36 truques de cálculo mental, e por que cada um funciona

Um truque de cálculo mental sem motivo por trás é uma coisa que você decora e depois esquece. Todo atalho abaixo é uma identidade algébrica usando um disfarce — e assim que você enxerga a identidade, consegue reconstruir o truque do zero e, o que é mais útil, perceber quando ele se aplica.

Estas são as 36 lições do Math Challenge, listadas por inteiro. A etiqueta marca as seis que não exigem compra; cada uma delas leva direto ao seu modo de treino.

Se você prefere a versão curta, o guia de truques de cálculo mental cobre a dúzia que mais aparece, com mais espaço para cada um.

Multiplicação — 14 truques

Quase todos são o mesmo movimento: troque o número desconfortável por um número amigável perto dele e depois corrija.

Multiplicar por 5

48 × 5 → a metade de 48 é 24 → 240
5 é a metade de 10, então ×5 é ×10 e tirar a metade — e 10 é o número mais fácil de multiplicar num sistema de base 10.

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Multiplicar por 9

48 × 9 → 480 − 48 = 432
9 é 10 − 1, então pegue dez vezes o número e devolva uma. É também por isso que toda resposta da tabuada do 9 tem algarismos que somam 9.

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Multiplicar por 11

43 × 11 → 4 (4+3) 3 → 473
11 é 10 + 1, então 43 × 11 é 430 + 43. Alinhados, a coluna das dezenas vira 4 + 3 — a regra da "soma no meio" é essa adição feita de antemão, e é também por isso que você vai um quando a soma chega a 10.

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Multiplicar por 12

34 × 12 → 340 + 68 = 408
12 é 10 + 2: dez vezes o número, mais o dobro dele.

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Multiplicar por 15

34 × 15 → 340 + 170 = 510
15 é 10 + 5, e 5 é a metade de 10 — então é ×10 e somar a metade do que você acabou de fazer.

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Multiplicar por 25

32 × 25 → um quarto de 32 é 8 → 800
25 é um quarto de 100. Tire um quarto do número e multiplique por 100.

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Regra do 99

43 × 99 → 4300 − 43 = 4257
99 é 100 − 1. O mesmo formato do ×9, um valor posicional acima.

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Regra do 101

43 × 101 → 4343
101 é 100 + 1, então você fica com 4300 + 43. Como o número é menor que 100, as duas cópias nunca se chocam, e a resposta é só o número escrito duas vezes.

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Dobrar e tirar a metade

14 × 45 → 7 × 90 = 630
Dobrar um fator e tirar a metade do outro multiplica por 2 e divide por 2, então o produto não pode se mexer. Repita até que um dos lados seja um número de que você goste.

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Diferença de quadrados

98 × 102 → 100² − 2² = 10000 − 4 = 9996
Dois números à mesma distância de cada lado de um meio amigável são (m − d) e (m + d), e esse produto é sempre m² − d².

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Multiplicação cruzada

23 × 12 → 2×1 | 2×2 + 3×1 | 3×2 → 2 | 7 | 6 → 276
É a expansão comum de (20 + 3)(10 + 2), reunida por valor posicional em vez de escrita por extenso. Uma única passagem da esquerda para a direita, sem linhas intermediárias.

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Pouco acima de 100

104 × 106 → 104 + 6 = 110 → 11000, mais 4 × 6 = 24 → 11024
(100 + a)(100 + b) = 10000 + 100(a + b) + ab. O primeiro passo cuida das centenas, o segundo cuida das sobras.

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Multiplicação perto de 100, por baixo

97 × 94 → 97 − 6 = 91 → 9100, mais 3 × 6 = 18 → 9118
(100 − a)(100 − b) = 10000 − 100(a + b) + ab — a mesma identidade com o sinal trocado, e é por isso que você subtrai a distância do outro número em vez de somá-la.

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Terminam em 5, com dez de diferença

35 × 45 → 3 × 5 = 15 → 1575
(10n + 5)(10n + 15) dá 100 × n(n + 2) + 75, então é "algarismo das dezenas vezes dois a mais que ele mesmo, e depois 75". Confira: 65 × 75 → 6 × 8 = 48 → 4875.

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Quadrados — 5 truques

Todos eles se ancoram num número redondo e corrigem com um quadrado pequeno.

Quadrado de números terminados em 5

65 × 65 → 6 × 7 = 42 → 4225
Um número terminado em 5 é 10n + 5, e (10n + 5)² = 100n(n + 1) + 25. É exatamente a regra: n vezes o número seguinte, e 25 no final.

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Quadrados perto de 100

96² → 96 − 4 = 92 → 9200, mais 4² = 16 → 9216
(100 − d)² = 100(100 − 2d) + d². Tirar a distância uma vez dá as centenas; o quadrado da distância é o que resta.

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Quadrados na casa dos 50

54² → 25 + 4 = 29 → 2900, mais 4² = 16 → 2916
(50 + d)² = 2500 + 100d + d² = 100(25 + d) + d². O 25 está ali porque 50² é 2500.

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Quadrados na casa dos 40

48² → 25 − 2 = 23 → 2300, mais 2² = 4 → 2304
A mesma identidade, chegando por cima: (50 − d)² = 100(25 − d) + d².

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Quadrados perto de 1000

996² → 996 − 4 = 992 → 992000, mais 4² = 16 → 992016
(1000 − d)² = 1000(1000 − 2d) + d². O truque do perto de 100, um valor posicional acima.

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Divisão — 3 truques

Dividir por 5

130 ÷ 5 → 260 → 26
Dividir por 5 é multiplicar por 2 e dividir por 10, porque 5 = 10 ÷ 2. Dobrar é fácil e cortar um zero sai de graça.

