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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

⭐⭐⭐

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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:
    1. 选定一个“完美基准数”(通常是整十、整百、整千的数,如 \(10, 100, 1000\))。
    2. 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 \(100 - 97 = 3\)。)
    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 \(100 - (2+3) = 95\)。
    4. 结果的后部分 = 两个补数相乘。即:\(2 \times 3 = 6\)。
    5. 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。

基准数 B = 100 补数 a=2 98 补数 b=3 97 结果前部:100-(2+3)=95 结果后部:2×3=06 → 最终:9506

⚠️ 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:

  1. 基准数 \(B = 100\)。
  2. 补数:\(96\) 离 \(100\) 差 \(4\),\(95\) 离 \(100\) 差 \(5\)。
  3. 结果前部:\(96 - 5 = 91\),或 \(100 - (4+5) = 91\)。
  4. 结果后部:\(4 \times 5 = 20\)。
  5. 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:

  1. 基准数 \(B = 100\)。
  2. “补数”(可理解为偏移量):\(102 = 100 + 2\),\(103 = 100 + 3\)。
  3. 结果前部:\(102 + 3 = 105\),或 \(100 + (2+3) = 105\)。
  4. 结果后部:\(2 \times 3 = 6\),需补零成 \(06\)。
  5. 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:

  1. 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。
  2. 更优选择:选择 \(90\) 作为基准数!因为 \(88\) 和 \(85\) 都接近 \(90\)。
  3. 相对于 \(90\) 的补数:\(88\) 差 \(2\),\(85\) 差 \(5\)。
  4. 结果前部:\(88 - 5 = 83\),或 \(90 - (2+5) = 83\)。
  5. 结果后部:\(2 \times 5 = 10\)。
  6. 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 \(83 \times 90 + 10 = 7470 + 10 = 7480\)。
  7. 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)

  1. \(99 \times 98\)
  2. \(97 \times 96\)
  3. \(93 \times 94\)
  4. \(102 \times 104\)
  5. \(105 \times 108\)
  6. \(1003 \times 1005\)(基准 \(1000\))
  7. \(998 \times 997\)(基准 \(1000\))
  8. \(63 \times 67\)(尝试用 \(60\) 或 \(100\) 作基准?)
  9. \(49 \times 48\)
  10. \(72 \times 78\)(观察中间数)

第二关:奥数挑战(10道)

  1. \(203 \times 197\)
  2. \(8.8 \times 8.5\)(转化成 \(88 \times 85 \div 100\))
  3. \(11\frac{1}{2} \times 10\frac{1}{2}\)(转化成补数分数形式)
  4. \(123 \times 77\)(思考:\(123=100+23, 77=100-23\))
  5. \(67^2\)(即 \(67 \times 67\))
  6. \(999^2\)
  7. \(10.1 \times 10.2\)
  8. \(a = 95\),\(b = 106\),求 \(a \times b\)。
  9. \(2025 \times 1995\)
  10. \((100-7)(100+7)\) 与 \(100^2 - 7^2\) 比较,你发现了什么规律?

第三关:生活应用(5道)

  1. 【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)
  2. 【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?
  3. 【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?
  4. 【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)
  5. 【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”:

  1. 定基准:寻找最接近两乘数的整齐数(\(10, 100, 1000, 20, 50, 200\) 等)。
  2. 找补差:计算每个数与基准的差,记为 \(d_1, d_2\)。可正可负。
  3. 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”。
  4. 算后部:计算 \(d_1 \times d_2\)。注意符号,负负得正。
  5. 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

  1. \(99 \times 98\):补数 \(1,2\)。前部 \(100-(1+2)=97\),后部 \(1 \times 2 = 02\),得 \(9702\)。
  2. \(97 \times 96\):补数 \(3,4\)。前部 \(100-7=93\),后部 \(12\),得 \(9312\)。
  3. \(93 \times 94\):补数 \(7,6\)。前部 \(100-13=87\),后部 \(42\),得 \(8742\)。
  4. \(102 \times 104\):偏移 \(+2,+4\)。前部 \(100+6=106\),后部 \(2 \times 4=08\),得 \(10608\)。
  5. \(105 \times 108\):偏移 \(+5,+8\)。前部 \(100+13=113\),后部 \(5 \times 8=40\),得 \(11340\)。
  6. \(1003 \times 1005\):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 \(1,008,015\)。
  7. \(998 \times 997\):基准 \(1000\),补数 \(2,3\)。前部 \(1000-5=995\),后部 \(2 \times 3=006\),得 \(995,006\)。
  8. \(63 \times 67\):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 \(4221\)。
  9. \(49 \times 48\):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 \(2350+2=2352\)。
  10. \(72 \times 78\):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

  1. \(203 \times 197\):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:\(200^2 - 3^2 = 40000-9=39991\)。
  2. \(8.8 \times 8.5\):先算 \(88 \times 85=7480\)(见例题3),再除以 \(100\),得 \(74.80\) 或 \(74.8\)。
  3. \(11\frac{1}{2} \times 10\frac{1}{2}\):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:\(11^2 - (\frac{1}{2})^2 = 121 - 0.25 = 120.75\)。
  4. \(123 \times 77\):观察 \(123=100+23, 77=100-23\)。直接平方差:\(100^2 - 23^2 = 10000 - 529 = 9471\)。
  5. \(67^2\):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 \(4440+49=4489\)。
  6. \(999^2\):基准 \(1000\),补数 \(1\)。前部 \(1000-2=998\),后部 \(1 \times 1=001\),得 \(998,001\)。
  7. \(10.1 \times 10.2\):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:\((10+0.1)(10+0.2)=100 + 3 + 0.02 = 103.02\)。
  8. \(a \times b = 95 \times 106\):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 \(10100 - 30 = 10070\)。
  9. \(2025 \times 1995\):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 \(4,040,000 - 125 = 4,039,875\)。
  10. 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

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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 \(6058.8 MB\)。
  5. 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。

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