Multi-Digit Multiplication: Visualizing 3-Digit by 2-Digit
2018-11-22 13:14
This GeoGebra applet visually demonstrates multi-digit integer multiplication (up to 3-digit by 2-digit). Using polygon area models and vectors, it translates abstract arithmetic into visual geometric area summation. It helps students understand the standard algorithm and distributive property, ideal for elementary math.
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<element type="numeric" label="c">
<value val="145.0"/>
<symbolic val="true" />
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0.10000000149011612"/>
<algebra labelVisible="false"/></element>
<command name="Mod">
<input a0="Div[d, 10]" a1="10"/>
<output a0="d_0010"/>
</command>
<element type="numeric" label="d_0010">
<value val="9.0"/>
<symbolic val="true" />
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0.10000000149011612"/>
</element>
<element type="numeric" label="r_0l">
<value val="2.0"/>
<symbolic val="true" />
<show object="false" label="true"/>
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0.10000000149011612"/>
<layer val="0"/>
<labelMode val="1"/>
<animation speed="1" type="0" playing="false"/>
</element>
<expression label="F" exp="(x(C), y(C) - r_0l)" type="point" />
<element type="point" label="F">
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<layer val="0"/>
<labelMode val="0"/>
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<pointSize val="5"/>
<pointStyle val="0"/>
</element>
<element type="numeric" label="l_0r">
<value val="3.0"/>
<symbolic val="true" />
<show object="false" label="true"/>
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0.10000000149011612"/>
<layer val="0"/>
<labelMode val="1"/>
<animation speed="1" type="0" playing="false"/>
</element>
<expression label="M" exp="(x(C), y(C) - l_0r)" type="point" />
<element type="point" label="M">
<show object="false" label="true" ev="4"/>
<objColor r="255" g="0" b="0" alpha="0.0"/>
<layer val="0"/>
<labelMode val="0"/>
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<pointSize val="5"/>
<pointStyle val="0"/>
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<expression label="N" exp="(x(C) - 1, y(M))" type="point" />
<element type="point" label="N">
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<pointSize val="5"/>
<pointStyle val="0"/>
</element>
<expression label="u" exp="(c * d)" />
<element type="numeric" label="u">
<value val="14355.0"/>
<symbolic val="true" />
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0.10000000149011612"/>
</element>
<expression label="zmin_a" exp="0"/>
<element type="numeric" label="zmin_a">
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<symbolic val="true" />
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<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0.10000000149011612"/>
<layer val="0"/>
<labelMode val="1"/>
<animation speed="1" type="0" playing="false"/>
</element>
<expression label="zmax_m" exp="999"/>
<element type="numeric" label="zmax_m">
<value val="999.0"/>
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<show object="false" label="true"/>
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0.10000000149011612"/>
<layer val="0"/>
<labelMode val="1"/>
<animation speed="1" type="0" playing="false"/>
</element>
<expression label="zmax_n" exp="99"/>
<element type="numeric" label="zmax_n">
<value val="99.0"/>
<symbolic val="true" />
<show object="false" label="true"/>
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0.10000000149011612"/>
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<labelMode val="1"/>
<animation speed="1" type="0" playing="false"/>
</element>
<expression label="text01" exp=""145""/>
<element type="text" label="text01">
<show object="false" label="true" ev="40"/>
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0.0"/>
<layer val="0"/>
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<startPoint x="8.05" y="8.700000000000086" z="1.0"/>
</element>
<expression label="text02" exp=""99""/>
<element type="text" label="text02">
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<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0.0"/>
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<labelMode val="0"/>
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<startPoint x="8.059999999999999" y="7.700000000000101" z="1.0"/>
</element>
<command name="Textfield">
<input a0="text01"/>
<output a0="inputBox1"/>
</command>
<element type="textfield" label="inputBox1">
<show object="true" label="true"/>
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<fixed val="true"/>
<auxiliary val="true"/>
<ggbscript val="Execute[{"a="+If(text01=="","0",text01)}]
