乘法补数计算技巧详解:速算方法、练习题与易错点解析
适用年级
三年级
难度等级
⭐⭐⭐
资料格式
PDF 可打印
最近更新
2025-12-20
💡 阿星精讲:乘法中“补数”的应用 原理
- 核心概念:阿星来啦!想象一下,你和小伙伴都想坐电梯到100楼,但你俩都还没到。你在98楼(差2层),他在97楼(差3层)。我们不用一层层爬,直接看“差多少”就能快速算出你们俩离“完美100楼”的组合距离!这就是“补数”思维——我们不直接硬算 \(98 \times 97\),而是看看它们各自离一个“完美大数”(比如100、1000)差多少。这个“差”就是它的“补数”。把大数看作目标,用补数进行“反向操作”,往往能让计算像坐滑梯一样省力!
- 计算秘籍:
- 选定一个“完美基准数”(通常是整十、整百、整千的数,如 \(10, 100, 1000\))。
- 分别找出两个乘数相对于这个基准数的“补数”。(例如:对于基准数100,\(98\) 的补数是 \(100 - 98 = 2\),\(97\) 的补数是 \(100 - 97 = 3\)。)
- 结果的前部分 = (第一个乘数 - 第二个乘数的补数) 或 (基准数 - 两个补数之和)。即:\(98 - 3 = 95\),或者 \(100 - (2+3) = 95\)。
- 结果的后部分 = 两个补数相乘。即:\(2 \times 3 = 6\)。
- 组合结果:前部分作为高位,后部分作为低位(如果后部分位数不足,需要补零)。得到 \(9506\)。所以 \(98 \times 97 = 9506\)。
用公式表达就是:设基准数为 \(B\),两数为 \(B-a\) 和 \(B-b\)(\(a, b\) 为补数),则:
\[(B-a)(B-b) = [B - (a+b)] \times B + a \times b = (B-a-b) \times B + ab\] - 阿星口诀:补数在手,计算不愁;前减后乘,答案立求。
⚠️ 易错警示:避坑指南
- ❌ 错误1:补数找反了。例如,计算 \(102 \times 103\) 时,认为补数是 \(-2\) 和 \(-3\)。
✅ 正解:补数是相对于基准数的“差”,基准 \(100\),\(102\) 比 \(100\) 多 \(2\),补数记为 \(-2\) 或直接理解成“多2”。更通用的方法是写成:\(102 = 100 + 2\),此时“补数”是 \(+2\)。所以公式需灵活理解为:\((B + a)(B + b) = [B + (a+b)] \times B + a \times b\)。 - ❌ 错误2:后部分(补数乘积)的位数不对,导致和前半部分直接相加出错。例如,计算 \(96 \times 97\),得到前部 \(93\),后部 \(4 \times 3 = 12\),错误组合成 \(9312\)。
✅ 正解:后部分必须占满基准数 \(B\) 的位数。\(B=100\) 是两位数,后部分必须也是两位数。\(12\) 是两位数,直接拼接为 \(9312\) 正确。但如果后部分是 \(2 \times 3 = 6\),则必须写成 \(06\),最终结果为 \(9306\),而不是 \(936\)。
🔥 三例题精讲
例题1:计算 \(96 \times 95\)
📌 解析:
- 基准数 \(B = 100\)。
- 补数:\(96\) 离 \(100\) 差 \(4\),\(95\) 离 \(100\) 差 \(5\)。
- 结果前部:\(96 - 5 = 91\),或 \(100 - (4+5) = 91\)。
- 结果后部:\(4 \times 5 = 20\)。
- 组合:前部 \(91\),后部 \(20\),所以 \(96 \times 95 = 9120\)。
验算:\(96 \times 95 = (100-4)(100-5) = 10000 - 500 - 400 + 20 = 9120\)。
✅ 总结:两数都略小于基准数时,前部用“基准减补数和”,后部是补数的正乘积。
例题2:计算 \(102 \times 103\)
📌 解析:
- 基准数 \(B = 100\)。
- “补数”(可理解为偏移量):\(102 = 100 + 2\),\(103 = 100 + 3\)。
- 结果前部:\(102 + 3 = 105\),或 \(100 + (2+3) = 105\)。
- 结果后部:\(2 \times 3 = 6\),需补零成 \(06\)。
- 组合:前部 \(105\),后部 \(06\),所以 \(102 \times 103 = 10506\)。
