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Nuevo algoritmo de Multiplicación Descubriendo nuevas posibilidades y desarrollando alternativas con los números. Autor Zeolla Gabriel Martín El arte de multiplicar sumando. 46 x 21= 4 6 4 6 + 4 6 9 6 6 Algoritmo Simple Tesla Un método útil para los más pequeños. No es necesario saber las tablas de multiplicar. 2 Zeolla, Gabriel Martin Nuevo algoritmo de multiplicación : algoritmo simple Tesla / Gabriel Martin Zeolla. - 1a edición para el alumno - San Vicente : Gabriel Martin Zeolla, 2019. Libro digital, DOC Archivo Digital: descarga y online ISBN 978-987-86-1857-9 1. Algoritmo. 2. Matemática. I. Título. CDD 510 Nuevo algoritmo de multiplicación Simple Tesla Autor e investigador: Profesor Zeolla, Gabriel Martín Índice Introducción Demostración y funcionamiento Operaciones y ejemplos de: 1. Dos dígitos por dos dígitos. 2. Ejemplo de multiplicación usando un dígito. 3. Tres dígitos por tres dígitos. 4. Cuatro dígitos por cuatro dígitos. 5. Cinco dígitos por cinco dígitos. 6. Ejemplo de Multiplicación cuando tenemos ceros en los dígitos. 7. Método alternativo para sumas de dígitos largos 8. Números grandes. 9. Multiplicación con Notación Científica. 10. Algoritmo Simple en grupos. 11. Números Decimales. 12. Descomposición del Algoritmo Simple Tesla 13. Números Binarios. 14. Algoritmo Simple Tesla y los polinomios. 15. Cuadrado de un Binomio con el Algoritmo Simple Tesla. 16. Números imaginarios. 17. Algoritmo Tesla y la división. Conclusión. 3 Titulo: Nuevo algoritmo de multiplicación, algoritmo Simple Tesla Autor: Zeolla, Gabriel Martín Comentarios: 25 páginas gabrielzvirgo@hotmail.com https://elpatrondorado.blogspot.com/ Introducción Un algoritmo de multiplicación es un algoritmo (o método) para multiplicar dos números. Dependiendo del tamaño de los números, existen diferentes algoritmos. Los algoritmos de multiplicación existen desde el advenimiento del sistema decimal. Esta investigación nació por la fascinación de encontrar alternativas a los métodos tradicionales de multiplicación, mi sueño era buscar un método más fácil para el alumno, las matemáticas cuentas con muchos algoritmos de multiplicación diversos, como el egipcio, el método de Karatsuba, el método de celosía, etc, inspirado y fascinado comencé a buscar otras posibilidades hasta que logre encontrar y descubrir un método maravilloso y simple que funciona y es absolutamente desconocido hasta la fecha. Resumen: Este documento desarrolla y demuestra el descubrimiento de un nuevo algoritmo de multiplicación, confiable y eficiente que funciona absolutamente con todos los números y su método es muy sencillo, solo debemos sumar. A este nuevo método lo denominaré Algoritmo Simple Tesla en honor a Nikola Tesla ya que he leído incontable información sobre él, sobre sus enormes descubrimientos y también he estudiado su mapa de multiplicación en espirales. Si bien el funcionamiento de este Algoritmo poco tiene que ver con el mapa de multiplicación de Tesla para mí fue una fuente de inspiración para comenzar la búsqueda de algo nuevo, algo distinto e incomparable. Agosto de 2019 San Vicente, Buenos Aires, Argentina. 