2. Алгоритм вычитания
Вычитание однозначного числа b из однозначного или двузначного числа а, не превышающего 18, сводится к поиску такого числа с, что b + с = а, и происходит с учетом таблицы сложения однозначных чисел.
Если же числа а и b многозначные и b < а, то смысл действия вычитания остается тем же, что и для вычитания в пределах 20, но техника нахождения разности становится иной: разность многозначных чисел чаще всего находят, производя вычисления столбиком, по определенному алгоритму. Выясним, каким образом возникает это алгоритм, какие теоретические факты лежат в его основе.
Рассмотрим разность чисел 485 и 231. Воспользуемся правилом записи чисел в десятичной системе счисления и представим данную разность в таком виде: 485-231=(4·102+8·10+5)-(2·102+3·10+1). Чтобы вычесть из числа 4·102+8·10+5 сумму 2·102+3·10+1, достаточно вычесть из него каждое слагаемое этой суммы одно за другим, и тогда:
(4·102+8·10+5)-(2·102+3·10+1)= (4·102+8·10+5)-2·102-3·10-1.
Чтобы вычесть число из суммы, достаточно вычесть его из какого-либо одного слагаемого (большего или равного этому числу). Поэтому число 2·102 вычтем из слагаемого 4·102, число 3·10 - из слагаемого 8·10, а число 1 - из слагаемого 5, тогда: (4·102+8·10+5)-2·102-3·10-1 = (4·102 - 2·102)+ (8·10 - 3·10)+(5-1).
Воспользуемся дистрибутивностью умножения относительно вычитания и вынесем за скобки 102 и 10. Тогда выражение будет иметь вид: (4-2)·102+(8-3)·10+(5-1). Видим, что вычитание трехзначного числа 231 из трехзначного числа 485 свелось к вычитанию однозначных чисел, изображенных цифрами соответствующих разрядов в записи заданных трехзначных чисел. Разности 4 - 2, 8 – 3 и 5 - 1 находим по таблице сложения и получаем выражение: 2·102+5·10+4, которое является записью числа 254 в десятичной системе счисления. Таким образом, 485 - 231 = 254. Выражение (4-2)·102+(8-3)·10+(5-1) задает правило вычитания, которое обычно выполняется столбиком:
_ 485
231
254
Видим, что вычитание многозначного числа из многозначного основывается на:
способе записи числа в десятичной системе счисления;
правилах вычитания числа из суммы и суммы из числа;
свойстве дистрибутивности умножения относительно вычитания;
таблице сложения однозначных чисел.
Нетрудно убедиться в том, что если в каком-нибудь разряде уменьшаемого стоит однозначное число, меньше числа в том же разряде вычитаемого, то в основе вычитания лежат те же теоретические факты и таблица сложения однозначных чисел. Найдем, например, разность чисел 760 - 326. Воспользуемся правилом записи чисел в десятичной системе счисления и представим эту разность в таком виде: 760 - 326 =(7·102+6·10+0) - (3·102+2·10+6).
Поскольку из числа 0 нельзя вычесть 6, то выполнить вычитание аналогичное тому, как было сделано в первом случае, невозможно. Поэтому возьмем из числа 760 один десяток и представим его в 10 единиц - десятичная система счисления позволяет это сделать тогда будем иметь выражение: (7·102+5·10+10)-(3·102+2·10+6). Если теперь воспользоваться правилами вычитания суммы из числа и числа из суммы, а также дистрибутивностью умножения относительно вычитания, то получим выражение (7-3)·102+(5-2)·10+(10-6) и 4·102 + 3·10 + 4. Последняя сумма есть запись числа 434 в десятичной системе счисления. Значит, 760 - 326 = 434.
Рассмотрим процесс вычитания многозначного числа из многозначного в общем виде.
