Bí mật của tính nhẩm: Kỹ thuật tính nhanh và mẹo toán học từ Arthur T. Benjamin

Khám phá bí mật của toán học tư duy! Nâng cao kỹ năng tính toán nhanh, mẹo và thủ thuật để giải quyết các bài toán phức tạp một cách dễ dàng. Tăng cường trí não ngay!

Trường đại học

Harvey Mudd College

Chuyên ngành

Mathematics

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Course Guidebook

2011

167
1
0

Phí lưu trữ

45 Point

Mục lục chi tiết

INTRODUCTION

Professor Biography

LECTURE GUIDES

1. LECTURE 1: Math in Your Head!

2. LECTURE 2: Mental Addition and Subtraction

3. LECTURE 3: Go Forth and Multiply

4. LECTURE 4: Divide and Conquer

5. LECTURE 5: The Art of Guesstimation

6. LECTURE 6: Mental Math and Paper

7. LECTURE 7: Intermediate Multiplication

8. LECTURE 8: The Speed of Vedic Division

9. LECTURE 9: Memorizing Numbers

10. LECTURE 10: Calendar Calculating

11. LECTURE 11: Advanced Multiplication

12. LECTURE 12: Masters of Mental Math

SUPPLEMENTAL MATERIAL

Solutions

Tóm tắt

I. Bí quyết tính nhẩm Mở khóa sức mạnh tiềm ẩn của não bộ

Trong một thế giới phụ thuộc vào máy tính, khả năng tính nhẩm nhanh đang dần trở thành một kỹ năng bị lãng quên. Tuy nhiên, việc rèn luyện trí não thông qua các phép tính không chỉ là một bài tập trí tuệ mà còn là một công cụ mạnh mẽ giúp cải thiện khả năng tập trungtăng cường trí nhớ. Theo Giáo sư Arthur T. Benjamin của trường Harvey Mudd College, tác giả của 'Secrets of Mental Math', 'khả năng thực hiện các phép tính nhẩm nhanh chóng và chính xác có thể mang lại sức mạnh'. Kỹ năng này không chỉ giúp học sinh đạt điểm cao hơn trong các bài kiểm tra tiêu chuẩn mà còn giữ cho đầu óc minh mẫn khi về già. Việc học tính nhẩm không đơn thuần là ghi nhớ các công thức, mà là quá trình hiểu sâu sắc về bản chất của các con số và mối quan hệ giữa chúng. Nó thúc đẩy một phương pháp tư duy linh hoạt, cho phép giải quyết vấn đề bằng nhiều chiến lược khác nhau, thay vì chỉ tuân theo một quy trình cứng nhắc. Khi một người có thể thực hiện các phép tính phức tạp trong đầu, họ đang kích thích não bộ một cách tích cực, tạo ra các kết nối thần kinh mới và củng cố các kết nối hiện có. Quá trình này tương tự như việc tập thể dục cho cơ thể; não bộ cũng cần được thử thách để duy trì sự sắc bén và hiệu quả. Hơn nữa, việc làm chủ kỹ năng tính toán tinh thần mang lại sự tự tin đáng kể trong các tình huống hàng ngày, từ việc tính toán hóa đơn trong siêu thị đến việc ước tính chi phí cho một dự án. Nó loại bỏ sự phụ thuộc vào các thiết bị điện tử, trao quyền cho cá nhân kiểm soát các con số trong cuộc sống của họ. Đây là nền tảng của toán học thông minh, nơi các con số trở thành công cụ trực quan thay vì những ký hiệu trừu tượng.

