Алгоритм вычитания пятизначных чисел. Алгоритм вычитания. I. Организационный момент

В основе алгоритма вычитания многозначного числа из многозначного лежат следующие теоретические факты:


· способ записи числа в десятичной системе счисления;


· правила вычитания числа из суммы и суммы из числа;


· свойство дистрибутивности относительно вычитания;


· таблица сложения однозначных чисел.


Задача 5. Проиллюстрировать теоретические основы алгоритма вычитания, вычислив разности: а) 586 - 342; б) 850 - 437.


Решение. а) Рассмотрим разность чисел 586 и 342. Воспользуемся правилом записи чисел в десятичной системе счисления и представим данную разность в таком виде: 586-342 = (5·102 + 8·10 + 6)-(3·102 + + 4·10 + 2).


Чтобы вычесть из числа 5·102 + 8·10 + 6 сумму 3·102 + 4·10 + 2, достаточно вычесть из него каждое слагаемое этой суммы одно за другим, и тогда: (5·102 + 8·10 + 6) - (3·102 + 4·10 + 2) = (5·102 + 8·10 + 6) -
- 3·102 - 4·10 - 2.


Чтобы вычесть число из суммы, достаточно вычесть его из какого-нибудь одного слагаемого (большего или равного этому числу). Поэтому число 3·102 вычитаем из слагаемого 5·102, число 4·10 - из слагаемого 8·10, а число 2 - из слагаемого 6, тогда:


(5·102 + 8·10 + 6) - 3·102 - 4·10 - 2 = (5·102 - 3·102) + (8·10 - 4·10) + (6 - 2).


Воспользуемся дистрибутивностью умножения относительно вычитания и вынесем за скобки 102 и 10. Тогда выражение будет иметь вид: (5 - 3)·102 + (8 - 4)·10 + (6 - 2). Видим, что вычитание трехзначного числа 342 из трехзначного числа 586 свелось к вычитанию однозначных чисел, изображенных цифрами соответствующих разрядов в записи заданных трехзначных чисел. Разности 5 - 3, 8 - 4 и 6 - 2 находим по таблице сложения и получаем выражение: 2·102 + 4·10 + 4, которое является записью числа 244 в десятичной системе счисления. Таким образом, 586 - 342 = 244.

б) Рассмотрим разность 850 - 437. Воспользуемся правилом записи чисел в десятичной системе счисления и представим эту разность в таком виде: 850 - 437 = (8·102 + 5·10 + 0)-(4·102 + 3·10 + 7). Поскольку из числа 0 нельзя вычесть 7, то выполнить вычитание аналогичное тому, как было сделано в первом случае, невозможно. Поэтому возьмем из числа 850 один десяток и представим его в виде 10 единиц - десятичная система счисления позволяет это сделать - тогда будем иметь выражение:


(8·102 + 4·10 + 10) - (4·102 + 3·10 + 7).


Если теперь воспользоваться правилами вычитания суммы из числа и числа из суммы, а также дистрибутивностью умножения относительно вычитания, то получим выражение (8 - 4)·102 + (4 - 3)·10 + (10 -7) или 4·102 + 1·10 + 3. Последняя сумма есть запись числа 413 в десятичной системе счисления. Значит, 850 - 437 = 413.


Разность многозначных чисел обычно находят выполняя вычитание столбиком.


В общем виде алгоритм вычитания многозначных чисел, записанных в десятичной системе счисления, формулируется так:

  • 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>a0 , 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 + a0 число b0 и записываем разность в разряде единиц искомого числа, далее переходим к следующему разряду.
  • Если цифра единиц вычитаемого больше цифры единиц уменьшаемого, а цифры, 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 + a0 , 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.


Упражнения для самостоятельной работы


1. Проиллюстрируйте теоретические основы алгоритма вычитания, вычислив разности: a) 578 - 345; б) 646 - 207.


2. Выполните вычитание, объясняя каждый шаг алгоритма:


а) 84072 - 63894; б) 940235 - 32849;


в) 935204 - 326435; г) 653481 - 233694.


3. Вычислите значение выражений, используя правила вычитания суммы из числа и числа и суммы: а) 2362 - (839 + 1362); б) (1241 + 576) - 841.


4. Вычислите значение выражения, используя правило прибавления к числу разности: а) 6420 + (3580 - 1736); б) 5480 + (6290 - 3480).


5. Вычислите значение выражения, используя правило вычитания разности из числа: а) 3720 - (1742 - 2678); б) 2354 - (965 - 1246).


6. Вычислите значение выражения, используя правило вычитания числа из разности: а) (4317 - 1928) - 317; б) (5243 - 1354) - 1643.

