Capítulo Séptimo
Cálculo Rápido
Contenido:
-
Fenómenos Reales y Ficticios
-
Memorización de Números
-
"¿Cuantos Días Tengo?"
-
"¿Cuantos Segundos Tengo?"
-
Métodos de Multiplicación Acelerada
-
Para Cálculos Cotidianos
-
Curiosidades Aritméticas
1. Fenómenos Reales y Ficticios
Quien haya asistido a sesiones de nuestro calculista soviético Arrago,
puede no sorprenderse por sus enormes capacidades de cálculo.
Aquí ante nosotros ya no hay trucos, sino un notable don natural. El
cubo del número 4729, por ejemplo, Arrago lo calculó ante
mí mentalmente en menos de un minuto (resultado: 105.756.712.489), y en
la multiplicación 679.321
´
887.064, también mentalmente, empleó en total 1 1/2 minutos.
Yo he tenido la posibilidad de observar el trabajo de este fenomenal
calculista, no solamente en el estrado, sino también en reuniones
domésticas, a solas, y me convencí de que no emplea ningún
método especial de cálculo, y calcula mentalmente, en general,
como lo hacemos nosotros sobre e1 papel. Pero su extraordinaria memoria para
los números lo ayuda a pararse sin la escritura de los resultados
intermedios, y la rapidez de inteligencia le permite operar con los
números de dos cifras tan fácilmente, como nosotros efectuamos
las operaciones con números de una cifra. Gracias a esto, la
multiplicación entre números de seis cifras resulta, para
él, un problema de no mayor complicación que lo que para nosotros
significa la multiplicación de números de tres cifras.
Tales fenómenos, como Arrago entre nosotros, o en Occidente
Inodí, Diamandi, Rückle, el Dr. Fred Brauns, se cuentan con los
dedos. Pero conjuntamente con ellos se consagran también,
matemáticos de estrado de otro género, que fundamentan su arte en
unos u otros trucos aritméticos. Usted puede haber llegado a escuchar o
inclusive a asistir a "sesiones de geniales matemáticos" que calculaban
de memoria, con una rapidez sorprendente, cuántos, días, minutos
y segundos tiene usted, en qué día de la semana nació,
etc. Para realizar una gran parte de estos cálculos, no es necesario,
sin embargo, poseer una capacidad matemática extraordinaria. Es
necesario, solamente, conocer algunos secretos de estos trucos, al revelamiento
de los cuales, pasamos enseguida.
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2. Memorización de Números
Un calculista rápido, deberá poseer ante todo, un excelente
desarrollo de la memoria para los números. Los siguientes récords
muestran hasta qué refinamiento llega tal memoria en los mejores
calculistas. El famoso calculista alemán Rückle se aprendió
de memoria un número que se compone de 504 cifras, en el transcurso de
35 minutos, y su compatriota doctor Brauns destrozó este récord,
haciendo lo mismo ¡en menos de 13 minutos!
Pero naturalmente, tal memoria fenomenal es dotada por la naturaleza en forma
muy especial. Los calculistas profesionales que se consagran al estrado, no
poseyendo una memoria natural para los números, se ayudan así
mismos por diferentes medios artificiales (los llamados
"mnemotécnicos"). En la vida diaria nosotros mismos hemos intentado
emplear semejantes métodos, la mayor parte, es necesario reconocerlo,
demasiado mal elegidos. Deseando, por ejemplo, recordar el número de
teléfono 25-49 depositamos la esperanza en el hecho de que este
número es fácil de reconstruir en la memoria, ya que está,
compuesto de dos cuadrados exactos: 25 = 5
2
=, 49 = 7
2
. Pero cuando es menester recordarlo en un momento dado, resulta que nos
confundimos entre tantos otros números telefónicos conocidos y
desconocidos:
12-25, 36-64, 25-16, 64-16, 81-25, etc.
