Texto complementar Algumas técnicas operatórias (de outros tempos e de outros lugares) Ronaldo Nicolai MATEMÁTICA 1 Matemática Assunto: Operações Algumas técnicas operatórias (de outros tempos e de outros lugares) Aprendemos na infância – e usamos inúmeras vezes – algoritmos para efetuar as 4 operações elementares: adição, subtração, multiplicação e divisão. Esses algoritmos estão intrinsecamente ligados ao nosso sistema de numeração, mas podemos nos perguntar: será que são os únicos existentes? Foram sempre usados? São universalmente reconhecidos como os melhores? Neste artigo descrevemos algumas técnicas operatórias, de aparência talvez exótica, usadas em outros tempos e outros lugares. Apresentaremos também pequenas variações dos algoritmos habituais que ajudam a compreender por que estes algoritmos fornecem as respostas desejadas. Adição 584 97 (500 80 4) (90 7) 1 1 58 4 9 7 68 1 ou 500 (80 90) (4 7) 500 170 11 500 (100 70) (10 1) (500 100) (70 10) 1 600 80 1 681 O algoritmo da adição realiza, simultaneamente, a maior parte das operações acima detalhadas. Multiplicação a) U sando uma decomposição como a anterior e aplicando a propriedade distributiva, temos: 584 3 97 5 (500 80 4) (90 7) 5 45 000 7 200 360 3 500 560 28 ou, de modo um pouco mais prático: 3 7 4 5 5 6 5 8 9 2 5 6 5 0 3 6 2 0 0 0 6 4 4 7 8 0 0 0 0 0 8 1 b) Multiplicação em gelosia Os dois quadros abaixo ilustram o algoritmo em gelosia para efetuar 584 × 97. Não se sabe quando ou onde a multiplicação em gelosia apareceu, mas a Índia parece ser a fonte mais provável. Lá foi usada pelo menos desde o século XII e depois parece ter sido levada à China e à Arábia. ◆◆5 ◆◆8 7 2 ◆◆4 3 6 ◆◆5 ◆◆8 9 5 4 5 7 7 6 3 5 5 6 2 6 4 ◆◆4 3 6 2 8 9 7 8 c) Técnica camponesa ou russa Foi uma técnica comum na Europa medieval. Chamou-se multiplicação russa pois era supostamente usada pelos camponeses russos até a 1a Guerra Mundial. A multiplicação de 584 por 97 ilustrará o processo: 97 48 24 12 6 3 1 58 4* 1 16 8 2 33 6 4 67 2 9 34 4 18 68 8* 37 37 6* 584 18688 1 37376 56648 O processo consiste em dividir por 2 um dos fatores (com aproximação para menos, se for ímpar) e, simultaneamente, dobrar o outro fator. Somam-se os resultados das linhas dobradas onde a correspondente metade for ímpar. Tente descobrir por que funciona. Subtração Várias técnicas podem ser usadas para efetuar uma subtração: a) Adicionar o mesmo número aos dois termos da subtração: 5 8 7 5 8 4 é o mesmo que, somando 3, efetuar 1 0 0 9 7 4 8 7 Outro exemplo: 304 76 308 80 328 100 228 14 + 20 b) Podemos também subtrair o mesmo número dos dois termos: 584 97 580 93 500 13 490 3 487 –4 – 80 – 10 c) Quanto devemos acrescentar ao 97 para obter 584? 97 3 100 100 400500 500 84 584 487 2 d) Quanto devemos tirar de 584 para obter 97? 5844 580 58080500 500400100 100 3 97 487 Divisão Sabemos que, dados dois números inteiros positivos a e b, existe um único par de números inteiros q e r, chamados quociente e resto, tais que a = bq + r e 0 r b. O algoritmo da divisão nos fornece o quociente q e o resto r. Em alguns países, como a Inglaterra e os Estados Unidos, o algoritmo inicial para achar q e r é diferente do nosso. (Também a maneira de dispor a, b, q e r difere um pouco da nossa.) Vamos exemplificar: 8 7 0 1 0 2 0 7 8 3 1 7 0 2 4 0 3 0 ou começar, por exemplo, 5 7 9 7 7 com 30 no quociente: 0 3 9 7 2 4 7 5 2 3 9 5 Qualquer número poderia ser colocado no lugar reservado ao quociente desde que o produto deste número pelo divisor seja menor do que ou igual ao respectivo dividendo. Na prática, o que fazemos é tomar o maior número possível nessas condições, a fim de abreviar o processo. O quociente da divisão é a soma dos quocientes parciais. Mais um exemplo: 37) 10 2 1 13 3 7 5 0 9 509 1 0 3 7 0 370 2 1 3 9 ou como os americanos 139 7 4 1 e ingleses inscrevem: 74 6 5 1 3 3 7 65 2 8 37 28 Cada criança, a seu tempo, vai encurtando o processo, chegando eventualmente ao algoritmo usual: 3 1 8 2 3 1 6 7 4 3 3 8 3 1 7 8 3 1 7 3 9 2 4 ou 7 7 7 7 3 9 5 7 2 5 Convém observar que o último algoritmo, predominante em nossas escolas, é o que exige um cálculo mental maior. NICOLAI, Ronaldo. Algumas técnicas operatórias (de outros tempos e de outros lugares). Texto cedido pela Sociedade Brasileira de Matemática, publicado originalmente na Revista do Professor de Matemática (http://www.rpm.org.br/). São Paulo: IME-USP, n. 8, p. 42-45, 1986. 3