公式推导:\((100+2)(100+3) = 10000 + 300 + 200 + 6 = 10506\)。
✅ 总结:两数都略大于基准数时,前部用“基准加补数和”,后部仍是补数的正乘积,注意位数补零。
例题3:计算 \(88 \times 85\)
📌 解析:
- 基准数 \(B = 100\) 依然可用,但补数较大(\(12\) 和 \(15\)),心算后部 \(12 \times 15 = 180\) 稍复杂。
- 更优选择:选择 \(90\) 作为基准数!因为 \(88\) 和 \(85\) 都接近 \(90\)。
- 相对于 \(90\) 的补数:\(88\) 差 \(2\),\(85\) 差 \(5\)。
- 结果前部:\(88 - 5 = 83\),或 \(90 - (2+5) = 83\)。
- 结果后部:\(2 \times 5 = 10\)。
- 关键调整:因为基准数是 \(90\)(比 \(100\) 少一位因子),所以结果是 \(83 \times 90 + 10\) 吗?不对!通用公式是:\((90-2)(90-5) = (90-2-5) \times 90 + (2 \times 5)\)。所以结果是 \(83 \times 90 + 10 = 7470 + 10 = 7480\)。
- 快速法:将前部 \(83\) 乘以基准数的“十位”因子(这里是 \(9\)),再拼接后部。即 \(83 \times 9 = 747\),然后得到 \(7470\)(相当于乘以 \(90\)),最后加上 \(10\) 得 \(7480\)。更直接的流水线:前部组合 \(83\),后部 \(10\),最终结果为 \(83 \times 90 + 10 = 7480\)。
✅ 总结:基准数可以灵活选择最接近的整十数。计算时,前部结果需要乘以基准数的“十位/百位”倍数,再加上后部乘积。核心公式依然通用。
🚀 阶梯训练
第一关:基础热身(10道)
- \(99 \times 98\)
- \(97 \times 96\)
- \(93 \times 94\)
- \(102 \times 104\)
- \(105 \times 108\)
- \(1003 \times 1005\)(基准 \(1000\))
- \(998 \times 997\)(基准 \(1000\))
- \(63 \times 67\)(尝试用 \(60\) 或 \(100\) 作基准?)
- \(49 \times 48\)
- \(72 \times 78\)(观察中间数)
第二关:奥数挑战(10道)
- \(203 \times 197\)
- \(8.8 \times 8.5\)(转化成 \(88 \times 85 \div 100\))
- \(11\frac{1}{2} \times 10\frac{1}{2}\)(转化成补数分数形式)
- \(123 \times 77\)(思考:\(123=100+23, 77=100-23\))
- \(67^2\)(即 \(67 \times 67\))
- \(999^2\)
- \(10.1 \times 10.2\)
- \(a = 95\),\(b = 106\),求 \(a \times b\)。
- \(2025 \times 1995\)
- \((100-7)(100+7)\) 与 \(100^2 - 7^2\) 比较,你发现了什么规律?
第三关:生活应用(5道)
- 【AI芯片】某AI训练芯片单板功耗为 \(98\) 瓦。一个机柜装了 \(97\) 片这样的芯片,请问总功耗大约是多少瓦?(用补数法快速估算)
- 【航天燃料】火箭某级燃料储箱容量为 \(1000\) 吨。发射前检测发现,两个加注口分别加注了 \(998\) 吨和 \(997\) 吨。请问实际加注总量距离满容量差多少吨?
- 【网购优惠】某商品原价 \(105\) 元,在“跨店满减”活动中可再减 \(8\) 元。小明想买 \(103\) 件作为团队礼品,请快速估算他大约需要支付多少钱?
- 【数据传输】一个数据包大小为 \(0.99\) MB(兆字节)。每秒稳定传输 \(102\) 个这样的包,请问一分钟(\(60\)秒)大约传输了多少 MB 数据?(先按 \(1MB\) 和 \(100\) 个估算,再用补数法修正)
- 【城市规划】一个新建正方形广场,规划边长为 \(98\) 米。为留出绿化带,实际每条边减少 \(2\) 米。请用补数思想快速计算实际广场的面积是多少平方米?
🤔 常见疑问 FAQ
💡 专家问答:乘法中“补数”的应用 的深度思考
问:为什么很多学生觉得这一块很难?
