skriv "54 _ × _ =" I den nedre högra kvadranten.
  • Bild med titeln Beräkna en kvadratrots med hand steg 13
    8. Upprepa steg 5 och 6. Hitta den största siffran för att fylla i blankorna till höger som ger ett svar mindre än eller lika med det aktuella numret till vänster. Sedan lösa problemet.
  • I vårt exempel, 549 × 9 = 4941, som är lägre än eller lika med numret till vänster (5114). 549 × 10 = 5490, vilket är för högt, så 9 är vårt svar. Skriv 9 som nästa siffra i den övre högra kvadranten och subtrahera resultatet av multiplikationen från numret till vänster: 5114 minus 4941 är 173.
  • Bild med titeln Beräkna en kvadratisk rot för hand steg 14
    9. Fortsätt att beräkna siffror. Släpp ett par nollor till vänster och upprepa steg 4, 5 och 6. För extra noggrannhet, fortsätt att upprepa denna process för att hitta hundra, tusen, etc. platser i ditt svar. Fortsätt genom denna cykel tills du hittar ditt svar på önskat decimal.
  • Förstå processen

    1. Bild med titeln Beräkna en kvadratrot för hand steg 15
      1. Tänk på numret du beräknar kvadratroten av som ett kvadratiskt område. Eftersom ett fyrkants område är L där L är längden på en av sina sidor, därför genom att försöka hitta kvadratroten av ditt nummer, försöker du beräkna längden L på sidan av den torget.
    2. Bild med titeln Beräkna en kvadratrots med hand steg 16
      2. Ange bokstavsvariabler för varje siffra av ditt svar. Tilldela variabeln A som den första siffran i L (den kvadratrot vi försöker beräkna). B kommer att vara dess andra siffra, C dess tredje, och så vidare.
    3. Bild med titeln Beräkna en kvadratrot för hand Steg 17
      3. Ange bokstavsvariabler för varje "bit" av ditt startnummer. Tilldela variabelnatill det första paret av siffror i S (ditt startvärde), sb det andra paret av siffror mm.
    4. Bild med titeln Beräkna en kvadratisk rot för hand Steg 18
      4. Förstå denna metodans anslutning till lång uppdelning. Denna metod att hitta en fyrkantig rot är i huvudsak ett långt divisionsproblem som delar ditt startnummer med sin kvadratrot, sålunda ger dess kvadratrot som ett svar. Precis som i ett långt divisionsproblem, där du bara är intresserad av nästa siffra i taget, här, är du intresserad av de två följande siffrorna i taget (vilket motsvarar nästa siffra i taget för kvadratroten ).
    5. Bild med titeln Beräkna en kvadratrot för hand Steg 19
      5. Hitta det största numret vars torg är mindre än eller lika med sa. Den första siffran A i vårt svar är då det största heltalet där torget inte överstiger sa (vilket betyder en så att A² ≤ SA < (A + 1) ²). I vårt exempel sa = 7, och 2 ^ ≤ 7 < 3², så A = 2.
    6. Observera att till exempel om du vill dela 88962 med 7 via Long Division, skulle det första steget vara liknande: du skulle titta på den första siffran 88962 (8) och du vill ha den största siffran som, när den multiplicerade med 7, är lägre än eller lika med 8. I huvudsak hittar du d så att 7 × d ≤ 8 < 7 × (d + 1). I det här fallet skulle D vara lika med 1.
    7. Bild med titeln Beräkna en kvadratrots med hand steg 20
      6. Visualisera torget vars område du börjar lösa. Ditt svar, kvadratroten av ditt startnummer, är L, som beskriver längden på en kvadrat med area s (ditt startnummer). Dina värden för A, B, C, representerar siffrorna i värdet L. Ett annat sätt att säga detta är att för ett tvåsiffrigt svar 10A + B = L, medan för ett tresiffrigt svar, 100A + 10B + C = L, och så vidare.
    8. I vårt exempel, (10a + b) ² = l = s = 100a ^ + 2 × 10a × b + b². Kom ihåg att 10A + B representerar vårt svar L med B i enhetens position och A i TENS-positionen. Till exempel, med A = 1 och B = 2, är 10A + B helt enkelt nummer 12. (10a + b) ² är området på hela torget, medan 100a² området på den största torget inuti, är området på den minsta torget, och 10a × b är området för var och en av de två återstående rektanglarna. Genom att utföra denna långa, konvolution, hittar vi området på hela torget genom att lägga upp områdena i kvadraterna och rektanglarna inuti det.
    9. Bild med titeln Beräkna en kvadratisk rot för hand Steg 21
      7. Subtrahera a² från sa. Släpp ett par (sb) av siffror från s. Sa Sb är nästan det totala området på torget, som du bara subtraherade området på den större interna torget från. Resten är kan vara men som numret N1, som vi erhållit i steg 4 (n1 = 380 i vårt exempel). N1 är lika med 2 × 10a × b + b² (område av de två rektanglarna plus-området på den lilla torget).
    10. Bild med titeln Beräkna en kvadratrots med hand steg 22
      8. Leta efter N1 = 2 × 10a × b + b², även skrivet som n1 = (2 × 10a + b) × b. I vårt exempel vet du redan N1 (380) och A (2), så du måste hitta B. B kommer sannolikt inte att vara ett heltal, så du måste faktiskt Hitta det största heltalet B så att (2 × 10a + b) × b ≤ n1. Så, du har: n1 < (2 × 10a + (b + 1)) × (b + 1).)
    11. Bild med titeln Beräkna en kvadratrot för hand Steg 23
      9. Lösa. För att lösa denna ekvation, multiplicera en med 2, skift den i läget av tenn (som motsvarar att multiplicera med 10), placera B i enhetens läge och multiplicera det resulterande numret med b. Med andra ord, lösa (2 × 10a + b) × b. Det här är precis vad du gör när du skriver "N_ × _ =" (med n = 2 x a) i den nedre högra kvadranten i steg 4. I steg 5 hittar du det största heltalet B som passar på understrykningen så att (2 × 10a + b) × b ≤ n1.
    12. Bild med titeln Beräkna en kvadratrots med handsteg 24
      10. Subtrahera området (2 × 10a + b) × b från det totala området. Detta ger dig det område s- (10a + b) ² som ännu inte svarat för (och som kommer att användas för att beräkna nästa siffror på ett liknande sätt).
    13. Bild med titeln Beräkna en kvadratrot för hand steg 25
      11. För att beräkna nästa siffra C, upprepa processen. Släpp nästa par (sc) från S för att erhålla N2 till vänster och leta efter den största C så du har (2 × 10 × (10a + b) + c) × c ≤ n2 (motsvarande skrivande två gånger det tvåsiffriga numret "En b" följd av "_ × _ =" . Leta efter den största siffran som passar i de ämnen som ger ett svar som är mindre än eller lika med N2, som tidigare.