Теоретические положения, лежащие в основе вычитания многозначных чисел:

Представление числа в десятичной системе счисления;

Правила вычитания числа из суммы и суммы из числа;

Табличные случаи сложения однозначных чисел;

Дистрибутивные св-ва умножения относительно вычитания.

1) Записываем вычитаемое под уменьшаемым строго разряд под разрядом.

2) Начинаем вычитание с разряда единиц. Если число единиц в разряде единиц уменьшаемого больше или равно числу единиц в разряде единиц вычитаемого, то производим вычитание и записываем рез-ат в разряд ед-ц разности и переходим к вычитанию в след. разряде.

3) Если число ед-ц в разряде ед-ц уменьшаемого меньше числа ед-ц в разряде ед-ц вычитаемого, то уменьшаем число ед-ц в разряде десятков уменьшаемого (в случае, если в разряде десятков не стоит ноль) на 1, увеличивая одновременно число ед-ц в разряде ед-ц уменьшаемого на 10, после чего выполняем вычитание. Записываем полученный рез-ат в разряде ед-ц разности.

4) Если число ед-ц в разряде десятков уменьшаемого равно нулю, то находим первый из разрядов в уменьшаемом, в кот. число ед-ц не равно нулю и уменьшаем в нем число ед-ц на 1, одновременно увеличивая число ед-ц в тех разрядах, в кот. стоит ноль на 9, а число ед-ц в разряде ед-ц уменьшаемого на 10. Производим вычитание, записываем ответ в соотв разряд разности и переходим к вычитанию в след разряде.

5) В след разряде повторяется №2, 3 или 4.

6) Процесс вычитания считаем законченным, когда произвели вычитание из старшего разряда уменьшаемого.

Методика изучения алгоритма.

Безусловно, младшие школьники не могут освоить алгоритмы письменного вычитания в общем виде. Но учителю их знать необходимо.

Это позволит ему:

При ознакомлении учащихся с алгоритмом правильно ор­ганизовать подготовительную работу;

Управлять деятельностью школьников, направленной на усвоение алгоритма;

В упражнениях на закрепление алгоритма учитывать все возможности его использования.

Описания алгоритмов даются учащимся начальных классов в упрощённом виде, где фиксируются только основные моменты:

1) вычитаемое нужно записать под уменьшаемым так, чтобы соответствующие разряды находились друг под другом;

2) вычитание следует начинать с низшего разряда, т.е. вычи­тать сначала единицы.

Другие операции, входящие в алгоритм, либо разъясняются младшим школьникам на конкретных примерах, либо осозна­ются ими в процессе выполнения спец. подобранных упражне­ний.

Традиционная программа: знакомство с приёмами письм. сложения/вычитания в теме «Тысяча»; сложение/вычитание «в столбик» двузначных чисел по образцу действий: Объясни решение примера 43 - 29 «в столбик»: Пишу единицы под единицами, десятки - под десятками. Вычитаю единицы. Занимаю 1 десяток. 13-9=4. Пишу под еди­ницами 4.

Вычитаю десятки. Один десяток мы взяли, поэтому в умень­шаемом осталось 3 десятка. 3-2=1. Пишу 1 под десятками. Читаю ответ: разность равна 14.

Последовательно рассматриваются различные случаи вычита­ния трёхзначных чисел.

Программа Истоминой: дети знакомятся с алгоритмами письменною сложения и вычитания после того, как усвоят нумерацию чисел в пре­делах миллиона.

Приступая к изучению алгоритмов письменного сложения и вычита­ния, учащиеся выполняют задание:

На сколько можно уменьшить 308282, чтобы изменились цифры, стоя­щие в разряде единиц и десятков, а цифры других разрядов остались те же?

(Анализ способа действий при вычитании в столбик). Объясни, как вы­полнено вычитание чисел. Догадайся, почему вычитание многозначных чисел «в столбик» нужно начинать с разряда единиц? (Акцентирование внимания на выполнении записи «в столбик», обсуждение верной и неверной записей).

Вопрос 6. Алгоритмы письменного сложения и вычитания.

Как показывает практика усвоение алгоритмов письменного сложения и вычитания не является легким делом. Одна из причин затруднений в неправильной организации учебного процесса. Должна быть направленность на личность школьника, его индивидуальные способности.

При выполнении письменных вычислений быстро развивается усталость при работе с числами, так как требуется выполнить большое количество операций, чтобы найти результат, затратить больше сил и времени, требуется большая сосредоточенность внимания, следовательно, появляются ошибки. Избежать быстрой утомляемости поможет чередование различной деятельности: устной с письменной, решение примеров с решением задач, стандартные задания выполнять реже, больше заданий, требующих смекалки, нестандартных подходов.