Пусть даны два числа
х= аn10n+аn–110n–1+…+а110+а0 и у=bn10n+bn–110n–1+…+b110+b0 . Известно также, что у < х. Используя правила вычитания числа из суммы и суммы из числа, дистрибутивность умножения относительно вычитания, можно записать, что
х-у=(аn-bn)10n+(аn–1-bn–1)10n–1+…(а0 - b0) (1)
Эта формула задает алгоритм вычитания, но при условии, что всех k выполняется условие аkbk . Если же это условие не выполняете то берем наименьшее k, для которого аk<bk. Пусть m - наименьше индекс, такой, что m>k и аm0, а аm–1=…=аk+1=0. Имеет место равенство аm10m=(аm–1)10m+910m-1+... + 910k+1+1010k (например, если m=4, k=1, аm=6, то 6·104=5·104+9·103+9·102+10·10). Поэтому в равенстве (1) выражение (аm-bm)10m+... + (аk - bk)10k можно заменить на (аm-bm-1)10m +(9-bm–1)10m-1+ +(9-bk+1)10k+1+(аk+10bk)10k . Из того, что аk<bk<10, вытекает неравенство 0<10+аk-bk<10, а из того, что 0<bs 9, вытекает неравенство 0<9- bs<10, где k+1s m - 1. Поэтому в записи х–у=(аn-bn)10n+…+(аm-bm - 1)10 m+(9-bm-1)10m–1+ …+ (9-bk +1)10k+1+(аk+10-bk)10k+…+(а0-b0) все коэффициенты с индексом, меньшим m, неотрицательны и не превосходят 9. Применяя далее те же преобразования к коэффициентам аn - bn , …, аm- bm - 1, через n шагов придем к записи разности х-у в виде х–у= сп10n+сп - 1 10 n -1 …+ с0, где для всех k выполняется неравенство 0<сk<10. Если при этом окажется, что сп = 0, то надо отбросить первые слагаемые, вплоть до первого коэффициента, отличного от нуля.
Описанный процесс позволяет сформулировать в общем виде алгоритм вычитания чисел в десятичной системе счисления.
Записываем вычитаемое под уменьшаемым так, чтобы соответствующие разряды находились друг под другом.
Если цифра в разряде единиц вычитаемого не превосходит соответствующей цифры уменьшаемого, вычитаем ее из цифры уменьшаемого, записываем разность в разряд единиц искомого числа, после чего переходим к следующему разряду.
Если же цифра единиц вычитаемого больше единиц уменьшаемого, т.е. b0>а0, а цифра десятков уменьшаемого отлична от нуля, то уменьшаем цифру десятков уменьшаемого на 1, одновременно увеличив цифру единиц уменьшаемого на 10, после чего вычитаем из числа 10 + а0 число b0 и записываем разность в разряде единиц искомого числа, далее переходим к следующему разряду.
Если цифра единиц вычитаемого больше цифры единиц уменьшаемого, стоящие в разряде десятков, сотен и т.д. уменьшаемого, равны нулю, то берем первую отличную от нуля цифру в уменьшаемом (после разряда единиц), уменьшаем ее на 1, все цифры в младших разрядах до разряда десятков включительно увеличиваем на 9, а цифру в разряде единиц на 10: вычитаем b0 из 10 + а0 , записываем разность в разряде единиц искомого числа и переходим к следующему разряду.
В следующем разряде повторяем описанный процесс.
Вычитание заканчивается, когда производится вычитание из старшего разряда уменьшаемого.
- Министерство образования и науки украины
- Содержание
- Пояснительная записка
- Структура курса
- Модуль 1. Множества
- Тема 1. Множества и операции над ними
- Введение
- 1. Понятие множества и элемента множества
- 2.Способы задания множества
- 3. Отношения между множествами. Подмножество
- Примеры
- 4. Круги Эйлера-Венна
- Практическая работа. Понятие множества
- Тема 2. Операции над множествами
- 1. Пересечение множеств
- 2. Объединение множеств
- 3. Законы пересечения и объединения множеств
- Определение. Для любых множеств а, в и с выполняются равенства:
- 4. Вычитание множеств. Дополнение подмножества
- Практическая работа. Операции над множествами
- Вопросы к изучению
- Основные понятия
- Обозначения
- Практическая часть
- Тема 2.1. Понятие разбиения множества на классы
- 1. Понятие разбиения множества на классы
- Практическая работа. Разбиение множества на классы
- Вопросы к изучению
- Обозначения
- Правила
- Тема 2.2. Декартово произведение множеств
- 1. Декартово произведение множеств
- 2. Свойства операции нахождения декартова произведения
- 3. Кортеж. Длина кортежа
- Практическая работа. Декартово произведение
- Вопросы к изучению
- Обозначения
- Правила
- Тема 3. Понятие соответствия Содержание
- 1. Понятие соответствия между множествами
- Рассмотрим примеры соответствий, изучаемых в начальном курсе математики.
- 2. Способы задания соответствий
- 3. Соответствие обратное данному
- 4. Взаимно однозначные соответствия
- 5. Равномощные множества
- Практическая работа. Соответствия между двумя множествами
- Тема 4. Числовые функции
- 1. Понятие функции. Способы задания функций
- 2. Прямая и обратная пропорциональности
- Основные понятия темы
- Основные выводы, замечания
- Тема 5. Отношения на множестве
- 1. Понятие отношения между элементами одного множества
- 2. Способы задания отношений
- 3. Свойства бинарных отношений
- Практическая работа. Отношения на множестве
- Тема 6. Выражение. Уравнение. Неравенство
- Выражения и их тождественные преобразования.
