奇奇怪怪的数学计算方法 1:Navasesh
“先别往下翻,拿张纸写三行算式,让大脑动起来
0. 热身题:30 秒验算挑战
如果没找到笔,在心里默算就行——
- 45 − 23 = 21
- 897 + 543 = 1440
- 364 × 576 = 207664
规则 :不许动笔 / 按计算器,30 秒后给出“对”还是“错”。
计时开始——嘀嗒、嘀嗒……停!
现在摸摸心跳:
- 如果三题都斩钉截铁,恭喜,你是隐藏大佬;
- 只要有一题犹豫半秒,请自觉把口袋里的糖放在桌上,因为接下来你会把糖赢回去。
1. 苹果树下的赌局(本章为 AI 撰写)
故事得从一棵歪脖子苹果树说起。
那天阳光很好,风把树叶吹得沙沙响。树下坐着两个人:
- 阿南,镇上出名的“心算狂魔”,据说能口算四位数乘法;
- 小洛,刚放学、手里攥着半包辣条的小学生。
辣条在石桌上一拍,小洛放话:“比快!谁先说出答案对错,谁就赢走对方手里的零食。”
阿南懒洋洋地咬了一口苹果:“行,苹果归你,辣条归我。”
裁判是一只橘猫,叫“肥仔”。它每天的工作就是晒太阳,今天被迫营业。
第一局:13 + 14 = 27
肥仔喵了一声,计时开始。
小洛:“正确!”
阿南:“正确!”
两人几乎同时出口,平局。
第二局:1071 − 373 = 708
空气突然安静。
阿南眉头拧成“川”字,嘴里念念有词,手指在膝盖上悄悄比划。
小洛却咧嘴一笑:“错误!”
肥仔甩甩尾巴,宣布小洛得分。
阿南瞪眼:“你怎么做到的?”
小洛耸肩:“我用 Navasesh。”
第三局:1632 × 3779 = 6167328
四位数乘法?阿南额头开始冒汗。
小洛:“正确!”
阿南还在掰指头,肥仔已经懒洋洋地判了小洛再得一分。
辣条彻底搬家。阿南不服:“作弊!”
小洛摊手:“我只是把数字‘捏’成了一位数。”
2. 什么是 Navasesh?
小时候,我们靠“逆运算”检查作业;印度人却说:
“把数字捏成一位数,对错一眼便知!”
他们管这招叫 Navasesh(नवसेष,意为“余九”)。
Navasesh 不是小聪明,而是印度先人留下的数字验算方法。
核心原理:
任何整数,把它各位相加,一路加到只剩一位,这个数字和原数模 9 同余。
没能看懂?拆成三步,逐个理解。
2.1 第一步:拆——无限拆解,直到一位
官方叫“数位根”,民间叫“捏小”——把一个数所有数字相加,再加到只剩一位。
- 25 → 2 + 5 = 7
- 64 → 6 + 4 = 10 → 1 + 0 = 1
- 9876543210 → 9+8+7+6+5+4+3+2+1+0 = 45 → 4+5 = 9(=0, 在这种验算方法中 9 等价于 0)
小技巧:看到 9 直接扔掉!
因为 9 ≡ 0 (mod 9),所以 45187 → (4+5)+(1+8)+7 = 7,一步到位。
2.2 第二步:算——对“捏小”后的数做原运算
把“捏小”后的数,原封不动地 代回原算式。
原式 | 捏后代入 | 结果 |
---|---|---|
13 + 14 | 4 + 5 | 9 |
1071 − 373 | 9 − 4 | 5 |
1632 × 3779 | 3 × 8 | 24 → 6 |
2.3 第三步:比——只看最后一位“模 9 取余”
把等式右边的答案也“捏小”,与第二步结果对比(该方法不适于除法):
- 13 + 14 = 27 → N(27)=2+7=9,与原式结果 9 相符 ✅
- 1071 − 373 = 708 → N(708)=15=1+5=6,与 5 不符 ❌
- 1632 × 3779 = 6167328 → N(6167328)=33→6,与 6 相符 ✅
不符必错,相符极可能对(概率约为 88.9 %)。
该概率假设错误值在足够大的整数范围内均匀分布
2.4 局限性
如:
3 + 11 = 5
分别做一次 Navasesh 验证:
算式 | Navasesh | 结果 | 判断 |
---|---|---|---|
3 + 2 | 3 + 2 = 5 | 5 | 相符 ✅ |
5 | 5 | 5 | 相符 ✅ |
左右两边模 9 都等于 5,Navasesh 判定“正确”,可实际上 3 + 11 = 14 ≠ 5。
这就是典型的 伪阳性——Navasesh 说“没问题”,但算式实际错误。
3. 原理探究
3.1 为什么是 9,不是 8 或 10?