82 x 31 = 8 2 8 2 8 2 + 8 2 2 5 4 2 El 82 seria el multiplicando y el 31 el multiplicador, el resultado es el producto (2.542) mailto:gabrielzvirgo@hotmail.com https://elpatrondorado.blogspot.com/ https://es.wikipedia.org/wiki/Algoritmo https://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_numeraci%C3%B3n_decimal 4 El algoritmo de multiplicación Simple Tesla NO requiere el aprendizaje previo de las tablas de multiplicar. Demostración del funcionamiento del Algoritmo Simple Tesla. Este método los podemos utilizar para calcular el producto de cualquier número con verdadera exactitud. Tiene indiscutible aplicaciones en diversas aéreas como en los polinomios, en los números complejos, números binarios y en muchos más. Básicamente multiplicar es un acto de sumas repetidas, y fiel a este concepto es como se desarrolla este algoritmo. 1. Dos dígitos por dos dígitos. El algoritmo Simple Tesla es muy grafico y sencillo visualizando los ejemplos lograremos comprender fácilmente su funcionamiento. La clave del ejercicio está sustentada en como ubicar los números para poder realizar una suma que genere el producto. En el Algoritmo Simple Tesla no se necesita realizar ninguna multiplicación, por lo cual no es un impedimento no conocer las tablas de multiplicar para resolver una multiplicación. El método es muy distinto a los conocidos, este consiste en escribir el número del multiplicando en filas las veces que lo indique el multiplicador y luego sumar. Ejemplo A Comenzamos por arriba del lado izquierdo, escribimos el número 43 en columnas tantas veces lo indique la decena del multiplicador. En este caso 3 veces (ya que multiplica por 32) Luego nos corremos un casillero hacia la izquierda y escribimos el número 43 en columnas tantas veces lo indique la unidad del multiplicador. En este caso 2 veces (Unidad del 32) Finalmente Sumamos. Ejemplo A 43 x 32 =1.376 4 3 3 4 3 4 3 2 4 3 + 4 3 1 3 7 6 Producto Ejemplo B 98 x 14 =1.372 1 9 8 9 8 4 9 8 9 8 + 9 8 1 3 7 2 Producto https://es.wikipedia.org/wiki/Tabla_de_multiplicar 5 2. Ejemplo de multiplicación usando un dígito. El método es exactamente el mismo que en el punto anterior, pero al contar con un solo digito los números se ubican en una sola columna. Solo debemos sumar. 43 x 5 = 215 5 4 3 4 3 4 3 + 4 3 4 3 2 1 5 Producto 3. Tres dígitos por tres dígitos. EL algoritmo Simple se puede usar para multiplicar dos números cualquiera, sin importar cuán pequeño o grande sea. Mire los siguientes ejemplos de multiplicación para profundizar en su comportamiento. 396 x 123 = 48.708 1 3 9 6 2 3 9 6 3 9 6 3 9 6 3 3 9 6 + 3 9 6 4 8 7 0 8 Producto Como podemos observar el número del multiplicador queda en la columna izquierda formado de color azul, dándole dimensión a cada una de las partes del multiplicando. 6 4. Cuatro dígitos por Cuatro dígitos. Cada vez que multiplicamos por un nuevo número del multiplicador corremos un lugar los dígitos para formar una nueva columna, siempre nos movemos hacia la derecha. Los números de color azul en columnas de la izquierda están puestos de manera tal que sea más sencillo armar el desplazamiento de columnas sin equivocarnos, pero no es necesario ubicarlos, solo están para ayudarnos organizarnos visualmente. 9.876 x 1.432 =14.142.432 1 9 8 7 6 9 8 7 6 9 8 7 6 4 9 8 7 6 9 8 7 6 9 8 7 6 3 9 8 7 6 9 8 7 6 2 + 9 8 7 6 9 8 7 6 1 4 1 4 2 4 3 2 Producto Multiplicar es rápido y natural. Es muy difícil cometer errores ya que siempre sumamos el mismo número en diferentes posiciones. Si multiplicamos numeros negativos aplicamos la regla de los signos. 