答:主要障碍在于思维需要“转弯”。传统竖式计算是“正向”的,从个位开始。而补数法是“逆向”的,先思考“差多少”,并且需要将数拆解成 \(B-a\) 和 \(B-b\) 的形式。此外,当补数为负数(即乘数大于基准数)或基准数不是 \(10^n\) 时,公式的灵活应用和结果的拼接规则容易混淆。关键在于理解其几何或代数本质:\((B-a)(B-b) = B^2 - (a+b)B + ab\),我们只是在心算这个展开式的前两步。
问:学习这个知识点对以后的数学学习有什么帮助?
答:帮助极大!这是“数感”培养和“代数思维”的绝佳启蒙。
- 代数基础:它直观展示了多项式乘法 \((x-a)(x-b) = x^2 - (a+b)x + ab\) 的结构,为后续学习因式分解、配方打下伏笔。
- 平方差公式:当两数关于基准数对称(如 \(103 \times 97\),补数为 \(+3\) 和 \(-3\)),其结果为 \(100^2 - 3^2\),这正是平方差公式 \((a+b)(a-b)=a^2-b^2\) 的实例。
- 优化计算:在物理、化学、计算机科学的估算和简化计算中,这种化繁为简、靠近整数的思想无处不在。
问:有什么一招必胜的解题“套路”吗?
答:有!牢记并理解下面这个“万能步骤流”:
- 定基准:寻找最接近两乘数的整齐数(\(10, 100, 1000, 20, 50, 200\) 等)。
- 找补差:计算每个数与基准的差,记为 \(d_1, d_2\)。可正可负。
- 算前部:用“第一个数加上(或减去)第二个数的补差”,即 \((B+d_1) + d_2\) 或 \((B+d_1) - (-d_2)\),结果等价于 \(B + (d_1 + d_2)\)。心算时直接用“基准数 ± 补差之和”。
- 算后部:计算 \(d_1 \times d_2\)。注意符号,负负得正。
- 巧组合:将前部结果乘以基准数的“倍数单位”(如基准是100,就相当于前部后补两个空位;基准是90,就相当于前部 × 90),然后加上后部结果。对于 \(B=10^n\),直接拼接即可(后部需补足 \(n\) 位)。
核心公式永远是:\((B + m)(B + n) = B \times [B + (m+n)] + m \times n\)。其中 \(m, n\) 可正可负。
答案与解析
第一关:基础热身
- \(99 \times 98\):补数 \(1,2\)。前部 \(100-(1+2)=97\),后部 \(1 \times 2 = 02\),得 \(9702\)。
- \(97 \times 96\):补数 \(3,4\)。前部 \(100-7=93\),后部 \(12\),得 \(9312\)。
- \(93 \times 94\):补数 \(7,6\)。前部 \(100-13=87\),后部 \(42\),得 \(8742\)。
- \(102 \times 104\):偏移 \(+2,+4\)。前部 \(100+6=106\),后部 \(2 \times 4=08\),得 \(10608\)。
- \(105 \times 108\):偏移 \(+5,+8\)。前部 \(100+13=113\),后部 \(5 \times 8=40\),得 \(11340\)。
- \(1003 \times 1005\):基准 \(1000\),偏移 \(+3,+5\)。前部 \(1000+8=1008\),后部 \(3 \times 5=15\),占3位需补零成 \(015\),得 \(1,008,015\)。
- \(998 \times 997\):基准 \(1000\),补数 \(2,3\)。前部 \(1000-5=995\),后部 \(2 \times 3=006\),得 \(995,006\)。
- \(63 \times 67\):法1(基准60):\(63=60+3, 67=60+7\)。前部 \(60+(3+7)=70\)(即 \(70 \times 60=4200\)),后部 \(3 \times 7=21\),得 \(4200+21=4221\)。法2(基准100):补数 \(37,33\),不简便。法3(发现和与中间数关系):两数和 \(130\),平均数 \(65\),\(65^2=4225\),再减 \(2^2=4\),也得 \(4221\)。
- \(49 \times 48\):基准 \(50\)。补数 \(1,2\)。前部 \(50-(1+2)=47\)(即 \(47 \times 50 = 2350\)),后部 \(1 \times 2 = 2\),得 \(2350+2=2352\)。
- \(72 \times 78\):基准 \(70\)?更优:两数关于 \(75\) 对称(差 \(3\))。用平方差思想:\(75^2=5625\),减 \(3^2=9\),得 \(5616\)。
第二关:奥数挑战
