开方计算方法图解

1. 开方的简便算法

一、开平方的手动算法
此方法是在高一学万有引力和航天时，因需要大量开平方运算又不能用计算器，而被逼无奈研发的。
开平方的整个过程分为以下几步：
（一）分位
分位，意即将一个较长的被开方数分成几段。具体法则是：
1、分位的方向是从低位到高位；
2、每两个数字为一段；
3、分到最后，最高位上可以不满两个数字，但不能没有数字。
如：43046721分位后是43｜04｜67｜21
12321分位后是1｜23｜21
其中，每段中间的竖线在熟练了以后可不必写。
分位以后，其实就能看出开方后的结果是几位数了，如43046721分位后是四段，那么开方结果就是四位数。
（二）开方
开方的运算过程其实与做除法很类似，都有一个相乘以后再相减的过程。
这里以43046721为例。
分位后是43｜04｜67｜21
运算时从高位到低位，先看前两位43，由于62最接近43而不超过43，因而商（这里找不到合适的字眼，因而沿用除法时的字眼）6，然后做减法（如下图）：
6
———————————————
4
3｜0
4｜6
7｜2
1
3
6
————————
7
0
4
这里一次落两位，与除法不同。
下面的过程是整个算法中最复杂的部分，称为造数，之所以用这个词是因为算出最后要减掉的数的过程较为麻烦。
首先，将已商数6乘以2：6×2=12
这里的12不是真正的12，实际上是120，个位上的0之所以空出来是为了写下一个要商的数。
我们不妨假设下一个要商的数为A，我们下面要考虑的问题就是：从0-9中找一个A，使得：
12A×A最接近但不超过上面余下的数704。注意，A在这里代表一个数位，若A=6，那么12A的含义不是12×6，而是126。
以上过程与除法中的试商的过程很类似。
经验证，125×5=625符合要求，因此下一个要商的数就是5。（如下图）
往下依此类推：
65
×2
———
130
1306
×
6
————
7836
656
×2
———
1312
13121
×
1
————
13121
所以，43046721的算术平方根为6561
从开方的过程中我们可以看出，越到后面，计算量越大，因此，凭我们的计算量，再算一些开不尽的数时，如7的算术平方根，其精确程度是非常有限的。
以上就是开平方的一般方法，请列位指教。
二、开立方的手动算法
此方法是昨天刚刚研发成功的，为了应付在由体积求分子半径时产生的开立方的运算。
开立方的方法与开平方的方法很类似，但要复杂很多，如果不能熟练掌握，倒不如按大脸猫说的方法：凑！当然，熟练掌握以后，比凑的方法是快多了。
开立方的过程分以下几步：
（一）分位
与开平方基本一致，只有一点：这次是每三位为一段
（二）开方
这里以41063625为例
第一个要商的数的确定与开平方是类似，只是变成了要找一个数的立方（如下图）：
3
——————————————
4
1｜0
6
3｜6
2
5
2
7
————————
1
4
0
6
3
一次落三位！
下面的造数过程是最麻烦的，流程如下：
1、将已商数乘以3。3×3=9
2、将要商的数乘以3后，向后错一位加在第1步算出的数上：
4×3=12
9
+
12
———
102
3、将第2步得出的数乘以已商数：102×3=306
4、将要商的数平方以后，向后错一位加在第3步算出的数上
42=16
306
+
16
————
3076
5、将第4步中算出的数乘以要商的数，使它最接近又不超过余下来的数：
3076×4=12304
12304就是我们要造的数，将这个数代回原来的开方式减掉就可以了。
3
4
——————————————
4
1｜0
6
3｜6
2
5
2
7
————————
1
4
0
6
3
1
2
3
0
4
—————————————
1
7
5
9
6
2
5
有人肯定会问，你怎么知道要商的数就是4？的确，我一开始也不知道，确定要商的数的过程实际上就是类似开平方中的试商的过程，但这个过程比开平方是要繁琐得多。
当做完造数过程的第1步以后，得出了9这个数，由于不知道应该商几，所以，我们可以先假设商0，那么依据第2步，90×3=270。270错位加一个数，等于扩大了10倍还多，由于我们假设商0，由第3步，270变成了2700。这是我们就要看一看2700乘以一个什么数最接近且不超过14063，这个数可能（这里说“可能”的原因从下文可以看到）就是我们要商的数。乍一看5非常合适，但你要考虑到我们在假设商0时少加了多少东西，所以商5可能就超了。经验告诉我们，4和5都有可能，此时我们可先取5为要商的数，然后进行1-5各步，结果发现的数已经超过了14063，因此4就是我们要商的数。
注：这个试商的过程在熟练了以后是一眼就能看出来的。
下面的步骤可依此类推：
34
×3
————
102
+
15
（3×5）
————
1035
×
34
————
4140
3105
————
35190
+
25
52
————
351925
×
5
————
1759625
这里的5是怎么商出来的不用我再说一遍了吧？
整个流程相当繁琐，丢其中任何一步都可能导致前功尽弃，因此必须要求计算准确。熟练了以后，速度是可以保证的。我曾经把手动开方法和凑数法比较过，前者比后者至少快一倍。
另外，值得注意的是：如果已知结果是整数，那么结果最后一位的确定可不必用以上方式，直接根据立方数末位的特异性就可确定，但前提是对1-9的立方表非常熟悉。1-5的立方表同志们应该都很熟悉，以下几个是不常用的：
63=216
73=343
83=512
93=729
结语：这两种方法可用来准确地进行开平方及开立方的运算，只要有耐心，想算几位就算几位。但开立方的过程实在是很复杂，很可能还存在优化方案，但由于时间紧迫，我没有再考虑其他的方法。同志们谁要是有兴趣，可以使这优化这两个算法，我的方法仅供参考。