7 5. Cinco dígitos por Cinco dígitos. Multiplicar por números de varios dígitos no es ningún inconveniente. El Algoritmo Simple Tesla es rápido, sencillo y no tiene limitaciones. En este caso el número 78.942 se repetirá en un total de 16 veces (4+3+2+4+3), siguiendo el procedimiento desarrollado en el documentofinalmente sumamos y obtenemos el producto. 78.942 x 43.243 = 3.413.688.906 7 8 9 4 2 4 7 8 9 4 2 7 8 9 4 2 7 8 9 4 2 7 8 9 4 2 3 7 8 9 4 2 7 8 9 4 2 7 8 9 4 2 2 7 8 9 4 2 7 8 9 4 2 7 8 9 4 2 4 7 8 9 4 2 7 8 9 4 2 7 8 9 4 2 3 + 7 8 9 4 2 7 8 9 4 2 3 4 1 3 6 8 8 9 0 6 Producto Las sumas se pueden volver extensas según la cantidad de dígitos que tengamos pero esto no es un obstáculo para lograr el producto. El algoritmo Simple Tesla tiene una particularidad la suma más larga en una multiplicación siempre se efectúa en todos los casos en la unidad del multiplicando de la primer fila superior, esto es un Patrón que forma una columna central. 12 x 12 =144 1 2 1 2 1 2 1 4 4 8 6. Ejemplo de Multiplicación cuando tenemos ceros en los dígitos del multiplicador. Cuando tenemos algún cero en el multiplicador debemos completar la fila con el número cero para cada uno de los dígitos del multiplicando. Esto permitirá un funcionamiento correcto y ordenado. En el siguiente ejemplo el número 15.328 lo remplazaremos por el 00000 en la decena y en la unidad de mil. 15.328 x 20.403 = 312.737.184 2 1 5 3 2 8 1 5 3 2 8 0 0 0 0 0 0 1 5 3 2 8 4 1 5 3 2 8 1 5 3 2 8 1 5 3 2 8 0 0 0 0 0 0 1 5 3 2 8 3 1 5 3 2 8 + 1 5 3 2 8 3 1 2 7 3 7 1 8 4 Producto El algoritmo Simple Tesla es muy fácil, muy visual y cada vez que lo prácticas se vuelve más eficaz. Me gustaría que enseñaran esto en la escuela, seguramente tendría muy buena aceptación. 9 7. Método alternativo para sumas de dígitos largos Cuando tenemos dígitos con números 7, 8 o 9 en el multiplicador las sumas se hacen bastantes largas, por lo cual podemos aplicar un método alternativo resolviendo 2 operaciones mediante la suma y luego restando ambos resultados, en esta técnica tampoco usamos las tablas de multiplicar, por lo cual es una forma diferente y alternativa para resumir sumas largas. 997 x 98= 97.706 Algoritmo Simple Tesla Método Alternativo Con sumas y restas 9 9 7 9 9 7 9 9 7 9 9 9 7 9 9 7 9 9 7 9 9 7 9 9 7 9 9 7 9 9 7 9 9 7 8 9 9 7 9 9 7 9 9 7 9 9 7 + 9 9 7 9 9 7 9 7 7 0 6 Producto Lo multiplico por 100, pero los 2 que me faltaron los tengo presentes para la segunda operación. 997 x 98= 997 x 100=99.700 Lo resuelvo mediante sumas usando el Algoritmo Simple Tesla. 997 x 2= 1.994 Lo resuelvo mediante sumas usando el Algoritmo Simple Tesla. Ahora efectuamos la resta de ambos resultados. 9 9 7 0 0 - 1 9 9 4 9 7 7 0 6 En el Primer ejemplo sumamos 17 veces el número 997, en el método alternativo, lo sumamos 1 vez, luego 2 veces y lo restamos 1. (En total 4 operaciones) Si utilizamos el método tradicional de multiplicación estándar primero debemos multiplicar 6 veces, antes de realizar la suma para obtener el producto. En este caso debemos conocer las tablas de multiplicación. 10 8. Números Grandes El método sigue siendo siempre el mismo, es muy sencillo lograr el producto entre números muy grandes. Solo necesitamos paciencia. 