Semejante fracaso lo concebimos también en otros casos. El
teléfono número 17-53 nos proponemos recordarlo, aprovechando el
hecho de que la suma de las dos primeras cifras (1 + 7) es igual a la suma de
las dos últimas (5 + 3). Pero al final no resulta mejor que en el caso
anterior. Y en efecto, aún falta no confundir a qué
teléfono se le aplica precisamente esa, y a cuál se le aplica
otra combinación. No puede sino sorprender, el ver cómo las
personas intentan, con obstinación, emplear este método
notoriamente inservible. La afición a este método, la
ridiculizó con gran ingenio el escritor J. Hasek en sus famosas "
Aventuras del bravo soldado Sveik
":
"Sveik miró atentamente el número de su fusil y, al final, dijo:
- El número 4268. Justamente tal n&úmero estaba en una locomotora
en Pées en la vía dieciséis. Era necesario llevar la
locomotora a Liss para la reparación, pero esto no era tan fácil,
porque el maquinista que debería conducirla allá, tenía
muy mala memoria para los números. Entonces el jefe de distancia lo hizo
venir al despacho y le dijo: "Sobre la vía 16 se encuentra la locomotora
número 4268. Yo sé que usted tiene mala memoria para los
números, y si escribe el número en un papelillo, pierde usted el
papelillo. Pero si verdaderamente es tan débil para los números,
entonces trate de recordar lo que yo ahora le indico, para que vea usted que es
muy fácil conservar en la memoria cualquier número. El modo es el
siguiente: la locomotora que es necesario que usted conduzca al
depósito, está marcada con el número 4268. Dirija
precisamente la atención aquí. La primera cifra es un cuatro, la
segunda un dos. Recuerde, por consiguiente, 42, es decir, dos por dos son
cuatro, lo que nos da la primera cifra, y si usted la divide entre dos, obtiene
de nuevo dos, y en esta forma se obtiene, junto al 4, el 2. Luego ya es
sencillo. ¿Cuánto será el doble de cuatro? ocho ¿no es
así?. Así usted graba en su memoria el ocho que es, la
última cifra en nuestro número. Ahora ya recuerda usted que la
primera cifra es el cuatro, la segunda el los y La última el ocho. Es
decir, resta sólo recordar la cifra seis antes del ocho. Pero esto es
completamente sencillo. La primera cifra que tenemos es el 4, la segunda el 2,
y conjuntamente constituyen el 6. De esta manera el número 4268 ya se ha
alojado firmemente en vuestra cabeza. Puede también llegar al resultado,
por un camino más sencillo, a saber: de 8 se resta 2, y se obtiene 6.
Recuerde: 6. De seis se resta 2, y se obtiene 4. Por consiguiente, tenemos ya 4
y 68. Ahora es necesario únicamente, colocar la cifra: 2 entre esos dos
números y obtenemos 4268. Se puede hacer aún en otra forma,
también muy fácilmente, por medio de la multiplicación.
Recuerde que el doble de 42 es igual a 84. En un año hay doce meses. Es
necesario reatar 12 de 84, quedando 72, y de 72 se restan los 12 meses. Se
obtiene 60. Lo que tenemos aquí es, ya, el 6, porque el cero,
sencillamente lo podemos dejar a un lado. Es decir, si escribimos 42-6-84 y
dejamos a un lado el último 4, obtenemos inevitablemente el
número 4268, es decir, el número de la locomotora que es
necesario conducir".