1.1. Giá trị của kỹ năng tính nhẩm trong đời sống thực tế

Vượt ra ngoài phạm vi lớp học, kỹ năng tính toán nhẩm là một công cụ thiết yếu trong vô số tình huống hàng ngày. Từ việc kiểm tra nhanh hóa đơn tại một nhà hàng, ước tính chiết khấu khi mua sắm, đến việc quản lý ngân sách cá nhân, khả năng xử lý số liệu nhanh chóng giúp đưa ra quyết định sáng suốt và hiệu quả. Trong môi trường chuyên nghiệp, đặc biệt là các ngành như tài chính, kỹ thuật hay kinh doanh, việc có thể ước tính và tính toán nhanh chóng mang lại lợi thế cạnh tranh rõ rệt. Nó thể hiện một trí tuệ nhạy bén và khả năng nắm bắt vấn đề một cách toàn diện. Thực hành tính nhẩm còn là một phương pháp phát triển tư duy logic, vì nó đòi hỏi người thực hiện phải chia nhỏ các vấn đề phức tạp thành các bước đơn giản và dễ quản lý hơn.

1.2. Mối liên hệ giữa tính nhẩm và việc tăng cường trí nhớ

Quá trình tính nhẩm đòi hỏi sự kết hợp giữa trí nhớ ngắn hạn (để lưu giữ các con số và kết quả trung gian) và trí nhớ dài hạn (để truy xuất các quy tắc và phương pháp). Việc luyện tập thường xuyên hoạt động này giúp củng cố cả hai loại trí nhớ. Khi thực hiện một phép tính như 432 × 3, não bộ phải giữ con số '1200' (từ 3 × 400), sau đó là '90' (từ 3 × 30), và cuối cùng là '6' (từ 3 × 2) trước khi cộng chúng lại. Bài tập này giúp mở rộng dung lượng của trí nhớ làm việc (working memory). Theo nhiều nghiên cứu, các hoạt động kích thích não bộ như tính nhẩm có thể làm chậm quá trình suy giảm nhận thức liên quan đến tuổi tác, giúp duy trì sự minh mẫn và linh hoạt của tư duy.

II. Thách thức trong việc học tính nhẩm và các sai lầm phổ biến

Nhiều người gặp khó khăn khi bắt đầu học tính nhẩm vì họ cố gắng áp dụng phương pháp tính toán trên giấy vào trong đầu. Hệ thống giáo dục truyền thống dạy chúng ta tính toán từ phải sang trái. Ví dụ, để cộng 2300 + 45 trên giấy, chúng ta bắt đầu từ cột đơn vị. Tuy nhiên, như Giáo sư Benjamin nhấn mạnh, đây là cách 'sai' khi tính nhẩm. Trong đầu, việc xử lý từ trái sang phải tự nhiên và hiệu quả hơn nhiều. Một rào cản lớn khác là sự phụ thuộc quá mức vào máy tính. Việc sử dụng máy tính cho mọi phép toán đơn giản làm suy yếu kỹ năng tính toán cơ bản và khiến não bộ trở nên 'lười biếng'. Điều này dẫn đến việc giảm khả năng ước tính và cảm nhận về con số (number sense). Nhiều người cũng có tâm lý sợ toán học, coi đó là một môn học khô khan và khó khăn, điều này tạo ra một rào cản tâm lý ngăn cản họ khám phá các phương pháp tính nhẩm thú vị. Họ thường cho rằng tính nhẩm siêu tốc là một tài năng bẩm sinh, thay vì nhận ra nó là một kỹ năng có thể được rèn luyện thông qua các bài tập tính nhẩm có hệ thống. Việc không hiểu nguyên tắc cơ bản đằng sau các mẹo tính nhẩm cũng là một sai lầm. Thay vì chỉ học thuộc lòng các mẹo, việc hiểu tại sao chúng hoạt động (thường dựa trên các định luật như phân phối, giao hoán) sẽ giúp áp dụng chúng một cách linh hoạt và sáng tạo hơn.