222.222.222.222 x 111.111.111.111= 24.691.358.024.641.975.308.642 2,22222E+11 x 1,11111E+11= 2,46914E+22 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 + 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 4 6 9 1 3 5 8 0 2 4 6 4 1 9 7 5 3 0 8 6 4 2 Producto Comparación con la multiplicación Estándar La multiplicación Estándar es la que hemos aprendido en la escuela y es la que utiliza la mayoría de las personas en Argentina y creo que también en gran parte del mundo. Comparando con el Algoritmo Simple Tesla afirmo que la multiplicación estándar es lenta. La razón por la que es lenta es porque por cada dígito en cada número en el ejercicio, se debe realizar una operación de multiplicación por separado, y los resultados deben ser acomodados metódicamente antes de sumar todos los productos. Esto podría no ser un problema para usted y para mí, que eventualmente rara vez recurramos a la multiplicación estándar para numeros grandes, ya que la reemplazamos con una calculadora o computadora. Pero es un inconveniente con el que los niños de la escuela están familiarizados, trabajando penosamente en sus cálculos mientras aprenden la magia de la multiplicación. Básicamente, la multiplicación Estandar es un algoritmo popular, pero no es particularmente el más eficiente, ya que el proceso es inevitablemente laborioso sobre todo para números grandes. El algoritmo Simple Tesla es una oportunidad nueva para la enseñanza, para el alumno, y para todos aquellos que buscan llegar al mismo lugar desde diferentes visiones. No me atrevo a definir que algoritmo es mejor, simplemente creo que es otro camino de tantos que ya existen. 11 9. Multiplicación con Notación científica A. Números muy grandes Tomamos los valores decimales distintos de cero y realizamos el mismo procedimiento que venimos desarrollando en este documento. La diferencia estará en tener en cuenta que el primer digito tendrá la coma. También debemos ubicar al final y a la derecha los valores exponenciales para lograr la suma de los mismos. 226.000.000.000 x 251.000.000= 2,26*1011 x 2,51*108 2, 2 6 2 2, 2 6 2 2 6 5,6726*1019 5 2 2 6 56.726.000.000.000.000.000 2 2 6 2 2 6 2 2 6 1 2 2 6 *1011 *𝟏𝟎𝟖 + *108 5, 6 7 2 6 ∗ 𝟏𝟎𝟏𝟗 Product o B. Números muy pequeños 0,0000000000089 x 0,0000234 = 2,0826 𝟏𝟎−𝟏𝟔 8,9 *10−12 2,34 *10−5 2 8, 9 8, 9 8 9 3 8 9 8 9 8 9 4 8 9 8 9 *10−12 *𝟏𝟎−𝟓 8 9 *10−5 2 0, 8 2 6 *𝟏𝟎−𝟏𝟕 Producto Aclaración 20,826 *10−17= 2,0826 *10−16 12 C. Ejercicio natural del mismo ejemplo anterior El procedimiento es el mismo que vengo desarrollando en el texto. La coma siempre se ubica en el primer dígito. 0,0000000000089 x 0,0000234 = 2,0826 *𝟏𝟎−𝟏𝟔 0 0, 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 9 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 9 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 89 + 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 9 Producto 0, 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0 8 2 6 Multiplicar números muy pequeños resulta muy novedoso con el Algoritmo Simple Tesla. 13 10. Algoritmo Simple en grupos (no es eficiente). En este caso dividimos al multiplicador en dos grupos por un lado el número 11 y por otro lado el número 07. Estos serán los valores que establecen la repetición del multiplicando. Por el hecho de haberlo partido en dos debemos correr 2 lugares cuando utilicemos la unidad. En este ejemplo el multiplicando (9369) se repite 18 veces (11+7), sería mucho más eficiente si lo hacemos de forma natural en la cual solo se repetiría 9 veces (1+1+0+7). Esto haría que las sumas fuesen más sencillas y menos largas. El motivo de este ejemplo es para demostrar que dentro del mismo Algoritmo Simple Tesla existen variables que las podemos tomar o no más allá de que en este caso las operaciones de suma se hagan más extensas. 