Учащиеся не так быстро устают, если они достаточно полно воспринимают новые знания и получают образец вычисления, записанный в знаковой форме, а также в словесной формулировке (в виде объяснения решения). Изучению темы также должны предшествовать подготовительная работа, так как понимание изучаемого материала является огромным внутренним стимулом к изучению математики.

Следует детям показывать знакомый материал, так как часто они пытаются воспринимать весь материал как новый, не выделяя известного, а одновременно изучение большого учебного материала может быть не под силу. Изучение письменных вычислений дает возможность для постановки проблемных вопросов, организации совместного поиска на них ответов, обучении самоконтролю.

Письменные приемы включают следующие случаи (см. табл. выше)

    сложение и вычитание без перехода через десяток;

    правило проверки сложения и вычитания;

    письменные приемы сложения с переходом через десяток;

    письменные приемы вычитания с переходом через десяток.

На подготовительном этапе можно давать таблицу сложения и вычитания в пределах 20, изученные устные приемы сложения и вычитания в пределах 100. При ознакомлении необходимо показать 2 вида записи приемов: в строчку и в столбик, обращая внимание, что при сложении и вычитании единицы второго числа подписываются под единицами первого числа, а десятки под десятками.

35 (дать только запись, не требуя вычисления).Условие 12 примера отделяется от ответа

чертой, которая обозначает знак «равно».

Объяснение письменного сложения и вычитания можно начать с устного решения примеров на сложение и вычитание двузначных чисел без перехода через десяток. Затем самостоятельно выполнить запись примера в столбик, как более удобную. Учителю следует показать, что в каждом из разрядов числа складываются как однозначные. Сложение и вычитание начинается с единиц. Для введения вычислений с переходом через разряд можно дать задание наблюдать различие между примерами:

47 47 47 74 74 74

32 33 34 53 54 55

На начальном этапе можно разрешить использовать точку в качестве опорного сигнала для самоконтроля. Точка (опорный сигнал) – фактор чисто психологический, следовательно, повысит внимание. Если ученик устал, чувствует, что внимание ослаблено, то может поставить точку. Усвоить новые знания помогут четкие алгоритмы, которые представлены в учебниках математики для начальных школы.

Например: 56+23. Рассуждения учащихся: пишу 56 ниже пишу в столбик 23 (единицы подписываю под единицами, десятки под десятками), ставлю знак +, подчеркиваю, вычисляю. Складываю единицы, складываю десятки, читаю ответ. Алгоритм вычитания: вычитаю единицы, вычитаю десятки, читаю ответ. Они составлены на основе алгоритмов письменного сложения и вычитания курса математики.

В основе действия сложения лежит следующий алгоритм:

    Записывают второе слагаемых под первым так, чтобы соответствующие разряды находились друг под другом.

    Складывают цифры разряда единиц. Если сумма меньше 10, ее записывают в разряд единиц ответа и переходят к следующему разряду.

    Если сумма цифр больше 10 или равно, то представляют ее в виде: 10+с 0 , где с 0 - однозначное число, записывают с 0 в разряд единиц ответа и прибавляют 1 к цифре десятков первого слагаемого, после чего переходят к разряду десятков.

    Повторяют те же действия с десятками, потом с сотнями и т.д. Процесс сложения заканчивается, когда произведено сложение цифр старших разрядов.

Алгоритм вычитания.

    Записывают вычитаемое b n , b n -1 …b 1 ,b 0 под уменьшаемым, так, чтобы соответствующие разряды находились друг под другом.

    Если цифра в разряде единиц вычитаемого не превосходит соответствующей цифры уменьшаемого, то ее вычитают из соответствующей цифры уменьшаемого, после чего переходят к следующему разряду.

3.Если цифра единиц вычитаемого больше цифры единиц уменьшаемого, т.е. a 0

4. Если цифра единицы вычитаемого больше цифры единиц уменьшаемого, а цифры, стоящие в разряде десятков, сотен и т.д. уменьшаемого, равны 0, то берут первую, отличную от 0, цифру в уменьшаемом (после разряда единиц), уменьшают ее на 1, все цифры в младших разрядах до разряда десятков включительно увеличивают на 9, а цифру в разряде единиц на 10, вычитают b 0 из 10+ a 0 , записывают результат в разряде единиц разности и переходят к следующему разряду.

Учителю необходимо знать алгоритмы сложения и вычитания в общем виде, чтобы:

а) при ознакомлении с алгоритмом правильно организовать работу;

б) управлять деятельностью школьников, направленной на усвоение алгоритма;

в) в упражнениях на закрепление алгоритма учитывать все возможности его использования.

Деятельность учащихся, направленная на формирование навыков письменного сложения и вычитания может быть организована по-разному.

Типичные ошибки.

При использовании вычислительных приемов сложения и вычитания в пределах 100 учащимися могут быть допущены следующие ошибки.