2.1. Phá vỡ thói quen tính toán từ phải sang trái

Thói quen tính toán từ phải sang trái được hình thành từ những năm đầu đi học và rất khó thay đổi. Phương pháp này hiệu quả trên giấy vì nó xử lý các số 'carry' (số nhớ) một cách có hệ thống. Tuy nhiên, khi tính nhẩm, việc này đòi hỏi phải ghi nhớ nhiều thông tin trung gian. Ngược lại, tính từ trái sang phải cho phép chúng ta có được một ước tính sơ bộ về kết quả ngay lập tức. Ví dụ, với phép tính 766 + 489, bắt đầu từ trái, ta có 700 + 400 = 1100. Con số này cung cấp một 'khung' cho kết quả cuối cùng, giúp việc xử lý các chữ số tiếp theo dễ dàng hơn và giảm gánh nặng cho bộ nhớ. Việc chuyển đổi sang phương pháp này đòi hỏi sự luyện tập có ý thức.

2.2. Vượt qua sự phụ thuộc vào máy tính và công nghệ

Sự tiện lợi của máy tính đã làm giảm đi nhu cầu rèn luyện trí não với các phép toán cơ bản. Việc này không chỉ ảnh hưởng đến khả năng tính toán mà còn làm suy giảm tư duy phản biện và kỹ năng giải quyết vấn đề. Để vượt qua sự phụ thuộc này, cần bắt đầu bằng những bước nhỏ: cố gắng tính nhẩm các phép toán đơn giản khi đi mua sắm, tính tiền tip, hoặc kiểm tra hóa đơn trước khi dùng đến điện thoại. Việc biến những hoạt động hàng ngày thành các bài tập tính nhẩm nhỏ sẽ dần dần xây dựng lại sự tự tin và khôi phục lại các kỹ năng tính toán đã bị mai một. Đây là bước đầu tiên để khám phá lại sức mạnh vốn có của trí tuệ.

III. Phương pháp tính nhẩm từ trái sang phải Nền tảng cốt lõi

Nguyên tắc cơ bản nhất và mang tính cách mạng nhất trong bí quyết tính nhẩm siêu tốc là thực hiện các phép tính từ trái sang phải. Đây là cách bộ não chúng ta đọc và xử lý các con số một cách tự nhiên. Khi thực hiện phép cộng, chẳng hạn như 314 + 159, quy trình sẽ là: đầu tiên cộng hàng trăm (314 + 100 = 414), sau đó cộng hàng chục (414 + 50 = 464), và cuối cùng cộng hàng đơn vị (464 + 9 = 473). Quá trình này chia nhỏ một bài toán lớn thành một chuỗi các bước đơn giản, dễ quản lý hơn. Đối với phép trừ, nguyên tắc tương tự được áp dụng. Để tính 846 – 225, ta bắt đầu bằng 846 – 200 = 646, tiếp theo 646 – 20 = 626, và cuối cùng 626 – 5 = 621. Một trong những lợi ích lớn nhất của cách tính nhẩm nhanh này là nó cung cấp một ước tính chính xác dần về kết quả. Ngay từ bước đầu tiên, bạn đã biết được phạm vi của câu trả lời, điều này giúp giảm lỗi và tăng cường sự tự tin trong quá trình tính toán. Giáo sư Benjamin gọi đây là 'cách đúng đắn để thực hiện toán nhẩm'. Việc thành thạo kỹ thuật này là chìa khóa để mở ra các phương pháp tính nhẩm phức tạp hơn, vì nó xây dựng một nền tảng vững chắc về cảm nhận số và khả năng xử lý thông tin tuần tự trong não bộ.

3.1. Kỹ thuật bổ sung Complements Biến phép trừ khó thành dễ

Một trong những mẹo tính nhẩm hiệu quả nhất cho phép trừ là sử dụng kỹ thuật bổ sung. Kỹ thuật này đặc biệt hữu ích khi số bị trừ có các chữ số lớn. Thay vì thực hiện một phép trừ phức tạp với nhiều lần 'mượn', ta có thể biến nó thành một phép trừ đơn giản và một phép cộng. Ví dụ, để tính 835 – 497, nhận thấy 497 rất gần 500. Ta thực hiện phép tính 835 – 500 = 335. Vì đã trừ đi nhiều hơn 3 đơn vị (500 – 497 = 3), ta chỉ cần cộng lại 3 vào kết quả: 335 + 3 = 338. Phương pháp này dựa trên nguyên tắc tìm 'phần bù' của một số so với một số tròn chục, tròn trăm gần nhất. Việc nắm vững cách tìm phần bù (ví dụ phần bù của 67 so với 100 là 33) là chìa khóa để áp dụng kỹ thuật này một cách nhanh chóng.