9.369 x 1.107 = 10.371.483 9 3 6 9 9 3 6 9 9 3 6 9 11 9 3 6 9 9 3 6 9 9 3 6 9 9 3 6 9 9 3 6 9 9 3 6 9 9 3 6 9 9 3 6 9 9 3 6 9 9 3 6 9 07 9 3 6 9 9 3 6 9 9 3 6 9 9 3 6 9 + 9 3 6 9 1 0 3 7 1 4 8 3 Producto 14 11. Números decimales El mecanismo para resolver las operaciones con números decimales es el mismo que vengo redactando a lo largo del documento, lo único que debemos tener en cuenta son los lugares que ocupan los decimales para luego ubicar la coma en el producto. Aquí se utiliza el mismo mecanismo que en el algoritmo estándar para poder ubicar la coma. Ejemplo A 16,8 x 32 = 537,6 1 6 8 3 1 6 8 1 6 8 2 1 6 8 + 1 6 8 5 3 7, 6 Producto Ejemplo B 48,2 x 23,1 = 1113,42 2 4 8 2 4 8 2 3 4 8 2 4 8 2 4 8 2 1 4 8 2 1 1 1 3, 4 2 Producto También podemos multiplicar números decimales periódicos, utilizando fracciones como lo hace el método convencional pero en vez de multiplicar con el Algoritmo estándar lo podemos hacer con el Algoritmo Simple Tesla, primero al numerador y luego al denominador. 15 12. Descomposición del Algoritmo Simple Tesla 399 x 223= 88.977 2 3 9 9 3 9 9 2 3 9 9 3 9 9 3 3 9 9 3 9 9 + 3 9 9 8 8 9 7 7 Producto 399 𝑋 223 = 88.977 𝐴 𝑥 𝐵𝐶𝐷 = 𝐵 ∗ 𝐴 ∗ 102 + 𝐶 ∗ 𝐴 ∗ 101 + 𝐷 ∗ 𝐴 ∗ 100 𝐴 𝑥 𝐵𝐶𝐷 = 𝐴 ∗ (𝐵 ∗ 102 + 𝐶 ∗ 101 + 𝐷 ∗ 100) 399 𝑥 223 = 399 ∗ (2 ∗ 102 + 2 ∗ 101 + 3 ∗ 100) 399 𝑥 223 = 399 ∗ (2 ∗ 102 + 2 ∗ 101 + 3 ∗ 100) 16 13. Algoritmo Simple Tesla y los números Binarios También podemos utilizar este Algoritmo para operar con numeros binarios. Solo debemos convertir el producto a número binario. Teniendo en cuenta que para poder convertirlo debo utilizar los siguientes parámetros: 0=0 (anoto el 0) 1=1 (anoto en 1) 1+1=2=10 (anoto el 0 y me llevo el 1) 2+1=3=11 (anoto el 1 me llevo 1) 3+1=4=20 (anoto el 0 y me llevo 2) 4+1=5=21 (anoto 1 y me llevo 2) 5+1=6=30 (anoto el 0 y me llevo 3) 6+1=7=31 (anoto el 1 me llevo 3) Etc. Siempre comenzamos por la derecha y vamos hacia la izquierda. Esto es aplicable al resultado de una multiplicación binaria únicamente. Atención: Para convertir un número decimal en Binario se utiliza el método Tradicional. Ejemplo de Multiplicación de Números Binarios 100110 x 1011= 110100010 38=100110 11=1011 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 + 1 0 0 1 1 0 Producto 1 0 1 2 1 1 2 1 0 Conversión 1 1 0 1 0 0 0 1 0 110100010 es equivalente a 418 Utilizar este Algoritmo en números binarios es sumamente eficiente, ya que los números no se expanden en columnas como sucede en el sistema decimal en el cual su expansión máxima por columna es de 9. Esto permite resolver las operaciones con gran velocidad y sin ningún tipo de error. Como es bien conocido las computadoras utilizan el sistema binario. 17 14. Algoritmo Simple Tesla y los polinomios También podemos aplicar este fabuloso Algoritmo de multiplicación a los polinomios, el método es básicamente el mismo que hemos redactado en este documento con la diferencia que los exponentes se suman también. Con los dos ejemplos siguientes será my sencilla su comprensión. Ejemplo A Propiedad distributiva: (2𝑥2 + 3𝑥 + 1) ∗ 𝑥 + 2 = 2𝑥3 + 3𝑥2 + 1𝑥 + 4𝑥2 + 6𝑥 + 2 = 𝟐𝒙𝟑 + 𝟕𝒙𝟐 + 𝟕𝒙 + 𝟐 Algoritmo Simple Tesla Tomamos los términos del multiplicando y los escribimos las veces que indican los coeficientes del multiplicador. 