Los métodos de los calculistas de estrado son de un género
absolutamente diferente. He aquí uno de ellos, que en alguna
ocasión puede llegar a servir a cada uno de nosotros. El calculista
relaciona con las cifras, determinadas letras consonantes, bien aprendidas:
Puesto que las letras elegidas son únicamente consonantes, entonces
ellas pueden, no temiendo confusiones, combinarse con vocales para constituir
palabras cortas. Por ejemplo:
Para los Números
1
2
3
4
5
|
las palabras
de
ha
jo
ama
upa
|
Para los Números
6
7
8
9
0
|
las palabras
ese
va
yo
ole
aca
|
En forma análoga se constituyen las palabras, también para
números de dos cifras:
11 … dedo
13 …dejo
14 … dama
16 … dato
19 … dale
21 … hada
|
Para recordar el número 2549, el calculista de estrado mentalmente
escribe bajo las cifras, las letras correspondientes:
y a partir de ella, constituye, rápidamente, las palabras:
Tal es uno de los métodos mnemotécnicos empleados entre los
calculistas de estrado. Existen también otros, sobre los cuales, sin
embargo, no nos detendremos, pues ahora pasaremos a los métodos de
realización de algunos casos.
¿Cuántos, años tengo?, ¿cuantos días tengo?, pregunta
cualquiera del publico, Y obtiene rápidamente del estrado, la respuesta.
¿Y cuántos segundos tengo, si mi edad es tal? hace la pregunta otro, y
obtiene también rápida respuesta.
¿Cómo se realizan semejantes cálculos?
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3. "¿Cuantos Días Tengo?"
Para determinar de acuerdo con el número de año, el número
de días, el calculista recurre al siguiente método: la mitad del
número de años lo multiplica por 73 y añade un cero; el
resultado será, precisamente, el número buscado. Esta
fórmula se vuelve comprensible si se observa que 730 = 365 x 2: Si tengo
24 años, el número de días lo obtenemos multiplicando 12 x
73 = 876 añadiendo un cero: 8760. La propia multiplicación por 73
se realiza también en forma abreviada, como veremos más adelante.
La corrección en algunos días con motivo de los años
bisiestos, generalmente no se efectúa en el cálculo, aunque es
fácil introducirla agregando al resultado la cuarta parte del
número de años; en nuestro ejemplo: 24:4 = 6; el resultado total,
por consiguiente, es 8766.
El método para el cálculo del número de minutos, no se le
dificultará al lector encontrarlo por sí mismo, después de
lo indicado en el párrafo que sigue.
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4. "¿Cuantos Segundos Tengo?"
Si la edad del interrogador se expresa por un número par no mayor que
26, entonces se puede responder muy rápidamente sobre esta
cuestión empleando el siguiente método: la mitad del
número de años se multiplica por 63; después la misma
mitad se multiplica por 72; este resultado queda al lado del primero y se
agregan tres ceros. Si por ejemplo, el número de años es 24,
entonces para la determinación del número de segundos procedemos
así:
63
´
12 = 756; 72
´
12 = 864, resultado 756.864.000.
Como en el ejemplo anterior, aquí no están tomados en cuenta los
años bisiestos, un error que nadie reprocha al calculista, cuando se
tiene que ver con cientos de millones (pero que se puede corregir, agregando el
número de segundos que se contienen, en la cantidad de días igual
a la cuarta parte del número de años).
¿ En qué se basa el método aquí indicado ?
La justeza de nuestra fórmula se explica de un modo sencillo. Para
determinar el número de segundos que se contienen en un número
dado de años, es necesario que los años (24 en muestro ejemplo)
se multipliquen por el número de segundos en el año, es decir,
365
´
24
´
60
´
60 = 31.536.000.
Luego, el factor mayor 31.536 lo separamos en dos partes (el agregado de los
ceros, por sí mismo es comprensible, y en lugar de que se multiplique 24
por 31.536, se multiplica 24 por 31.500 y por 36; pero también estas
operaciones, para comodidad de los cálculos las substituimos por otras,
como es evidente del siguiente esquema:
Sólo falta agregar tres ceros, y tenemos el resultado buscado:
756.864.000.