SetValue(J_1,J_0)"/>
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<linkedGeo exp="text01"/>
<length val="3"/>
<caption val=" "/>
</element>
<command name="Textfield">
<input a0="text02"/>
<output a0="inputBox2"/>
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<element type="textfield" label="inputBox2">
<show object="true" label="true"/>
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<ggbscript val="Execute[{"b="+If(text02=="","0",text02)}]
SetValue(J_1,J_0)"/>
<font serif="false" sizeM="4.0" size="36" style="0"/>
<linkedGeo exp="text02"/>
<length val="3"/>
<caption val="x"/>
</element>
<element type="button" label="button1">
<show object="true" label="true"/>
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0.0"/>
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<labelOffset x="1136" y="298"/>
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<fixed val="true"/>
<auxiliary val="true"/>
<ggbscript val="SetValue(text01,"")
SetValue(text02,"")
SetValue(a,0)
SetValue(b,0)
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r_1=false
b_1=false
e_1=false
SetValue(J_1,J_0)"/>
<font serif="false" sizeM="2.0" size="12" style="0"/>
<caption val="重置"/>
</element>
<command name="Mod">
<input a0="Div[c, 10]" a1="10"/>
<output a0="c_0010"/>
</command>
<element type="numeric" label="c_0010">
<value val="4.0"/>
<symbolic val="true" />
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0.10000000149011612"/>
</element>
<command name="Mod">
<input a0="c" a1="10"/>
<output a0="c_0001"/>
</command>
<element type="numeric" label="c_0001">
<value val="5.0"/>
<symbolic val="true" />
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0.10000000149011612"/>
</element>
<command name="Mod">
<input a0="Div[c, 100]" a1="10"/>
<output a0="c_0100"/>
</command>
<element type="numeric" label="c_0100">
<value val="1.0"/>
<symbolic val="true" />
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0.10000000149011612"/>
</element>
<expression label="text1" exp=""輸入錯誤,
請重新輸入數字。""/>
<element type="text" label="text1">
<show object="true" label="true" ev="40"/>
<condition showObject="e"/>
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0.0"/>
<layer val="0"/>
<labelMode val="0"/>
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<startPoint exp="(x(W) - 7, y(W) + 1)"/>
</element>
<command name="Mod">
<input a0="d" a1="10"/>
<output a0="d_0001"/>
</command>
<element type="numeric" label="d_0001">
<value val="9.0"/>
<symbolic val="true" />
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0.10000000149011612"/>
</element>
<expression label="text2" exp=""" + c_0100 + """ />
<element type="text" label="text2">
<show object="true" label="true" ev="40"/>
<condition showObject="(¬e) ∧ q_0set ∧ c_0100 > 0 ∧ (b_1 ∨ e_1)"/>
<objColor r="0" g="100" b="0" alpha="0.0"/>
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<labelMode val="0"/>
<algebra labelVisible="false"/> <fixed val="true"/>
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<startPoint exp="A"/>
</element>
<expression label="text3" exp=""" + c_0010 + """ />
<element type="text" label="text3">
<show object="true" label="true" ev="40"/>
<condition showObject="(¬e) ∧ q_0set ∧ c_0100 + c_0010 > 0 ∧ (b_1 ∨ e_1)"/>
<objColor r="153" g="51" b="0" alpha="0.0"/>
<layer val="0"/>
<labelMode val="0"/>
<fixed val="true"/>
<font serif="false" sizeM="4.0" size="36" style="0"/>
<startPoint exp="B"/>
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<expression label="text4" exp=""" + c_0001 + """ />
<element type="text" label="text4">
<show object="true" label="true" ev="40"/>
<condition showObject="(¬e) ∧ q_0set ∧ (b_1 ∨ e_1)"/>
<objColor r="255" g="0" b="255" alpha="0.0"/>
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<labelMode val="0"/>
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</element>
<expression label="text5" exp=""" + d_0010 + """ />
<element type="text" label="text5">
<show object="true" label="true" ev="40"/>
<condition showObject="(¬e) ∧ q_0set ∧ d_0010 > 0 ∧ (b_1 ∨ e_1)"/>
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</element>
<expression label="text6" exp=""" + d_0001 + """ />
<element type="text" label="text6">
<show object="true" label="true" ev="40"/>
<condition showObject="(¬e) ∧ q_0set ∧ (b_1 ∨ e_1)"/>
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<startPoint exp="E"/>
</element>
<expression label="e" exp="a ≥ 100 ∧ b ≥ 100 ∨ (¬(-1 < a < 1000)) ∨ (¬(-1 < b < 1000))" />
<element type="boolean" label="e">
<value val="false"/>
<show object="false" label="true"/>
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0.0"/>
<layer val="0"/>
<labelMode val="0"/>
<checkbox fixed="true"/>
</element>