    Смешивают приемы вычислений, основанные на правилах вычитания суммы из числа и числа из суммы:

50-36=50-(30+6)=(50-30)+6=26

56-30=(50+6)-30=(50-30)-6=14

2. Не различают разрядов при сложении:

54+2=74 (число десятков складывается с числом единиц)

54-40=50 (из числа единиц вычитают число десятков)

3. Допускают ошибки в табличном сложении и вычитании:

4. Пропускают операции вычислительного приема или включают лишние:

76-20=50 (пропуск операции +6)

64+30=97 (+3 – лишняя операция)

5. Смешивают действия сложения и вычитания:

Методическая задача:

Как следует организовать работу учащихся, чтобы предупредить появление подобных ошибок.

§ 1 Алгоритм письменного вычитания многозначных чисел

Рассмотрим алгоритм письменного вычитания многозначных чисел. Например, нам нужно найти значение разности чисел 397.539 и 25.128.

1. Прочитаем их. Уменьшаемое - 397.539, вычитаемое - 25.128.

2. Определяем количество разрядов в каждом числе. Это шестизначное и пятизначное числа.

3. Записываем числа одно под другим так, чтобы единицы одинаковых разрядов находились в одном столбце.

Вычитаем разрядные единицы, начиная с самого первого разряда - единиц, заканчивая последним разрядом - десятки тысяч.

9 единиц минус 8, получится 1.

3 разрядных десятка уменьшится на 2 разрядных десятка, будет также 1.

Вычитаем разрядные сотни. 5 минус 1, получится 4.

В классе тысяч из 7 единиц тысяч вычитаем 5 единиц тысяч, получаем 2.

В последнюю очередь вычитаем десятки тысяч. Девять минус два, равно семи.

Разрядные сотни тысяч остаются без изменения.

4. Читаем ответ. Это шестизначное число 372.411.

§ 2 Алгоритм письменного вычитания трехзначных чисел

Рассмотрим алгоритм вычитания из трёхзначных чисел. Нужно вспомнить разрядный состав числа. Например, нам необходимо из 750 вычесть 6. Представим уменьшаемое в виде суммы разрядных слагаемых: 750=700+50

Всегда должно соблюдаться правило: действия выполняются с единицами одинаковых разрядов, начиная с наименьшего. Из нуля вычесть 6 нельзя, поэтому уменьшаемое можно представить в виде суммы разрядных слагаемых так:

Из 5-ти десятков мы занимаем один десяток, затем из этого десятка вычитаем 6 и получаем 4. Значение разности равно 700+40+4=744.

Попробуем сделать запись данного действия вычитания в столбик. При вычитании разрядных единиц мы занимали один разрядный десяток. Чтобы об этом не забыть, поставим над цифрой 5 точку на строке памяти. При вычитании разрядных десятков точка напомнит нам о том, что осталось только 4 разрядных десятка. Таким образом, точка на строке памяти ставится, если невозможно выполнить вычитание без единиц большего разряда.

§ 3 Вычитание многозначных чисел с переходом в следующий разряд

Рассмотрим вычитание многозначных чисел с переходом в следующий разряд.

Уменьшаемое - 290.380, вычитаемое - 37.161. Это шестизначное и пятизначное числа.

Записываем числа одно под другим так, чтобы единицы одинаковых разрядов находились в одном столбце.

Вычитаем разрядные единицы, начиная с самого первого разряда - единиц, заканчиваем последним разрядом - десятки тысяч.

Из 0 вычесть 1 нельзя, занимаем один разрядный десяток, а чтобы не забыть, ставим точку на строку памяти над разрядом десятков. Из 10 вычесть 1, получится 9 разрядных единиц. Точка напоминает нам о том, что разрядных десятков осталось 7. 7 минус 6, получится 1.

Вычитаем разрядные сотни. 3 минус 1, будет 2.

В уменьшаемом в разряде единиц тысяч стоит 0. Это значит, нам нужно занять один десяток тысяч. Чтобы запомнить, ставим точку на строке памяти и из 10 вычитаем 7. Получится 3 разрядных единицы тысяч.

В разрядных десятках тысяч с учётом отметки точкой, получается8. 8 минус 3, будет 5. Разрядные сотни тысяч остаются без изменения.

Читаем ответ: значение частного - шестизначное число 253.219.

§ 4 Краткие выводы по теме урока

Таким образом, письменное вычитание многозначных чисел выполняется в столбик по определённым правилам:

Во-первых, записывать числа необходимо одно под другим так, чтобы единицы одинаковых разрядов находились в одном столбце.

В-третьих, в случае невозможности вычитания разрядных единиц без использования единиц большего разряда на строке памяти ставится точка.