把 1 到 9 全部乘以 2 到 9,再取模 9,你会发现:
- 乘 2:2,4,6,8,1,3,5,7,0
- 乘 3:3,6,0,3,6,0,3,6,0
- …
- 乘 9:0,0,0,…
所有结果都在 0–8 之间循环,9 的倍数天然归零 。
因此,数字和与自身模 9 同余,成为最快速的方法。
3.2 简单证明
把正整数 A 写成十进位展开
A = aₙ·10ⁿ + aₙ₋₁·10ⁿ⁻¹ + … + a₁·10 + a₀,
其中 0 ≤ aᵢ ≤ 9,aₙ ≠ 0。
我们记
N(A) 为 A 的数位根,即不断求数字和直至一位。
目标
证明:A ≡ N(A) (mod 9)。
只要这一条成立,Navasesh 的全部验算(加、减、乘)立刻跟着成立,因为模运算对这三种运算天然同余。
递等式链
行 | 表达式 | 理由 |
---|---|---|
(1) | A = aₙ·10ⁿ + aₙ₋₁·10ⁿ⁻¹ + … + a₁·10 + a₀ | 十进位展开 |
(2) | 10 ≡ 1 (mod 9) | 10 − 1 = 9 |
(3) | 10ᵏ ≡ 1ᵏ ≡ 1 (mod 9) | 对 (2) 取 k 次幂 |
(4) | A ≡ aₙ·1 + aₙ₋₁·1 + … + a₁·1 + a₀ (mod 9) | 把 (3) 代入 (1) |
(5) | A ≡ (aₙ + aₙ₋₁ + … + a₁ + a₀) (mod 9) | 整理 |
(6) | 若数字和仍 ≥ 10,重复 (1)–(5) | 有限步必得一位数 |
(7) | A ≡ N(A) (mod 9) | 最终一位即 N(A) |
结论
由 (7) 可知,任何整数 A 与其数位根 N(A) 在模 9 下同余。
因此:
- 若 A + B = C,则 N(A)+N(B) ≡ N(C) (mod 9);
- 若 A − B = C,则 N(A)−N(B) ≡ N(C) (mod 9);
- 若 A × B = C,则 N(A)·N(B) ≡ N(C) (mod 9)。
Navasesh 的验算规则,本质就是“把模 9 同余式再人工算一遍”。
证毕。
4. 实战演练:把糖赢回来
现在回到开头的三道题,我们用 Navasesh 再走一遍。
题目 1:45 − 23 = 21
- N(45) = 9 → 0
- N(23) = 5
- 0 − 5 = −5 → 负数加 9:−5 + 9 = 4
- N(21) = 3
- 4 ≠ 3 ⇒ 错误(正确答案是 22)
题目 2:897 + 543 = 1440
- N(897) = 8+9+7 = 24 → 6
- N(543) = 5+4+3 = 12 → 3
- 6 + 3 = 9
- N(1440) = 1+4+4+0 = 9
- 9 = 9 ⇒ 正确
题目 3:364 × 576 = 207664
- N(364) = 3+6+4 = 13 → 4
- N(576) = 5+7+6 = 18 → 0
- 4 × 0 = 0
- N(207664) = 2+0+7+6+6+4 = 25 → 7
- 0 ≠ 7 ⇒ 错误
30 秒不到,三道题全部判完,糖可以拿回来了。
5. 高阶玩法:不只判对错,还能猜数字
5.1 速查乘法表
99 × 87 = ?
- N(99)=0,N(87)=6 → 结果数字根必为 0。
- 真值 8613 → 8+6+1+3=18 → 0,验证通过。
5.2 魔术表演:蒙眼猜和
让观众随便写个 5 位数,再写一个,你把它们相加,不用看 ,直接报出结果正确与否。
观众震惊:你怎么知道?
你笑而不语:Navasesh。
6. 高阶:把 Navasesh 写进 Python
三行代码,把“Navasesh”做成函数:
1 | n = int(input(' 请输入整数:')) |
7. 小结 & 预告
今天我们用“苹果树下赌辣条”的故事,学会了 Navasesh:
- 拆——把数字捏成一位数
- 算——对“捏小”后的数做原运算
- 比——模 9 同余即正确
下一篇,我们将解锁 “十位数相同、个位凑十” 的乘法:
73 × 77 = ?
五秒算出答案
📚 参考资料
用途 | 推荐条目 | 出处 |
---|---|---|
历史溯源 | 《吠陀数学》Bharati Krishna Tirthaji 原著 | 英文维基 “Vedic Mathematics” 条目 https://en.wikipedia.org/wiki/Vedic_Mathematics |
“数位根”定义 | Wolfram MathWorld – Digital Root | https://mathworld.wolfram.com/DigitalRoot.html |
模 9 同余证明 | Khan Academy – Modular Arithmetic 基础视频 | https://www.khanacademy.org/computing/computer-science/cryptography/modarithmetic/a/what-is-modular-arithmetic |
Python 数位根实现 | Rosetta Code – Digital Root (Python) | https://rosettacode.org/wiki/Digital_root#Python |
漫画情节灵感 | 韩国数学漫画《数学世界历险记》第 3 卷 Navasesh 章节 | 无官方电子版权,可自行购买书籍 |
奇奇怪怪的数学计算方法 1:Navasesh