<expression label="J" exp="(x(C) - 2, y(F))" type="point" />
<element type="point" label="J">
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<pointStyle val="0"/>
</element>
<expression label="L" exp="(x(C) - 3, y(F))" type="point" />
<element type="point" label="L">
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<algebra labelVisible="false"/> <coords x="2.5166052755877555" y="6.512063834147774" z="1.0"/>
<pointSize val="5"/>
<pointStyle val="0"/>
</element>
<expression label="R" exp="(x(C) - 3, y(N))" type="point" />
<element type="point" label="R">
<show object="false" label="true" ev="4"/>
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<labelMode val="0"/>
<algebra labelVisible="false"/> <coords x="2.5166052755877555" y="5.512063834147774" z="1.0"/>
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<pointStyle val="0"/>
</element>
<expression label="T" exp="(x(C) - 4, y(N))" type="point" />
<element type="point" label="T">
<show object="false" label="true" ev="4"/>
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<layer val="0"/>
<labelMode val="0"/>
<algebra labelVisible="false"/> <coords x="1.5166052755877555" y="5.512063834147774" z="1.0"/>
<pointSize val="5"/>
<pointStyle val="0"/>
</element>
<command name="Mod">
<input a0="(d_0001 * c_0001)" a1="10"/>
<output a0="f"/>
</command>
<element type="numeric" label="f">
<value val="5.0"/>
<symbolic val="true" />
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0.10000000149011612"/>
</element>
<command name="Div">
<input a0="(c_0001 * d_0001)" a1="10"/>
<output a0="g"/>
</command>
<element type="numeric" label="g">
<value val="4.0"/>
<symbolic val="true" />
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0.10000000149011612"/>
</element>
<command name="Mod">
<input a0="(c_0010 * d_0001) + g" a1="10"/>
<output a0="h"/>
</command>
<element type="numeric" label="h">
<value val="0.0"/>
<symbolic val="true" />
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0.10000000149011612"/>
</element>
<command name="Div">
<input a0="(c_0010 * d_0001) + g" a1="10"/>
<output a0="i"/>
</command>
<element type="numeric" label="i">
<value val="4.0"/>
<symbolic val="true" />
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0.10000000149011612"/>
</element>
<command name="Mod">
<input a0="(c_0100 * d_0001) + i" a1="10"/>
<output a0="j"/>
</command>
<element type="numeric" label="j">
<value val="3.0"/>
<symbolic val="true" />
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0.10000000149011612"/>
</element>
<command name="Div">
<input a0="(c_0100 * d_0001) + i" a1="10"/>
<output a0="k"/>
</command>
<element type="numeric" label="k">
<value val="1.0"/>
<symbolic val="true" />
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0.10000000149011612"/>
</element>
<expression label="l" exp="k" />
<element type="numeric" label="l">
<value val="1.0"/>
<symbolic val="true" />
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0.10000000149011612"/>
</element>
<expression label="m" exp="0"/>
<element type="numeric" label="m">
<value val="0.0"/>
<symbolic val="true" />
<show object="false" label="true"/>
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0.10000000149011612"/>
<layer val="0"/>
<labelMode val="1"/>
<animation speed="1" type="0" playing="false"/>
</element>
<command name="Mod">
<input a0="(c_0001 * d_0010)" a1="10"/>
<output a0="n"/>
</command>
<element type="numeric" label="n">
<value val="5.0"/>
<symbolic val="true" />
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0.10000000149011612"/>
</element>
<command name="Div">
<input a0="(c_0001 * d_0010)" a1="10"/>
<output a0="o"/>
</command>
<element type="numeric" label="o">
<value val="4.0"/>
<symbolic val="true" />
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0.10000000149011612"/>
</element>
<command name="Mod">
<input a0="o + (c_0010 * d_0010)" a1="10"/>
<output a0="p"/>
</command>
<element type="numeric" label="p">
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<symbolic val="true" />
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0.10000000149011612"/>
</element>
<command name="Div">
<input a0="o + (c_0010 * d_0010)" a1="10"/>
<output a0="q"/>
</command>
<element type="numeric" label="q">
<value val="4.0"/>
<symbolic val="true" />
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0.10000000149011612"/>
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<command name="Mod">
<input a0="q + (c_0100 * d_0010)" a1="10"/>
<output a0="r"/>
</command>
<element type="numeric" label="r">
<value val="3.0"/>
<symbolic val="true" />
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0.10000000149011612"/>
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<command name="Div">