3.2. Áp dụng định luật phân phối trong phép nhân cơ bản

Định luật phân phối [a × (b + c) = (a × b) + (a × c)] là nền tảng của hầu hết các phương pháp tính nhẩm cho phép nhân. Khi tính 53 × 6, thay vì nhân theo cách truyền thống, ta phân tách 53 thành (50 + 3). Phép tính trở thành 6 × (50 + 3), tương đương với (6 × 50) + (6 × 3). Đây là hai phép nhân đơn giản hơn nhiều: 300 + 18 = 318. Quá trình này diễn ra hoàn toàn tự nhiên khi tính từ trái sang phải. Nó cho phép não bộ xử lý từng phần của bài toán một cách riêng biệt trước khi tổng hợp lại kết quả. Đây là một ví dụ điển hình của việc biến một bài toán khó thành tổng của nhiều bài toán dễ, một nguyên tắc cốt lõi của toán tư duy.

IV. Top các mẹo tính nhẩm siêu tốc cho các phép toán phức tạp

Khi đã nắm vững các nguyên tắc cơ bản, việc khám phá các mẹo tính nhẩm cụ thể sẽ giúp tăng tốc độ tính toán lên một tầm cao mới. Các phương pháp này thường áp dụng cho các trường hợp đặc biệt nhưng lại xuất hiện rất phổ biến trong thực tế. Ví dụ, kỹ thuật nhân một số có hai chữ số với 11 là một trong những mẹo kinh điển. Để nhân 85 × 11, ta lấy hai chữ số 8 và 5 làm chữ số đầu và cuối của kết quả. Chữ số ở giữa là tổng của chúng: 8 + 5 = 13. Vì tổng lớn hơn 9, ta giữ lại số 3 và 'nhớ' 1 sang cho số 8, kết quả là 935. Một kỹ thuật mạnh mẽ khác là bình phương một số có hai chữ số kết thúc bằng 5. Để tính 65², ta lấy chữ số đầu tiên là 6, nhân với số liền sau nó là 7 (6 × 7 = 42), sau đó ghép số 25 vào cuối, cho ra kết quả 4225. Những kỹ thuật này không phải là phép thuật, chúng đều dựa trên các nguyên tắc đại số vững chắc. Việc luyện tập các phương pháp tính nhẩm này không chỉ giúp giải quyết bài toán nhanh hơn mà còn phát triển tư duy logic bằng cách nhận diện các quy luật và cấu trúc ẩn trong các con số. Các hệ thống như phương pháp Soroban hay Toán Vedic cũng cung cấp một kho tàng các kỹ thuật tương tự, giúp người học xây dựng một bộ công cụ tính toán tinh thần đa dạng và hiệu quả.

4.1. Phương pháp nhân các số gần nhau Close Together Method

Kỹ thuật này rất hiệu quả để nhân hai số gần một số tròn chục hoặc tròn trăm. Ví dụ, để tính 107 × 111. Ta lấy 100 làm mốc. 107 lớn hơn 100 là 7 đơn vị, và 111 lớn hơn 100 là 11 đơn vị. Bước đầu tiên, cộng chéo một trong hai số với phần hơn của số kia: 107 + 11 (hoặc 111 + 7) đều bằng 118. Đây là phần đầu của kết quả. Bước thứ hai, nhân hai phần hơn với nhau: 7 × 11 = 77. Đây là phần sau của kết quả. Ghép lại, ta có 11877. Cách tính nhẩm nhanh này dựa trên công thức đại số (z + a)(z + b) = z(z + a + b) + ab, biến một phép nhân 2 số phức tạp thành các phép cộng và nhân đơn giản hơn.