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Dividir por 25

800 ÷ 25 → 3200 → 32
25 é um quarto de 100, então ÷25 é ×4 e depois ÷100.

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Dividir por 3

5712 → 5+7+1+2 = 15, divisível → 5712 ÷ 3 = 1904
Toda potência de 10 deixa resto 1 quando dividida por 3, então cada algarismo contribui apenas com ele mesmo, não importa em que coluna esteja. É por isso que um número e a soma dos seus algarismos têm o mesmo resto, e é por isso que o critério é honesto.

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Adição e subtração — 3 truques

Somar números invertidos

47 + 74 → 11 × (4 + 7) = 121
(10a + b) + (10b + a) = 11(a + b). É a inversão que faz os dois valores posicionais trocarem de lugar e se emparelharem.

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Subtrair números invertidos

82 − 28 → 9 × (8 − 2) = 54
(10a + b) − (10b + a) = 9(a − b). Toda diferença desse tipo é múltipla de 9 — isso não é coincidência, é a identidade.

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Subtrair de 1000

1000 − 473 → 9−4, 9−7, 10−3 → 527
1000 é 999 + 1, e nada precisa de empréstimo em 999. Tire cada algarismo de 9 e o último de 10, e o empréstimo desaparece por completo.

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Séries e sequências — 2 truques

Soma de ímpares consecutivos

1 + 3 + 5 + 7 + 9 = 25 = 5²
Cada novo ímpar é exatamente a borda em forma de L que transforma um quadrado no seguinte. Some os N primeiros e você construiu um quadrado N × N.

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Somar de 1 até N (Gauss)

1 + 2 + … + 100 → 100 × 101 ÷ 2 = 5050
Junte as pontas: 1 + 100, 2 + 99, 3 + 98 — cinquenta pares, cada um dando 101. A fórmula é esse emparelhamento posto no papel.

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Somas infinitas e telescópicas — 2 truques

Somas telescópicas

1/(1×2) + 1/(2×3) + … + 1/(N×(N+1)) = 1 − 1/(N+1)
Cada termo é 1/n − 1/(n+1). Escritos assim, todos os pedaços do meio são cancelados pelo vizinho e só as duas pontas sobrevivem.

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O paradoxo de Zenão

1/2 + 1/4 + 1/8 + … = 1
Cada passo cobre a metade do que falta, então a distância até 1 se reduz à metade toda vez. São infinitos passos, e mesmo assim a distância acaba — que é o que "converge" quer dizer.

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Teoria dos números — 5 truques

Último algarismo de uma potência

7¹, 7², 7³, 7⁴ terminam em 7, 9, 3, 1 — e então repete
Só o algarismo das unidades de um passo alimenta o algarismo das unidades do passo seguinte, então os últimos algarismos têm de acabar entrando num ciclo. Ache o ciclo e reduza o expoente à sua posição nele.

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Último algarismo de um produto

347 × 893 → 7 × 3 = 21 → termina em 1
Todo outro valor posicional carrega um fator 10, e qualquer coisa multiplicada por 10 termina em 0. Só os algarismos das unidades conseguem alcançar a coluna das unidades.

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Raiz digital (módulo 9)

4573 → 4+5+7+3 = 19 → 1+9 = 10 → 1, e 4573 = 9 × 508 + 1
10 deixa resto 1 quando dividido por 9, e toda potência de 10 também. Cada algarismo, portanto, contribui apenas com ele mesmo para o resto, seja qual for a coluna em que esteja.

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Divisibilidade por 11

2728 → 2 − 7 + 2 − 8 = −11, então sim (2728 = 11 × 248)
10 deixa resto −1 quando dividido por 11, então as potências de 10 alternam entre +1 e −1. É exatamente a soma alternada.

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Ciclos com expoentes enormes

7¹⁰⁰ → o ciclo tem 4 de comprimento, e 100 divide por 4 → termina em 1
O mesmo ciclo de antes, usado num expoente grande demais para expandir. Você nunca calcula a potência — você calcula onde ela cai dentro do laço.

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Frações e frações contínuas — 2 truques

Inverter a porcentagem

8% de 50 → 50% de 8 = 4
Os dois lados são a mesma multiplicação, 8 × 50 ÷ 100, lida em outra ordem. Tem mais disso no guia de porcentagem.

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A razão áurea como fração contínua

x = 1 + 1/(1 + 1/(1 + …)) → x = 1 + 1/x → x² = x + 1 → x ≈ 1.618
A fração contém uma cópia perfeita de si mesma, então dá para chamar a coisa toda de x e substituí-la de volta dentro dela mesma. Uma expressão infinita desaba numa equação do segundo grau.

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O que fazer com esta lista

Não tente aprender 36 atalhos. Quem é rápido em conta de cabeça costuma ter um punhado deles que usa sem pensar, e todo o resto vai calculando.

Escolha dois ou três que combinem com as contas que você realmente encontra, e aprenda o motivo em vez da receita — o motivo é o que avisa que o truque se aplica antes de você terminar de ler a pergunta. E se a tabuada ainda não é automática, comece por ali: todo atalho desta página supõe que você não está gastando memória de trabalho com 7 × 8.

Treine estes no jogo

Cada um dos 36 é uma lição ilustrada no Math Challenge — primeiro o princípio, depois treino em cima dele com a dificuldade se ajustando conforme você avança. Seis são gratuitos, e o resto vem com o desbloqueio de compra única.

Sua vez

Três para praticar: toque na sua resposta.

65²

47 + 74

130 ÷ 5

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