1x 2𝑥2 3𝑥 1 2𝑥2 3𝑥 1 2 2𝑥2 3𝑥 1 Ahora la letra x del número 1 multiplica a los términos de la derecha. Aclaración: Los coeficientes no multiplican. Luego se suman todos los monomios en columnas, los cuales quedan con la misma potencia. 1x 2𝑥3 3𝑥2 1𝑥 2𝑥2 3𝑥 1 2 + 2𝑥2 3𝑥 1 2𝑥3 7𝑥2 7𝑥 2 𝑷𝒓𝒐𝒅𝒖𝒄𝒕𝒐 = 𝟐𝒙𝟑 + 𝟕𝒙𝟐 + 𝟕𝒙 + 𝟐 18 Ejemplo B Propiedad distributiva: (4𝑥2 + 5𝑥 + 3) ∗ 2𝑥2 + 3𝑥 + 1 = 8𝑥4 + 10𝑥3 + 6𝑥2 + 12𝑥3 + 15𝑥2 + 9𝑥 + 4𝑥2 + 5𝑥 + 3 = 𝟖𝒙𝟒 + 𝟐𝟐𝒙𝟑 + 𝟐𝟓𝒙𝟐 + 𝟏𝟒𝒙 + 𝟑 Algoritmo Simple Tesla: Tomamos los términos del multiplicando y los escribimos las veces que indican los coeficientes del multiplicador. 𝟐𝑥2 4𝑥2 5𝑥 3 4𝑥2 5𝑥 3 4𝑥2 5𝑥 3 𝟑𝑥 4𝑥2 5𝑥 3 4𝑥2 5𝑥 3 𝟏 4𝑥2 5𝑥 3 Ahora la letra 𝒙𝟐 del coeficiente 2 multiplica a los términos de la derecha, hace lo mismo la letra 𝒙 del coeficiente 3. (Aclaración: Los coeficientes no multiplican.) Luego se suman todos los monomios en columnas, los cuales quedan con la misma potencia. 2𝒙𝟐 4𝑥4 5𝑥3 3𝑥2 4𝑥4 5𝑥3 3𝑥2 4𝑥3 5𝑥2 3𝑥 3𝒙 4𝑥3 5𝑥2 3𝑥 + 4𝑥3 5𝑥2 3𝑥 1 4𝑥2 5𝑥 3 8𝑥4 22𝑥3 25𝑥2 14𝑥 3 𝑷𝒓𝒐𝒅𝒖𝒄𝒕𝒐 = 𝟖𝒙𝟒 + 𝟐𝟐𝒙𝟑 + 𝟐𝟓𝒙𝟐 + 𝟏𝟒𝒙 + 𝟑 Multiplicar Polinomios es muy simple, creo que es más sencillo que el método Estándar y que la propiedad distributiva. 19 También podemos sumar Polinomios utilizando solo los coeficientes Utilizar solo los coeficientes disminuye la complejidad del ejercicio y el tiempo de ejecución del mismo para lograr el producto. También visualmente es mucho más simple y compacto. (4𝑥2 + 5𝑥 + 3) ∗ 2𝑥2 + 3𝑥 + 1 = 𝟐 4 5 3 4 5 3 4 5 3 𝟑 4 5 3 + 4 5 3 𝟏 4 5 3 8 22 25 14 3 Comenzamos de izquierda a derecha para poder completar cada uno de los términos con sus respectivas letras y potencias El 3 queda como número. 3 El 14 queda como 14𝑥 El 25 queda como 25𝑥2 El 22 queda como 22𝑥3 El 8 queda como 8𝑥4 𝑷𝒓𝒐𝒅𝒖𝒄𝒕𝒐 = 𝟖𝒙𝟒 + 𝟐𝟐𝒙𝟑 + 𝟐𝟓𝒙𝟐 + 𝟏𝟒𝒙 + 𝟑 20 15. Cuadrado de un binomio con el Algoritmo Simple Tesla Aplicando propiedad distributiva (a+b)2 = (a+b)*(a+b)= a2 + ab + ba+ b2 a2 + 2ab + b2 Aplicando Algoritmo Simple Tesla Ubicamos los términos segúnel numero del multiplicando, en este caso el numero 1 para ambos terminos. 1a a b 1b + a b Ahora las letras suman y potencian, la letra a en las filas que van arriba, luego la letra b en las filas que van abajo. Luego sumo. 1a a² ab 1b + ab b² a² 2ab b² Producto= a2 + 2ab + b2 21 16. Números Imaginarios El algoritmo de Multiplicación Simple Tesla también es aplicable para los números imaginarios. El método es muy similar al que aplicamos con polinomios. Ejemplo tradicional aplicando la propiedad distributiva. (5 + 2𝑖) ∗ (2 − 3𝑖) = (10 − 15𝑖 + 4𝑖 − 6𝑖2) = −6𝑖2 − 11𝑖 + 10 = Producto 6 − 11𝑖 + 10 = 𝟏𝟔 − 𝟏𝟏𝒊= Resultado Aplicando el Algoritmo Simple Tesla. Primero ordenamos los términos del multiplicando según los números del multiplicador. 5 2i 2 5 2i 5 2i 5 2i -3i 5 2i Luego la letra (i) se suma a los valores del multiplicando y el signo menos actúa de acuerdo a las reglas de los signos, por lo cual queda todo negativo. Por último sumamos en columnas y obtenemos el producto. 