4.2. Kỹ thuật phân tích thành thừa số Factoring Method

Nhiều bài toán nhân có thể được đơn giản hóa bằng cách phân tích một trong các thừa số thành các số nhỏ hơn. Để tính 23 × 16, thay vì thực hiện một phép nhân 2 chữ số, ta có thể nhận thấy 16 = 8 × 2. Phép tính trở thành 23 × 8 × 2. Ta thực hiện tuần tự: 23 × 8 (tính nhẩm bằng định luật phân phối: 20×8 + 3×8 = 160 + 24 = 184). Sau đó, ta chỉ cần nhân đôi kết quả: 184 × 2 = 368. Phương pháp tính nhẩm này đặc biệt hữu ích khi một trong các số là số chẵn hoặc có thể dễ dàng phân tích thành các thừa số nguyên tố nhỏ. Nó là một công cụ mạnh mẽ trong bộ kỹ năng tính toán của một người.

V. Ứng dụng tính nhẩm Nghệ thuật ước tính và toán thực tiễn

Một trong những ứng dụng giá trị nhất của kỹ năng tính toán tinh thần không phải là tìm ra câu trả lời chính xác đến từng con số, mà là khả năng ước tính nhanh chóng và hợp lý, hay còn gọi là 'Guesstimation'. Trong cuộc sống, chúng ta thường không cần biết một chiếc xe giá $23,456 cộng với 4% thuế là bao nhiêu, mà chỉ cần một con số gần đúng. Sử dụng mẹo tính nhẩm, ta có thể làm tròn 23,456 thành 23,000 và tính 1% của nó (230), sau đó nhân 4 để có được khoảng $920. Khả năng này giúp đưa ra các quyết định nhanh chóng và kiểm tra xem các con số có hợp lý hay không. Ví dụ, khi lập kế hoạch tài chính, 'Quy tắc 70' là một công cụ ước tính mạnh mẽ: để biết mất bao lâu để số tiền của bạn tăng gấp đôi với một mức lãi suất nhất định, chỉ cần lấy 70 chia cho mức lãi suất đó. Nếu lãi suất là 3%, sẽ mất khoảng 70/3 ≈ 23 năm. Các bài tập tính nhẩm không chỉ giới hạn trong các phép toán thuần túy. Chúng mở rộng sang việc phát triển tư duy logic để giải quyết các vấn đề thực tế, từ việc tính toán lượng sơn cần thiết để sơn một căn phòng đến việc ước tính thời gian di chuyển dựa trên tốc độ và khoảng cách. Đây là lúc toán học thông minh thực sự phát huy tác dụng, biến các con số thành những công cụ hữu ích để hiểu và tương tác với thế giới xung quanh.

5.1. Ước tính căn bậc hai bằng phương pháp chia và lấy trung bình

Ngay cả các phép toán có vẻ phức tạp như tìm căn bậc hai cũng có thể được ước tính. Phương pháp 'chia và lấy trung bình' của Giáo sư Benjamin là một ví dụ tuyệt vời. Để tìm căn bậc hai của 40, ta bắt đầu với một phỏng đoán hợp lý, ví dụ 6 (vì 6² = 36). Sau đó, chia số ban đầu cho số vừa đoán: 40 ÷ 6 ≈ 6.67. Căn bậc hai thực sự phải nằm giữa 6 và 6.67. Lấy trung bình cộng của hai số này: (6 + 6.67) / 2 = 6.335. Kết quả này đã rất gần với câu trả lời chính xác (khoảng 6.32). Phương pháp lặp đi lặp lại này cho thấy cách tư duy toán học có thể đơn giản hóa các vấn đề phức tạp.