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5. Métodos de Multiplicación Acelerada
Ya indicamos antes que para realizar las diversas operaciones de una
multiplicación, vital componente de cada uno de los métodos
arriba expuestos, existen también métodos adecuados. Algunos de
ellos son sencillos y fácil de aplicar; aligeran a tal grado los
cálculos, que en general, no molesta recordarlos para su empleo
práctico. Tal es, por ejemplo, el método de la
multiplicación cruzada, muy conveniente en las operaciones con
números de dos cifras. El método no es nuevo; se remonta a los
griegos e hindúes y en la antigüedad se llamaba "método
relámpago" o "multiplicación por cruz". Ahora está
olvidado y no tiene ningún problema el recordarlo.
Supóngase que se requiere multiplicar 24
´
32. Mentalmente disponemos los números conforme al siguiente esquema,
uno debajo del otro:
Ahora, realicemos sucesivamente las siguientes operaciones:
-
4
´
2 = 8 ésta es la última cifra del resultado.
-
2
´
2 = 4 ; 4
´
3 = 12 ; 4 + 12 = 16 ; 6 es la penúltima cifra del resultado;
recordemos mentalmente 1.
-
2
´
3 = 6, más la aún conservada unidad en la mente, tenemos 7 ;
ésta es la primera cifra del resultado.
Obtenemos, por consiguiente, el producto: 768.
Después de varios ejercicios este método se asimila
fácilmente.
Otro método que consiste en los llamados "complementos", se aplica en
forma conveniente en aquellos casos en que los números multiplicados
están próximos al 100.
Supongamos que se requiere multiplicar 96
´
92. "El complemento" para 92 hasta 100 será 8, para 96 será 4.
La operación se realiza conforme al siguiente esquema:
Factores
|
92
|
96
|
Complementos
|
8
|
4
|
Las dos primeras cifras del resultado se obtienen por la simple
sustracción del "complemento" del multiplicando respecto del
multiplicador o viceversa, es decir, de 92 se sustrae 4 ó de 96 se
sustrae 8. Tanto en uno como en otro caso tenemos 88; a este número se
le agrega el producto de los "complementos": 8 x 4 = 32. Obtenemos el resultado
8832.
Que el resultado obtenido deberá ser exacto, es indudable por las
siguientes transformaciones:
Veamos otro ejemplo:
Se requiere multiplicar 78 por 77.
Factores
|
78
|
77
|
Complementos
|
22
|
23
|
78 - 23 = 55
22
´
23 = 506
5500 + 506 = 6006
|
Veamos un tercer ejemplo:
Multiplicar 99 x 98.
Factores
|
99
|
98
|
Complementos
|
1
|
2
|
En el caso dado es necesario recordar que 97 denota aquí el
número de centenas. Por tal razón sumamos:
9700 + 2 = 9702.
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6. Para Cálculos Cotidianos
Existe un gran conjunto de métodos de realización acelerada de
las operaciones aritméticas, métodos destinados no a
intervenciones de estrado, sino a cálculos cotidianos. Si hubiera que
exponer tan sólo los principales de dichos métodos, sería
necesario escribir un libro completo. Nos limitaremos pues, a algunos ejemplos
con números de uso común y corriente.
En la práctica de los cálculos técnicos y comerciales es
un caso frecuente que se lleguen a sumar columnas de números muy
próximos uno a otro, por lo que se refiere a la magnitud. Por ejemplo:
43
38
39
+ 45
41
39
42
|
La adición de estos números se simplifica notablemente si se
aprovecha el método indicado a continuación, cuya esencia es
fácil de comprender
|
43 = 40 + 3
38 = 40 - 2
39 = 40 – 1
45 = 40 + 5
41 = 40 + 1
39 = 40 - 1
42 = 40 + 2
|
=40
´
7 + 3 – 2 – 1 + 5 + 1 – 1 + 2
= 280 + 7 = 287
|
De la misma manera hallamos la suma:
752 = 750 + 2
753 = 750 + 3
746 = 750 – 4
754 = 750 + 4
745 = 750 - 5
751 = 750 + 1
|
=
750
´
6 + 2 + 3 – 4 + 4 - 5 + 1
= 4500 + 1 = 287
|
En forma análoga se procede para hallar la media aritmética de
números cuyo valor sea muy parecido. Encontremos, por ejemplo la media
de los siguientes precios:
Rublos
4
4
4
4
4
4
4
4
|
kopeks
65
73
75
67
78
74
68
72
|
Fijemos a ojo, un precio redondeado próximo a la media: en el caso dado
evidentemente es 4 r, 70 k.