- \(203 \times 197\):基准 \(200\)。偏移 \(+3,-3\)。前部 \(200\),后部 \((-3) \times 3 = -9\)。结果为 \(200 \times 200 + (-9) = 40000 - 9 = 39991\)。或直接用平方差:\(200^2 - 3^2 = 40000-9=39991\)。
- \(8.8 \times 8.5\):先算 \(88 \times 85=7480\)(见例题3),再除以 \(100\),得 \(74.80\) 或 \(74.8\)。
- \(11\frac{1}{2} \times 10\frac{1}{2}\):写成 \((12 - \frac{1}{2}) \times (11 - \frac{1}{2})\)?更优:基准 \(11\)。补数 \(+\frac{1}{2}, -\frac{1}{2}\)。用平方差:\(11^2 - (\frac{1}{2})^2 = 121 - 0.25 = 120.75\)。
- \(123 \times 77\):观察 \(123=100+23, 77=100-23\)。直接平方差:\(100^2 - 23^2 = 10000 - 529 = 9471\)。
- \(67^2\):基准 \(70\)。补数 \(3\)。前部 \(67-3=64\)(即 \(64 \times 70 = 4480\)),后部 \(3^2=9\),得 \(4480+9=4489\)。或基准 \(60\):\(67=60+7\),前部 \(60+14=74\)(即 \(74 \times 60=4440\)),后部 \(7^2=49\),得 \(4440+49=4489\)。
- \(999^2\):基准 \(1000\),补数 \(1\)。前部 \(1000-2=998\),后部 \(1 \times 1=001\),得 \(998,001\)。
- \(10.1 \times 10.2\):基准 \(10\)。偏移 \(+0.1, +0.2\)。前部 \(10+0.3=10.3\),后部 \(0.1 \times 0.2 = 0.02\)。结果为 \(10.3 \times 10 + 0.02 = 103 + 0.02 = 103.02\)?错!正确:\((10+0.1)(10+0.2)=100 + 3 + 0.02 = 103.02\)。
- \(a \times b = 95 \times 106\):基准 \(100\)。偏移 \(-5, +6\)。前部 \(100 + ( -5+6 ) = 101\)(即 \(101 \times 100 = 10100\)),后部 \((-5) \times 6 = -30\),得 \(10100 - 30 = 10070\)。
- \(2025 \times 1995\):基准 \(2000\)。偏移 \(+25, -5\)。前部 \(2000 + (25-5) = 2020\)(即 \(2020 \times 2000 = 4,040,000\)),后部 \(25 \times (-5) = -125\),得 \(4,040,000 - 125 = 4,039,875\)。
- 发现规律:\((100-7)(100+7) = 100^2 - 7^2\)。这正是平方差公式 \((a-b)(a+b)=a^2-b^2\) 的实例。
第三关:生活应用
- 总功耗 ≈ \(98 \times 97\)。用补数法:基准 \(100\),补数 \(2,3\)。前部 \(100-5=95\),后部 \(06\),得 \(9506\) 瓦。即约 \(9.5\) 千瓦。
- 差多少吨:即计算 \((1000 - 998) + (1000 - 997) = 2 + 3 = 5\) 吨。或总量为 \(998+997\),用补数法算得 \(1995\)吨,故差 \(5\)吨。
- 估算:单件约 \(105-8=97\)元。买 \(103\)件,即 \(97 \times 103\)。基准 \(100\),偏移 \(-3, +3\)。利用平方差:\(100^2 - 3^2 = 10000 - 9 = 9991\)元。精确计算也接近此数。
- 估算:按 \(1MB \times 100个/秒 \times 60秒 = 6000 MB\)。修正:每包少 \(0.01MB\),每秒多传 \(2\)个。更准确:数据量 = \(0.99 \times 102 \times 60\)。先算 \(0.99 \times 102 = (1-0.01)(100+2) \approx 100+2 -1 -0.02=100.98\)。再乘以 \(60\) 得 \(6058.8 MB\)。
- 实际边长 \(98-2=96\)米。面积 \(96^2\)。用补数法(基准 \(100\)):补数 \(4\)。前部 \(96-4=92\)(即 \(92 \times 100 = 9200\)),后部 \(4^2=16\),得 \(9216\) 平方米。
PDF 练习题打印版
为了节省资源,点击后将为您即时生成 PDF