5.2. Kiểm tra kết quả bằng phương pháp tổng các chữ số Casting Out Nines

Sau khi thực hiện một phép tính, làm thế nào để kiểm tra nhanh kết quả? Phương pháp 'tổng các chữ số' (hay còn gọi là 'loại bỏ số 9') là một công cụ mạnh mẽ. Để kiểm tra phép nhân 314 × 159 = 49,926. Ta cộng các chữ số của mỗi số cho đến khi còn một chữ số duy nhất. 314 → 3+1+4 = 8. 159 → 1+5+9 = 15 → 1+5 = 6. 49,926 → 4+9+9+2+6 = 30 → 3+0 = 3. Bây giờ, ta kiểm tra: 8 × 6 = 48 → 4+8 = 12 → 1+2 = 3. Vì kết quả của hai vế (3) khớp nhau, phép tính có khả năng cao là đúng. Mặc dù không phải là một phép thử tuyệt đối, mẹo tính nhẩm này cực kỳ hữu ích để phát hiện các lỗi tính toán thông thường.

28/09/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

Topic “Pure intellectual stimulation that can be popped into Science Subtopic the [audio or video player] anytime.” & Mathematics Mathematics —Harvard Magazine The Secrets The Secrets of Mental Math “Passionate, erudite, living legend lecturers. Academia’s best lecturers are being captured on tape.” —The Los Angeles Times “A serious force in American education.” —The Wall Street Journal of Mental Math Course Guidebook Professor Arthur T. Benjamin Harvey Mudd College Professor Arthur T. Benjamin is an engaging, entertaining, and insightful Professor of Mathematics at Harvey Mudd College.

He has been repeatedly honored by the Mathematical Association of America and has been featured in Scientific American, The New York Times, and Reader’s Digest—which named him “America’s Best Math Whiz.” THE GREAT COURSES ® Corporate Headquarters 4840 Westfields Boulevard, Suite 500 Chantilly, VA 20151-2299 Guidebook USA Phone: 1-800-832-2412 www.com Cover Image: © Carol & Mike Werner/age fotostock. 1406 © 2011 The Teaching Company. PB1406A PUBLISHED BY: THE GREAT COURSES Corporate Headquarters 4840 Westfields Boulevard, Suite 500 Chantilly, Virginia 20151-2299 Phone: 1-800-832-2412 Fax: 703-378-3819 www.com Copyright © The Teaching Company, 2011 Printed in the United States of America This book is in copyright. All rights reserved.

Without limiting the rights under copyright reserved above, no part of this publication may be reproduced, stored in or introduced into a retrieval system, or transmitted, in any form, or by any means (electronic, mechanical, photocopying, recording, or otherwise), without the prior written permission of The Teaching Company. Professor of Mathematics Harvey Mudd College P rofessor Arthur T. Benjamin is a Professor of Mathematics at Harvey Mudd College. He graduated from Carnegie Mellon University in 1983, where he earned a B.

in Applied Mathematics with university honors. He received his Ph. in Mathematical Sciences in 1989 from Johns Hopkins University, where he was supported by a National Science Foundation graduate fellowship and a Rufus P. Since 1989, Professor Benjamin has been a faculty member of the Mathematics Department at Harvey Mudd College, where he has served as department chair.

He has spent sabbatical visits at Caltech, Brandeis University, and the University of New South Wales in Sydney, Australia. In 1999, Professor Benjamin received the Southern California Section of the Mathematical Association of America (MAA) Award for Distinguished College or University Teaching of Mathematics, and in 2000, he received the MAA Deborah and Franklin Tepper Haimo National Award for Distinguished College or University Teaching of Mathematics. He was also named the 2006–2008 George Pólya Lecturer by the MAA. Professor Benjamin’s research interests include combinatorics, game theory, and number theory, with a special fondness for Fibonacci numbers.