5 2i 2 5 2i -5i -2𝑖2 + -5i -2𝑖2 -3i -5i -2𝑖2 10 - 11i -6𝒊𝟐 Producto 10 − 11𝑖 + 6 = 𝟏𝟔 − 𝟏𝟏𝒊= Resultado 22 17. Algoritmo Simple Tesla y la división Así como este algoritmo produce la multiplicación mediantes sumas, el mismo produce la división mediante restas. Por lo cual tampoco es necesario conocer las tablas de multiplicar para resolver la división, esto permite obtener el resultado mediante una solo operación. En este capítulo daré un ejemplo de demostración sobre su funcionamiento pero próximamente estaré preparando un documento con el desarrollo del mismo para cada una de las variables que se puedan originar. Próximamente Nuevo Algoritmo de división Simple Tesla Las partes de la división son las mismas que en el algoritmo estándar, solo cambia el método. A) Ejemplo 35.955:85= 423 Dividendo Divisor 3 5 9 5 5 8 5 A - 8 5 0 0 1 Cociente 2 7 4 5 5 B - 8 5 0 0 1 1 8 9 5 5 4 C - 8 5 0 0 1 1 0 4 5 5 D - 8 5 0 0 1 1 9 5 5 E - 8 5 0 1 1 1 0 5 2 F - 8 5 0 1 2 5 5 G - 8 5 1 1 7 0 H - 8 5 1 3 8 5 I - 8 5 1 0 0 Resto En todos los pasos solo debo restar. A. En este paso completo al número 85 con ceros hasta llegar a la unidad del dividendo, si el divisor es más grande que el dividendo completo con un cero menos como en este ejemplo. Cada vez que realizo una resta voy anotando un número 1 en el lateral izquierdo el cual termina formando el cociente. 23 B. En este paso realizamos el mismo procedimiento, completamos al 85 con ceros hasta la unidad del dividendo. (8.500) luego resto. C y D. En estos pasos resolvemos igual que en los pasos anteriores. E. aquí obtenemos un valor menor al que veníamos restando por lo cual ahora corremos el 85 un lugar a la derecha y completamos con ceros hasta la unidad. En este caso resto por 850. F. Aquí realizamos lo mismo que en el paso anterior. G. Aquí obtenemos nuevamente un valor menor al que veníamos restando por lo cual ahora corremos el 85 un lugar a la derecha y completamos con ceros hasta la unidad. En este caso no hay posibilidad de completar con ceros, solo restamos por 85. H y I. En estos pasos restamos por 85 hasta que obtenemos el resto menor a 85, en este ejercicio el resto es 0, por lo cual el resultado es un número natural. El Resultado o cociente se forma mediante la suma de los cocientes que forman la misma potencia con respecto al 85. Restamos 4 veces por 8.500. Restamos 2 veces por 850 Restamos 3 veces por 85 Por lo cual el resultado será 423 Como podemos observar en las filas de color amarillo se forma la secuencia del número 85, la cual si la sumamos forma el producto. El algoritmo de división Simple Tesla se puede aplicar también para números decimales, polinomios, números binarios y mucho más. En la actualidad la multiplicación y la división más específicamente es un tema que genera una situación muy problemática en Argentina para los chicos de escuelas primarias y secundarias (según mi observación en escuelas públicas), ya que están muy familiarizados con el desconocimiento de las tablas y están inmensamente acostumbrados al uso de la calculadora de sus teléfonos. EL algoritmo Simple Tesla posibilita lograr alcanzar el objetivo por un camino más simple, aunque no propongo el desconocimiento de los métodos tradicionales y el de las tablas de multiplicar. 