乘法

基本简介

乘法是四则运算之一

例如4乘5，就是4增加了5倍率，也可以说成5个4连加。

古巴比伦人很早就发现，1/7是一个无限小数，怎么除也除不完。古巴比伦的倒数表里所有的数都是精确的小数，它们（在60进制中）都是有限小数。碰到无限小数时，他们会用取近似值的方法来解决。例如，古巴比伦人会通过

“小九九”的由来

《九九乘法歌诀》，又常称为“小九九”。现在学生学的“小九九”口诀，是从“一一得一”开始，到“九九八十一”止，而在古代，却是倒过来，从“九九八十一”起，到“二二得四”止。因为口诀开头两个字是“九九”，所以，人们就把它简称为“九九”。大约到13、14世纪的时候才倒过来像现在这样“一一得一……九九八十一”。

中国使用“九九口诀”的时间较早。在《荀子》、《管子》、《淮南子》、《战国策》等书中就能找到“三九二十七”、“六八四十八”、“四八三十二”、“六六三十六”等句子。由此可见，早在“春秋”、“战国”的时候，《九九乘法歌诀》就已经开始流行了。

名称

“×”是乘号，乘号前面和后面的数叫做因数，“=”是等于号，等于号后面的数叫做积。

10（因数） ×（乘号） 200（因数） =（等于号） 2000（积）

因数也叫乘数。

读法

读作：三乘五等于十五

注意：现行课本中，只说“乘”不说“乘以”。要注意和除法中“除”和“除以”区分。

意义

3×5表示5个3相加

5x3表示3个5相加。

注意：1.在如上乘法表示什么中，常把乘号后面的因数做为乘号前因数的倍数。

2.参见wiki中对乘数和被乘数的定义

另：乘法的新意义：乘法不是加法的简单记法

Ⅰ乘法原理：如果因变量f与自变量x1,x2,x3,….xn之间存在直接正比关系并且每个自变量存在质的不同，缺少任何一个自变量因变量f就失去其意义，则为乘法。

在概率论中，一个事件，出现结果需要分n个步骤，第1个步骤包括M1个不同的结果，第2个步骤包括M2个不同的结果，……，第n个步骤包括Mn个不同的结果。那么这个事件可能出现N=M1×M2×M3×……×Mn个不同的结果。

Ⅱ加法原理：如果因变量f与自变量(z1,z2,z3…,zn)之间存在直接正比关系并且每个自变量存在相同的质，缺少任何一个自变量因变量f仍然有其意义，则为加法。

在概率论中，一个事件，出现的结果包括n类结果，第1类结果包括M1个不同的结果，第2类结果包括M2个不同的结果，……，第n类结果包括Mn个不同的结果，那么这个事件可能出现N=M1+M2+M3+……+Mn个不同的结果。

以上所说的质是按照自变量的作用来划分的。

此原理是逻辑乘法和逻辑加法的定量表述。

将数字乘以多于几位小数位是繁琐而且容易出错的。发明了通用对数以简化这种计算。幻灯片规则允许数字快速乘以大约三个准确度的地方。从二十世纪初开始，机械计算器，如Marchant，自动倍增多达10位数。现代电子计算机和计算器大大减少了用手倍增的需要。

历史算法

在埃及，希腊，印度和中华文明中记载了繁殖方法。

公元前约公元前十八万公元至二千零二十年的三叉骨，暗示了中非旧石器时代上升的知识。

埃及人

在阿姆斯纸莎草纸中记载的埃及整数和分数乘法的方法是连续添加和加倍。例如，要找到13和21的乘积，必须双倍21次，得到2×21 = 42，4×21 = 2×42 = 84,8×21 = 2×84 = 168.完整的产品可以然后通过添加在双倍序列中找到的适当术语来找到：

13×21 =（1 + 4 + 8）×21 =（1×21）+（4×21）+（8×21）= 21 + 84 + 168 = 273。

巴比伦人

巴比伦人使用了一个十六进制位置数字系统，类似于现代十进制。因此，巴比伦的乘法非常类似于现代十进制乘法。由于记忆60×60不同产品的相对困难，巴比伦数学家使用乘法表。这些表由某个主体号n：n，2n，...，20n的前20个倍数列表组成。其次是10n：30n 40n和50n的倍数。

中国人

在公元前300年前的数学文本《周髀算经》和《算术九章》中，乘法计算用字写出，虽然早期的中国数学家使用了涉及加法，减法，乘法和除法的罗德微积分。 Al Khwarizmi在9世纪初向阿拉伯国家介绍了这些地名十进制算术算法。

在各种文明的算术发展过程中，乘法运算的产生是很重要的一步。一个文明可以比较顺利地发展出计数方法和加减法运算，但要想创造一套简单可行的乘法运算方法却不那么容易。我们目前使用的乘法竖式计算看似简便，实际上这需要我们事先掌握九九乘法口诀表；考虑到这一点，这种竖式计算并不是完美的。我们即将看到，在数学的发展过程中，不同的文明创造出了哪些不同的乘法运算方法，其中有的运算法甚至可以完全抛弃乘法表。