Many of these ideas appear in his book (coauthored with Jennifer Quinn) Proofs That Really Count: The Art of Combinatorial Proof, published by the MAA. In 2006, that book received the MAA’s Beckenbach Book Prize. From 2004 to 2008, Professors Benjamin and Quinn served as the coeditors of Math Horizons magazine, which is published by the MAA and enjoyed by more than 20,000 readers, mostly undergraduate math students and their teachers. In 2009, the MAA published Professor Benjamin’s latest book, Biscuits of Number Theory, coedited with Ezra Brown.com Professor Benjamin is also a professional magician.

He has given more than 1000 “mathemagics” shows to audiences all over the world (from primary schools to scienti¿c conferences), in which he demonstrates and explains his calculating talents. His techniques are explained in his book Secrets of Mental Math: The Mathemagician’s Guide to Lightning Calculation and Amazing Math Tricks. Proli¿c math and science writer Martin Gardner calls it “the clearest, simplest, most entertaining, and best book yet on the art of calculating in your head.” An avid game player, Professor Benjamin was winner of the American Backgammon Tour in 1997. Professor Benjamin has appeared on dozens of television and radio programs, including the Today show, The Colbert Report, CNN, and National Public Radio.

He has been featured in Scienti¿c American, Omni, Discover, People, Esquire, The New York Times, the Los Angeles Times, and Reader’s Digest. In 2005, Reader’s Digest called him “America’s Best Math Whiz.com Table of Contents INTRODUCTION Professor Biography .3 LECTURE GUIDES LECTURE 1 Math in Your Head! .4 LECTURE 2 Mental Addition and Subtraction. 11 LECTURE 3 Go Forth and Multiply .21 LECTURE 4 Divide and Conquer .30 LECTURE 5 The Art of Guesstimation .35 LECTURE 6 Mental Math and Paper .41 LECTURE 7 Intermediate Multiplication .46 LECTURE 8 The Speed of Vedic Division .52 LECTURE 9 Memorizing Numbers .com Table of Contents LECTURE 10 Calendar Calculating .63 LECTURE 11 Advanced Multiplication .69 LECTURE 12 Masters of Mental Math .76 SUPPLEMENTAL MATERIAL Solutions .com The Secrets of Mental Math Scope: M ost of the mathematics that we learn in school is taught to us on paper with the expectation that we will solve problems on paper. But there is joy and lifelong value in being able to do mathematics in your head.

In school, learning how to do math in your head quickly and accurately can be empowering. In this course, you will learn to solve many problems using multiple strategies that reinforce number sense, which can be helpful in all mathematics courses. Success at doing mental calculation and estimation can also lead to improvement on several standardized tests. We encounter numbers on a daily basis outside of school, including many situations in which it is just not practical to pull out a calculator, from buying groceries to reading the newspaper to negotiating a car payment.

And as we get older, research has shown that it is important to ¿nd activities that keep our minds active and sharp. Not only does mental math sharpen the mind, but it can also be a lot of fun. Our ¿rst four lectures will focus on the nuts and bolts of mental math: addition, subtraction, multiplication, and division. Often, we will see that there is more than one way to solve a problem, and we will motivate many of the problems with real-world applications.

Once we have mastery of the basics of mental math, we will branch out in interesting directions. Lecture 5 offers techniques for easily ¿nding approximate answers when we don’t need complete accuracy. Lecture 6 is devoted to pencil-and-paper mathematics but done in ways that are seldom taught in school; we’ll see that we can simply write down the answer to a multiplication, division, or square root problem without any intermediate results. This lecture also shows some interesting ways to verify an answer’s correctness.

In Lecture 7, we go beyond the basics to explore advanced multiplication techniques that allow many large multiplication problems to be dramatically simpli¿ed.com In Lecture 8, we explore long division, short division, and Vedic division, a fascinating technique that can be used to generate answers faster than any method you may have seen before. Lecture 9 will teach you how to improve your memory for numbers using a phonetic code. Applying this code allows us to perform even larger mental calculations, but it can also be used for memorizing dates, phone numbers, and your favorite mathematical constants. Speaking of dates, one of my favorite feats of mental calculation is being able to determine the day of the week of any date in history.

