[发明专利]一种开方运算计算工具及其使用方法

说明书

本发明公开一种开方运算计算工具及其使用方法，该工具包括一个平面圆盘及一个指标；在平面圆盘上刻画两个同心圆，外圆上的刻度用字母y表示，内圆上的刻度用字母x表示。两圆半径分别为R与r。在两同心圆的圆心，安装一可围绕圆心自由转动的透明指标；透明指标长度大于R，并且所述透明指标上刻有可经过两同心圆圆心的指示线，该指示线位于所述指标的对称轴上，所述指示线长度大于R。该使用方法：步骤1：数字划段。步骤2：操盘读数。步骤3：角度处理，求γ。步骤4：读取结果。本发明能够开n次方运算，n可以是正整数，也可以是非正整数。在不方便或不具备使用电子计算器时，本发明解决相关领域困难环境下实践作业问题。

技术领域

本发明涉及侦测技术领域、应用数学领域中的一种开方运算计算工具及其使用方法，特别是不依赖电子计算器进行开方运算的计算工具，尤其是一种计算盘。

背景技术

目前，在相关领域中公知的计算盘大都是由盘体及大、小指标组成，大、小指标可形成相互阻尼转动。因其能够实现乘除运算、三角函数运算和声光测距运算，并具有实用性强、无需充电、维护简单、造价低廉、可全时段进行计算作业等特点而受到相关领域广泛应用。

但在实际应用过程中发现，现有计算盘在计算过程中尚不能进行开方运算，给实践作业造成困难。若能开发计算盘开方这一功能，将会给相关领域的实践作业带来裨益。

发明内容

为了解决现有计算盘不能开方运算问题，本发明提供一种开方运算计算工具。该计算工具不仅能进行数字开平方运算，而且还能够开n次方运算(n可以是正整数，也可以是非正整数)。在不方便或不具备使用电子计算器时，该发明拓展了应用数学理论应用范围，解决相关领域困难环境下实践作业问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种开方运算计算工具，包括一个平面圆盘及一个指标；在平面圆盘上刻画两个同心圆，外侧圆周命名为外圆，外圆上的刻度用字母y表示、内侧圆周命名为内圆，内圆上的刻度用字母x表示。两圆半径分别用英文字母R(外圆半径)与r(内圆半径)表示。在两同心圆的圆心，安装一可围绕圆心自由转动的透明指标，如图2。所述透明指标长度大于R，并且所述透明指标上刻有可经过两同心圆圆心的指示线，该指示线位于所述指标的对称轴上，此时该指示线在指标上的位置是唯一的。所述指示线长度大于R。

利用幂数相加相当于底数相乘原理，用公式y＝10^x表示出外圆刻度y与内圆刻度x之间的函数关系。为方便本发明设计，将y＝10^x变换如下公式：

这里，α表示内圆刻度数值，β表示圆周被等分量，D表示外圆刻度数值。则D∈[1，10]。因圆具有循环性，所以1与10在外圆上为同一位置。

作为本发明的一个实施例，根据相关领域需要，如将β值设为600，则表示将内圆周等分成600等份，则α∈[0,600]。D值精度要求在10⁴。得到开方运算计算盘如图1。

其中，因D值精度要求在10⁴，所以外圆的刻度数值要保证至少能够读出4个数量级(也可以根据实际需要将D值的精度提高或者减少到其他数量级，那么数值装定也将随之变化。)。理论上刻度线的被划分的级数越高、越精细，精度就会越高，但圆盘的大小与人的视觉能力要求刻度线的粗细与密集度以方便判读并能保证精度为宜。

本发明提供一种开方运算计算工具的使用方法，可实现对任意正实数开n次方，具体方法如下：

对正实数开n(n∈大于1的正数)次方运算的一般步骤：