2. 开平方根，怎么开

要知道怎么开平方根，你先要清楚的知道平方根的公式。

1、利用公式可知，2的平方也就是2*2=4，所以√4 开方后就=2。同理可知√9=3，√169=13

2、√2 开方=1.414（保留小数点后三位）。可以根据计算图计算出来。

，读作“根号a”，a叫做被开方数（radicand）。求一个非负数a的平方根的运算叫做开平方。

结论：被开方数越大，对应的算术平方根也越大（对所有正数都成立）。

一个正数如果有平方根，那么必定有两个，它们互为相反数。显然，如果知道了这两个平方根的一个，那么就可以及时的根据相反数的概念得到它的另一个平方根。

3. 开方怎么算

举个例子，1156是四位数，所以它的算术平方根的整数部分是两位数，且易观察出其中的十位数是3。于是问题的关键在于：如何求出它的个位数a？为此，我们从a所满足的关系式来入手。

根据两数和的平方公式，可以得到

1156=(30+a)^2=30^2+2×30a+a^2，

所以1156－30^2=2×30a+a^2，

即256=(30×2+a)a，

也就是说， a是这样一个正整数，它与30×2的和，再乘以它本身，等于256。

为便于求得a，可用下面的竖式来进行计算：

根号上面的数3是平方根的十位数。将 256试除以30×2，得4(如果未除尽则取整数位).由于4与30×2的和64，与4的积等于256，4就是所求的个位数a。竖式中的余数是0，表示开方正好开尽。于是得到 1156=34^2， 或√1156=34.上述求平方根的方法，称为笔算开平方法，用这个方法可以求出任何正数的算术平方根，它的计算步骤如下：

开方的计算步骤

1．将被开方数的整数部分从个位起向左每隔两位划为一段，用“ ' ”这个符号分开（竖式中的11’56），分成几段，表示所求平方根是几位数；

2．根据左边第一段里的数，求得平方根的最高位上的数（竖式中的3）；

3．从第一段的数减去最高位上数的平方，在它们的差的右边写上第二段数组成第一个余数（竖式中的256）；

4．把求得的最高位数乘以20去试除第一个余数，所得的最大整数作为试商（20×3除256，所得的最大整数是 4，所以试商是4）；

5．用商的最高位数的20倍加上这个试商再乘以试商，如果所得的积小于或等于余数，试商就是平方根的第二位数；如果所得的积大于余数，就把试商减小之后再试（竖式中（20×3+4）×4=256，说明试商4就是平方根的第二位数）；

6．用相同的方法，继续求平方根的其余各位上的数。

如碰到开不尽的情况，可根据所要求的精确度求出它的近似值。例如求其近似值（精确到0.01），可列出上面右边的竖式，并根据这个竖式得到。

笔算开平方运算较复杂，在实际中直接应用较少，但用这个方法可求出一个数的平方根的具有任意精确度的近似值。