This is actually a very useful skill to possess. It’s not every day that someone asks you for the square root of a number, but you probably encounter dates every day of your life, and it is quite convenient to be able to ¿gure out days of the week. You will learn how to do this in Lecture 10. In Lecture 11, we venture into the world of advanced multiplication; here, we’ll see how to square 3- and 4-digit numbers, ¿nd approximate cubes of 2-digit numbers, and multiply 2- and 3-digit numbers together.

In our ¿nal lecture, you will learn how to do enormous calculations, such as multiplying two 5-digit numbers, and discuss the techniques used by other world- record lightning calculators. Even if you do not aspire to be a grandmaster mathemagician, you will still bene¿t tremendously by acquiring the skills taught in this course.com Acknowledgments P utting this course together has been extremely gratifying, and there are several people I wish to thank. It has been a pleasure working with the very professional staff of The Great Courses, including Lucinda Robb, Marcy MacDonald, Zachary Rhoades, and especially Jay Tate. Thanks to Professor Stephen Lucas, who provided me with valuable historical information, and to calculating protégés Ethan Brown and Adam Varney for proof-watching this course.

Several groups gave me the opportunity to practice these lectures for live audiences, who provided valuable feedback. In particular, I am grateful to the North Dakota Department of Public Instruction, Professor Sarah Rundell of Dennison University, Dr. Daniel Doak of Ohio Valley University, and Lisa Loop of the Claremont Graduate University Teacher Education Program. Finally, I wish to thank my daughters, Laurel and Ariel, for their patience and understanding and, most of all, my wife, Deena, for all her assistance and support during this project.

Arthur Benjamin Claremont, California 3 www.com Math in Your Head! Lecture 1 Just by watching this course, you will learn all the techniques that are required to become a fast mental calculator, but if you want to actually improve your calculating abilities, then just like with any skill, you need to practice. I n school, most of the math we learn is done with pencil and paper, yet in many situations, it makes more sense to do problems in your head. The ability to do rapid mental calculation can help students achieve higher scores on standardized tests and can keep the mind sharp as we age. One of the ¿rst mental math tips you can practice is to calculate from left to right, rather than right to left.

On paper, you might add 2300 + 45 from right to left, but in your head, it’s more natural and faster to add from left to right. These lectures assume that you know the multiplication table, but there are some tricks to memorizing it that may be of interest to parents and teachers. I teach students the multiples of 3, for example, by ¿rst having them practice counting by 3s, then giving them the multiplication problems in The ability to do rapid mental order (3 × 1, 3 × 2 …) so that they calculation can help students associate the problems with the counting sequence. Finally, I mix Lecture 1: Math in Your Head! achieve higher scores on up the problems so that the students standardized tests and can can practice them out of sequence.

keep the mind sharp as we age. There’s also a simple trick to multiplying by 9s: The multiples of 9 have the property that their digits add up to 9 (9 × 2 = 18 and 1 + 8 = 9). Also, the ¿rst digit of the answer when multiplying by 9 is 1 less than the multiplier (e.com In many ways, mental calculation is a process of simpli¿cation. For example, the problem 432 × 3 sounds hard, but it’s the sum of three easy problems: 3 × 400 = 1200, 3 × 30 = 90, and 3 × 2 = 6; 1200 + 90 + 6 = 1296.

Notice that when adding the numbers, it’s easier to add from largest to smallest, rather than smallest to largest. Again, doing mental calculations from left to right is also generally easier because that’s the way we read numbers. On paper, you might start by multiplying 7 × 4 to get 28, but when doing the problem mentally, it’s better to start with 7 × 50 (350) to get an estimate of the answer. To get the exact answer, add the product of 7 × 50 and the product of 7 × 4: 350 + 28 = 378.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