- 1. Выражения и их тождественные преобразования
- 3. Уравнения с одной переменной
- 4. Неравенства с одной переменной
- Практическая работа. Выражения и их преобразования. Числовые равенства и неравенства с одной переменной.
- Практическая работа. Уравнения и неравенства с одной переменной.
- Контрольная (зачетная) работа
- Модуль 2. Математические утверждения и их структура
- Тема 7. Математические понятия Содержание
- 1. Математические понятия. Объем и содержание понятия
- Пусть заданы два понятия а и b. Объемы их обозначим соответственно а и в.
- 2. Отношение рода и вида между понятиями
- 4. Требования к определению понятий
- 5. Неявные определения
- Практическая работа. Математические понятия
- Вопросы к изучению
- Представления о математических понятиях -
- Обозначения
- Тема 8. Высказывания и высказывательные формы
- 2. Конъюнкция и дизъюнкция высказываний
- 3. Конъюнкция и дизъюнкция высказывательных форм
- Практическая работа. Высказывания и высказывательные формы
- Тема 8.1. Высказывания с квантором. Отрицание высказываний и высказывательных форм
- 1. Высказывания с кванторами
- 2. Истинность высказываний с кванторами
- 3. Отрицание высказываний и высказывательных форм
- Практическая работа. Высказывания с кванторами. Отрицание высказываний и высказывательных форм
- Тема 8.2. Отношения следования и равносильности между предложениями
- 1. Отношения следования между предложениями
- 2. Отношения равносильности между предложениями
- Практическая работа. Отношения следования и равносильности между предложениями
- Вопросы к изучению
- Основные понятия темы
- Обозначения
- Тема 8.3. Структура теоремы. Виды теорем
- 1. Структура теоремы
- 2. Отличие теоремы от правила
- 3. Виды теорем
- Практическая работа. Структура теоремы. Виды теорем
- Тема 9. Математическое доказательство
- 1. Понятие умозаключения.
- 2. Дедуктивные умозаключения Умозаключения, построенные по схеме
- 3. Индуктивные умозаключения. Полная индукция
- Все s1, s2,..., Sп исчерпывают весь класс s (4) Все s есть р
- 4. Неполная индукция
- 5. Математическая индукция
- 6. Аналогия
- 7. Умозаключения «от противного»
- 8. Некоторые виды неправильных умозаключений
- 9. Логическая структура математической задачи
- 10. Закон достаточного основания и аксиоматический метод в математике
- Практическая работа. Математическое доказательство
- Теоретическая часть Вопросы к изучению
- Основные понятия темы
- Практическая часть
- Тема 10. Текстовая задача и процесс ее решения
- 1. Роль и место задач в начальном курсе математики. Функции текстовых задач
- 2. Структура процесса решения текстовой задачи
- 2. Методы и способы решения текстовых задач
- 3. Этапы решения задачи и приемы их выполнения
- 1. Анализ задачи
- 4. Поиск и составление плана решения задачи
- 5. Осуществление плана решения задачи
- 6. Проверка решения задачи
- 7. Моделирование в процессе решения текстовых задач
- Практическая работа. Текстовая задача и процесс ее решения
- Теоретическая часть Вопросы к изучению
- Основные понятия темы
- Практическая часть
- Тема 11. Комбинаторные задачи и их решение
- 1. Комбинаторика
- 2. Правила суммы и произведения
- 3. Размещения и сочетания
- Практическая работа. Комбинаторные задачи и их решение
- Вопросы для коллоквиума
- Модуль 3. Целые неотрицательные числа
- Тема 12. Аксиоматическое построение системы натуральных чисел
- 1. Из истории возникновения понятия натурального числа
- 2. Об аксиоматическом способе построения теории
- 3. Основные понятия и аксиомы. Определение натурального числа
- 4. Количественные натуральные числа. Счет
- Семинарское занятие. История возникновения понятия натурального числа Вопросы к изучению
- Вопросы для самоконтроля
- Задания для самостоятельной работы
- Тема 13. Теоретико-множественный подход к построению натурального ряда чисел. Теоретико-множественный смысл арифметических действий.