    Video

    Genom att använda den här tjänsten kan viss information delas med YouTube.

    Tips

    I exemplet, 1.73 kan anses vara a "återstod" : 780.14 = 27.9² + 1.73.
  • Denna metod fungerar för någon bas, inte bara i bas 10 (decimal).
  • Flytta decimalpunkten med en ökning av två siffror i ett tal (faktor på 100), flyttar decimalpunkten med inkrement av en siffra i sin kvadratrots (faktor på 10).
  • Känn dig fri att presentera kalkylen ändå du är mer bekväm med. Vissa människor skriver resultatet ovanför startnumret.
  • En alternativ metod med användning av fortsatta fraktioner kan följa denna formel: √Z = √ (x ^ 2 + y) = x + y / (2x + y / (2x + y / (2x + ...)))). Till exempel, för att beräkna kvadratroten på 780.14, det heltal vars torg är närmast 780.14 är 28, så z = 780.14, x = 28 och y = -3.86. Pluggar in och transporterar uppskattningen till bara x + y / (2x) ger redan (i lägsta termer) 78207/2800 eller ca 27.931 (1) - Nästa term, 4374188/156607 eller cirka 27.930986 (5). Varje term lägger nästan 3 decimaler av precision till föregående.
  • Varningar

    Var noga med att separera siffrorna i par från decimalpunkten. Separera 79,520,789,182.47897 som "79 52 07 89 18 2.4 78 97" kommer att ge ett värdelöst nummer.

    Kalkylator

    Kvadratisk rotkalkylator
    Dela på det sociala nätverket:
    Liknande