古巴比伦数学使用60进制，考古发现的一块古巴比伦泥板证实了这一点。这块泥板上有一个正方形，对角线上有四个数字1, 24, 51, 10。最初发现这块泥板时人们并不知道这是什么意思，后来某牛人惊讶地发现，如果把这些数字当作60进制的三位小数的话，得到的正好是单位正方形对角线长度的近似值：1 + 24/60 + 51/60^2 + 10/60^3 = 1.41421296296... 这说明古巴比伦已经掌握了勾股定理。60进制的使用为古巴比伦数学的乘法运算发展带来了很大的障碍，因为如果你要背59-59乘法口诀表的话，至少也得背1000多项，等你把它背完了后我期末论文估计都已经全写完了。另一项考古发现告诉了我们古巴比伦数学的乘法运算如何避免使用乘法表。考古学家们发现一些泥板上刻有60以内的平方表，利用公式ab = [(a+b)^2 - a^2 - b^2]/2 可以迅速查表得到ab的值。另一个公式则是ab = [(a+b)^2 - (a-b)^2]/4，这说明两个数相乘只需取它们的和平方与差平方的差，再两次取半即可。平方数的频繁使用很可能加速了古巴比伦人发现勾股定理的过程。

古巴比伦数学把除以一个数看作是乘以它的倒数，利用倒数表可以很方便的实现这种算法。倒数表开头的一部分是这个样子：

2 0; 30

3 0; 20

4 0; 15

5 0; 12

6 0; 10

8 0; 7, 30

9 0; 6, 40

10 0; 6

12 0; 5

15 0; 4

16 0; 3, 45

18 0; 3, 20

20 0; 3

... ....

古巴比伦人很早就发现，1/7是一个无限小数，怎么除也除不完。古巴比伦的倒数表里所有的数都是精确的小数，它们（在60进制中）都是有限小数。碰到无限小数时，他们会用取近似值的方法来解决。例如，古巴比伦人会通过1/13 = 1*(1/13) = 7*(1/91) ≈ 7*(1/90) = 7*(40/3600) = (7*40)/3600 来计算1/13的值。那个40就是查倒数表查出来的。

古埃及数学使用了完全不同的乘法运算法。它们的乘法运算不需要借助任何辅助用表。古埃及人注意到，任何一个数都可以表示为若干个不同的2的幂的和。因此，你需要做的仅仅是不断将1和乘数进行翻倍。看看古埃及人如何计算46乘以22：

46 x 22 = 1012

1 22

2 44 44

4 88 + 88

8 176 + 176

16 352

32 704 + 704

-------

1012

上面的演算中，左列是1不断翻倍的结果，右边是22不断翻倍的结果。选出左列的2, 4, 8, 32，它们的和正好就是被乘数46；那么把右列对应的数加起来就是乘法运算的最终结果。至于如何选出2, 4, 8, 32这四个数，一个简单的方法就是，不断选出左列里小于被乘数的数中最大的一个，然后当前被乘数减去它。比如，32是最大的数，用46-32后剩14；8是小于14的最大数，14-8后剩6；然后最大的小于6的数是4，6减去4后剩2，这样下来2+4+8+32正好就是被乘数46了。这其实就是二进制的经典应用，2, 4, 8, 32正好与46的二进制中的数字1一一对应。你可以在这里看到一些相关的东西。

两数相乘，同号得正，异号得负，并把绝对值相乘。

整数的乘法运算满足：交换律，结合律，分配律，消去律。

随着数学的发展， 运算的对象从整数发展为更一般群。

群中的乘法运算不再要求满足交换律。 最有名的非交换例子，就是哈密尔顿发现的四元数群。 但是结合律仍然满足。

1.乘法交换律：

2.乘法结合律：

3.乘法分配律：

在群上再装备另一种乘法， 则发展成为“环”， 两种乘法中的一种可以视为传统意义上的加法，因此要求满足分配律和交换律；但是另一种“乘法”却不要求交换律。

在环里面，我们不再要求消去律成立。 如果这个环有消去律，就叫做整环。

但是对于环来说， 不一定有“除法”的概念。 如果环有除法的话，就叫做“域”。

域是最接近我们平时所说的有理数集合的东西。 但是它包含了更多信息。

前面讲的这些代数对象的乘法都满足结合律。 实际上数学发展到后来， 产生了一些不满足结合律的乘法。

最经典的就是所谓的李(Lie)括号

乘法是数学中基本运算之一。假设a乘b等于c，即记为ab=c或a·b=c。

中国古代利用算筹进行乘法计算。筹算乘法分三层：上位是被乘数，中位是积，下位是乘数。先由乘数的最大一位去乘被乘数，乘完后去掉这位的算筹，再用第二位数去乘，两次之积对应位上的数相加，乘完为止。例如81 × 81，先把乘数和被乘数分别放在上位和下位，如图﹝a﹞。用80去乘81得6480，「8」用完了，便掉去，如图﹝b﹞。再用1去乘81得81加到6480上，即等于6561，「1」亦用完了，便掉去，得图﹝c﹞。

﹝a﹞﹝b﹞﹝c﹞

计算的层次就是把多位数变为用单位数去乘多位数，乘一位加一位，基本原理与现在通用的笔算乘法完全一样，只是使用乘数的次序与现在作法相反。

中世纪，印度流行几种实用而且有趣的乘法。「十字相乘法」是其中一种，印度人称之为闪电似的乘法。例如

1494年意大利数学家巴切利﹝1445 - 1514﹞介绍了八种乘法。第一种乘法与现在通用的笔算乘法完全一致，第六种就是方格乘法。此法约于十五世纪传入中国，因其图形有如织锦﹝参看下图﹞，故亦称为铺地锦。

这当中利用了乘法的巧算，比如：

现在人们一般把那些有心计、会算计、善谋划的人形容为心里有“小九九”。

乘法表

口诀表

个位乘以另一个因数，然后十位乘以另一个因数，最后俩者相加。

例：12×14=？

解:10*12=120

4*12=48

48+120=168