Escribamos las desviaciones de todos los precios con relación a la
media: los excesos con el signo +, los defectos en el signo -.
Obtenemos: - 5 + 3 + 5 - 3 + 8 + 4 - 2 + 2 = 12
|
Dividiendo la suma de las desviaciones entre el número de ellas,
tenemos:
12:8 = 1,5.
Así pues, el precio medio buscado es:
4 rublos 70 k + 1,5 k. = 4 rublos y 71,5 kopeks
Pasemos a la multiplicación. Ante todo indiquemos que la
multiplicación por los números 5, 25 y 125 se acelera
notablemente si se tiene en cuenta, lo siguiente:
5 = 10/2; 25 = 100/4; 125 = 1000/8
Por esta razón, por ejemplo:
36
´
5 = 360/2 = 180
36
´
25 = 3600/4 = 900
36
´
125 = 36 000/8 = 4500
87
´
5 = 870/2 = 435
87
´
25 = 8700/4 = 2175
87
´
125 = 87 000/8 = 10875
|
Para multiplicar por 15 se puede aprovechar que
5 = 10
´
1 1/2
Por tal motivo, es fácil realizar en la mente cálculos como:
36
´
15 = 360
´
1 1/2 = 360 + 180 = 540
o sencillamente,
36
´
1 1/2 x 10 = 540,
87
´
15 = 870 + 435 = 1305.
En la multiplicación por 11 no hay necesidad de escribir 5 renglones:
basta con que bajo el número multiplicado se escriba él mismo,
corrido una cifra:
383
+383
4213
|
88
383
+383
4213
|
y se efectúa la suma.
Es útil recordar los resultados de multiplicar por 12, 13, 14 y 15, como
se hace con los primeros 9 números. Así, la multiplicación
de números de varias cifras por tales factores se acelera en gran
medida. Supóngase que se desea multiplicar
4587
´
13
Procedamos así. Cada cifra del multiplicando multipliquémosla
mentalmente, a la vez, por 13:
-
7
´
13 = 91; escribimos el 1, y memorizamos 9
-
8
´
13 = 104; 104 + 9 = 113; escribimos el 3 y memorizamos 11
-
5
´
13 = 65; 65 + 11 = 76; escribimos el 6, y memorizamos 7
-
4
´
13 = 52; 52 + 7 = 59.
-
Total: 59.631
Después de algunos ejercicios;, este método se asimila
fácilmente.
Existe un método muy conveniente para la multiplicación de
números de dos cifras por 11: basta con separar las cifras del
multiplicando, y escribir entra ellas, su suma:
43
´ 11
= 473.
Si la suma de las cifras tiene dos cifra, entonces el número de sus
docenas se suma a la primera cifra del multiplicando:
18
´
11 = 4(12)8, es, decir 528.
Indiquemos finalmente, algunos métodos de la división acelerada.
Al dividir entre 5, multipliquemos por 2 dividendo y divisor:
3471:5 = 6942:10 = 694.2
Para dividir entre 25, multipliquemos cada número por 4:
3471 : 25 = 13 884 : 100 = 138.84
En forma parecida se procede para dividir entre 1 ½ (= 1.5) y entre 2 ½ (= 2.5)
3171 : 1 ½ = 6942 : 3 = 2314,
3471 : 2,5 = 13 884 : 10 = 1388,4
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7. Curiosidades Aritméticas
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