24 Conclusión El algoritmo de multiplicación Simple Tesla presenta una exactitud sorprendente, lo cual lo transforma en un sistema o método confiable y honesto para realizar las operaciones de multiplicación. Es un método que permite obtener el producto con una sola operación (la suma). Este algoritmo es el método más fácil y sencillo conocido para lograr el producto que se dispone hasta el momento, de hecho podría resolver multiplicaciones un niño muy pequeño que solo tenga el conocimiento para sumar. Este algoritmo es una gran oportunidad para incorporarlo dentro del sistema educativo para que la multiplicación esté al alcance de los más pequeños. Creo que el Algoritmo Simple Tesla es un gran descubrimiento y aporte para la comunidad docente. En particular, entre los maestros de educación primaria. Es simplemente diferente, es una alternativa novedosa, interesante e incomparable. El algoritmo Simple Tesla tiene muchas aplicaciones como en los números binarios o en los polinomios, también en los números imaginarios entre otros ejemplos que se desarrollan en este documento. Es un complemento muy útil para aplicar en las computadoras desde el sistema binario. El algoritmo Simple Tesla presenta la posibilidad de desarrollar la división mediante la resta de forma sencilla y sin utilizar la multiplicación. Este también tiene muchas aplicaciones en diversas áreas. A modo de crítica el Algoritmo requiere sumas largas en algunos casos. Aunque esto no debería ser una dificultad. El algoritmo de multiplicación Simple Tesla es un complemento fascinante a los diferentes métodos conocidos que existen de multiplicación en la actualidad. Profesor Zeolla Gabriel Martín 26/08/2019 Este documento es la parte III de otros trabajos sobre algoritmos de multiplicación. Referencias sobre otros Algoritmos de multiplicación del mismo Autor. 1) Nuevo Algoritmo de multiplicación (Argentino), Zeolla Gabriel M. http://vixra.org/abs/1811.0211 2) New Multiplication Algorithm (Argentino), Zeolla Gabriel M. http://vixra.org/abs/1811.0320 (Ingles) 3) Algoritmo de multiplicación Distributivo, Zeolla Gabriel M. http://vixra.org/abs/1903.0167 4) Otros trabajos de investigación matemática del autor: http://vixra.org/author/zeolla_gabriel_martin, https://independent.academia.edu/GabrielZeolla http://vixra.org/abs/1811.0211 http://vixra.org/abs/1811.0320 http://vixra.org/abs/1903.0167 http://vixra.org/author/zeolla_gabriel_martin https://independent.academia.edu/GabrielZeolla 25 Referencias 1. Gary Eason, Back to school for parents, BBC News, 13 February 2000 2. Buján, Victor; Vargas, Gillermo (1975). Matemática. Séptimo año. Conjuntos, naturales, enteros (1.ª edición). San José, Costa Rica: Editorial S. O. F. O. S., S. A. p. 239. 3. Ramos, Francisco (2010). Aritmética. Teoría y práctica. Colección Signos (1.ª edición). Lima, Perú: Empresa Editora Macro. p. 510.ISBN 9786124034909. 4. Valverde Cervantes, Anthony, ed. (2017). Matemática 7. Puentes del Saber (1.ª edición). San José, Costa Rica: Santillana. p. 272. ISBN 9789930527276. Rob Eastaway, Why parents can't do maths today, BBC News, 10 September 2010 5. Richard P. Brent. A Fortran Multiple-Precision Arithmetic Package. Australian National University. March 1978. 6. Corlu, M. S., Burlbaw, L. M., Capraro, R. M., Corlu, M. A.,& Han, S. (2010). The Ottoman Palace School Enderun and The Man with Multiple Talents, Matrakçı Nasuh. Journal of the Korea Society of Mathematical Education Series D: Research in Mathematical Education. 14(1), pp. 19–31. 7. Bogomolny, Alexander. "Peasant Multiplication". www.cut-the-knot.org. Retrieved 2017-11-04. 8. D. Wells (1987). The Penguin Dictionary of Curious and Interesting Numbers. Penguin Books. p. 44. 9. 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