Thinking Mathematically

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學王子已經介紹過速算立方根(當立方根為整數時)的方法,這一次數學王子想一起來探討一下,當立方根非整數時,是否可求出近似值的方法。(當然計算機仍然可行!)
它只用到簡單的乘法公式喔∼

【註】:本內容適合國中二年級上學期

二、觀念引導

1.請回想一下完全立方公式

  ∵ (a+b)=  a+3ab+3ab+b 

2.如果現在有一個整數N,設N>0,且存在s>0,使得

   N=a+ d = (a+x) = a+3ax+3ax+x

   即 d = 3ax+3ax+x,當x很小很小時,x、 x 都很靠近0

   故 d = 3ax => x = d/3a

   即 N 近似 (a + d/3a)

   【結論】:N 近似 (a + d/3a)

3.實際練習

 (1)求9的立方根。

   作法:   

      ∵ 9=2+1=(2+x)

      ∴ 由上面結論知 9=2+1=(2+1/3×2)=2.083

      答: 9的立方根約為 2.083         

 (2)求29的立方根。

    作法:   

      ∵ 29=3+2=(3+x)

      ∴ 由上面結論知 29=3+2=(3+2/2×3)=3.111

      答: 29的立方根約為 3.111   

 

自我驗收(看答案,請直接按題目後的文字

  1.求65的立方根=?   本法近似值  由計算機計算

  2.求127的立方根=?   本法近似值  由計算機計算

  

 

後記

  (1)這個方法是古代的中國、阿拉伯用來計算立方根似值的方法。

  (2)公式中x=d/3a的由來若用現代數學的眼光來解釋,可看成:

    求y的立方根(y=x)時,

    由「y的微分(differential)」,可得dy=3xdx

    則dx=dy/3x 

  (3)這從「二項式定理」也可得到端倪。

 

2000/08/07
另類速算立方根的方法---2
數學王子

一、前言