- 1. Теоретико-множественный смысл натурального числа, нуля и отношения «меньше»
- 2. Теоретико-множественный смысл суммы
- 3. Теоретико-множественный смысл разности
- 4. Теоретико-множественный смысл произведения
- 5. Теоретико-множественный смысл частного натуральных чисел
- Практическая работа. Теоретико–множественный смысл суммы, разности, произведения, частного и отношения «меньше»
- Теоретическая часть Вопросы к изучению
- Основные понятия темы
- Тема 14. Позиционные и непозиционные системы исчисления
- 1. Позиционные и непозиционные системы счисления
- 2. Запись числа в десятичной системе счисления
- Практическая работа. Запись целых неотрицательных чисел
- Теоретическая часть
- Основные понятия темы
- Тема 15. Алгоритмы действий над целыми неотрицательными числами
- 1. Алгоритм сложения
- 2. Алгоритм вычитания
- 3. Алгоритм умножения
- 4. Алгоритм деления
- Практическая работа. Алгоритмы арифметических действий
- Теоретическая часть Вопросы к изучению
- Основные понятия темы
- Тема 16. Отношение делимости и его свойства Содержание
- Признаки делимости.
- Наименьшее общее кратное и наибольший общий делитель.
- 1. Отношение делимости и его свойства
- 2. Признаки делимости
- 3. Наименьшее общее кратное и наибольший общий делитель
- 4. Простые числа
- 5. Способы нахождения наибольшего общего делителя и наименьшего общего кратного чисел
- Практическая работа. Делимость натуральных чисел
- Тема 17. О расширении множества натуральных чисел
- 1. Понятие дроби
- 2. Положительные рациональные числа
- 3. Запись положительных рациональных чисел в виде десятичных дробей
- 4. Действительные числа
- Практическая работа. Действия над положительными действительными числами
- Вопросы к коллоквиуму
- Теоретико-множественный смысл отношения «меньше», «равно»
- Теоретико-множественный смысл суммы.
- Теоретико-множественный смысл разности.
- Признаки делимости.
- Тема 18. Натуральное число как мера величины. Измерение величин
- 1. Понятие положительной скалярной величины и ее измерения
- 2. Смысл натурального числа, полученного в результате измерения величины
- 3. Смысл суммы и разности
- Практическая работа. Понятие положительной скалярной величины
- Практическая работа. Обоснование выбора действий при решении текстовых задач в начальной школе
- Теоретическая часть Вопросы к изучению
- Определения, теоремы, выводы
- Тема 19. Геометрические фигуры на плоскости и их свойства
- 1. Понятие геометрической фигуры
- 2. Углы
- 3. Параллельные и перпендикулярные прямые
- 4. Треугольники
- 5. Четырехугольники
- Параллелограммом называется четырехугольник, у которого противолежащие стороны параллельны.
- 1. Диагонали параллелограмма пересекаются и точкой пересечения делятся пополам.
- 2. У параллелограмма противолежащие стороны и противолежащие углы раны.
- 6. Многоугольники
- 7. Окружность и круг
- 8. Построение геометрических фигур на плоскости.
- 1. Построить на данной прямой отрезок со, равный данному отрезку ав.
- 2. Отложить от данной полупрямой в данную полуплоскость угол, равный данному углу.
- 3. Найти середину отрезка.
- 4. Построить биссектрису данного угла.
- 5. Через данную точку провести прямую, перпендикулярную данной прямой.
- 9. Преобразования геометрических фигур. Понятие преобразования
- 1. Симметрия относительно точки (центральная симметрия).
- 2. Симметрия относительно прямой (осевая симметрия).
- 3. Гомотетия.
- 10. Движения и равенство фигур
- Практическая работа. Решение геометрических задач
- Практическая работа. Основные задачи на построение на плоскости
- Теоретическая часть Вопросы к изучению
- Основные понятия темы
- Практическая часть
- Тема 20. Изображения пространственных фигур
- 1. Свойства параллельного проектирования
- 2. Многогранники и их изображение
- 3. Шар, цилиндр, конус и их изображение
- Практическая работа. Изображение пространственных фигур на плоскости
- Теоретическая часть Вопросы к изучению
- Основные понятия темы
- Практическая часть
- Тема 21. Геометрические величины
- 1. Длина отрезка и ее измерение
- 2. Величина угла и ее измерение
- 3. Понятие площади фигуры и ее измерение
- 4. Площадь многоугольника
- 5. Площадь произвольной плоской фигуры и ее измерение
- Практическая работа. Геометрические величины
- Теоретическая часть Вопросы к изучению
- Основные понятия темы
- Правила, замечания
- Практическая часть
- Список литературы
- Учебник для студентов высших педагогических учебных заведений специальности: «начальное обучение»
- Глузман Неля Анатольевна Кандидат педагогических наук, доцент, заведующий кафедрой методик начального и дошкольного образования рвуз «Крымский гуманитарный университет» (г. Ялта)