<input a0="q + (c_0100 * d_0010)" a1="10"/>
<output a0="s"/>
</command>
<element type="numeric" label="s">
<value val="1.0"/>
<symbolic val="true" />
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</element>
<expression label="t" exp="s" />
<element type="numeric" label="t">
<value val="1.0"/>
<symbolic val="true" />
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0.10000000149011612"/>
</element>
<expression label="text7" exp=""" + f + """ />
<element type="text" label="text7">
<show object="true" label="true" ev="40"/>
<condition showObject="(¬e) ∧ q_0set ∧ (b_1 ∨ e_1) ∧ d_011"/>
<objColor r="255" g="0" b="255" alpha="0.0"/>
<layer val="0"/>
<labelMode val="0"/>
<fixed val="true"/>
<font serif="false" sizeM="4.0" size="36" style="0"/>
<startPoint exp="F"/>
</element>
<expression label="text8" exp=""" + g + """ />
<element type="text" label="text8">
<show object="true" label="true" ev="40"/>
<condition showObject="(¬e) ∧ q_0set ∧ g > 0 ∧ (b_1 ∨ e_1) ∧ d_012"/>
<objColor r="255" g="0" b="255" alpha="0.0"/>
<layer val="0"/>
<labelMode val="0"/>
<fixed val="true"/>
<font serif="false" sizeM="2.0" size="12" style="3"/>
<startPoint exp="G"/>
</element>
<expression label="text9" exp=""" + h + """ />
<element type="text" label="text9">
<show object="true" label="true" ev="40"/>
<condition showObject="(¬e) ∧ q_0set ∧ l + j + h > 0 ∧ (b_1 ∨ e_1) ∧ d_013"/>
<objColor r="153" g="51" b="0" alpha="0.0"/>
<layer val="0"/>
<labelMode val="0"/>
<algebra labelVisible="false"/> <fixed val="true"/>
<font serif="false" sizeM="4.0" size="36" style="0"/>
<startPoint exp="H"/>
</element>
<expression label="text11" exp=""" + j + """ />
<element type="text" label="text11">
<show object="true" label="true" ev="40"/>
<condition showObject="(¬e) ∧ q_0set ∧ l + j > 0 ∧ (b_1 ∨ e_1) ∧ d_015"/>
<objColor r="0" g="100" b="0" alpha="0.0"/>
<layer val="0"/>
<labelMode val="0"/>
<algebra labelVisible="false"/> <fixed val="true"/>
<font serif="false" sizeM="4.0" size="36" style="0"/>
<startPoint exp="J"/>
</element>
<expression label="text12" exp=""" + k + """ />
<element type="text" label="text12">
<show object="true" label="true" ev="40"/>
<condition showObject="(¬e) ∧ q_0set ∧ k > 0 ∧ (b_1 ∨ e_1) ∧ d_016"/>
<objColor r="0" g="100" b="0" alpha="0.0"/>
<layer val="0"/>
<labelMode val="0"/>
<algebra labelVisible="false"/> <fixed val="true"/>
<font serif="false" sizeM="2.0" size="12" style="3"/>
<startPoint exp="K"/>
</element>
<expression label="text13" exp=""" + l + """ />
<element type="text" label="text13">
<show object="true" label="true" ev="40"/>
<condition showObject="(¬e) ∧ q_0set ∧ k > 0 ∧ (b_1 ∨ e_1) ∧ d_017"/>
<objColor r="0" g="100" b="0" alpha="0.0"/>
<layer val="0"/>
<labelMode val="0"/>
<algebra labelVisible="false"/> <fixed val="true"/>
<font serif="false" sizeM="4.0" size="36" style="0"/>
<startPoint exp="L"/>
<labelOffset x="2" y="0"/>
</element>
<expression label="text14" exp=""" + m + """ />
<element type="text" label="text14">
<show object="true" label="true" ev="40"/>
<condition showObject="(¬e) ∧ q_0set ∧ d_0010 > 0 ∧ (b_1 ∨ e_1) ∧ d_100"/>
<objColor r="0" g="0" b="0" alpha="0.0"/>
<layer val="0"/>
<labelMode val="0"/>
<font serif="false" sizeM="4.0" size="36" style="0"/>
<startPoint exp="M"/>
</element>
<expression label="text15" exp=""" + n + """ />
<element type="text" label="text15">
<show object="true" label="true" ev="40"/>
<condition showObject="(¬e) ∧ q_0set ∧ d_0010 > 0 ∧ t + r + p + m > 0 ∧ (b_1 ∨ e_1) ∧ d_101"/>
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<element type="numeric" label="p_0010001">
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<command name="Div">
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the quick BROWN fox jumps over the lazy dog.
the quick BROWN fox jumps over the lazy dog.
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<expression label="d_1" exp="(-If[d_0010 ≟ 0, 0, ceil(lg((d_0010 * c)))]) + If[d_0001 ≟ 0, 0, ceil(lg((d_0001 * c)))]" />
<element type="numeric" label="d_1">
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</element>
<command name="If">
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<element type="numeric" label="h_cd001">
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<command name="If">
<input a0="(d_0010 * c) > 1" a1="ceil(lg((d_0010 * c))) - 1" a2="0"/>
<output a0="h_cd010"/>
</command>
<element type="numeric" label="h_cd010">
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<element type="numeric" label="h_0start">
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<element type="numeric" label="h_0diff">
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<expression label="J_3" exp="(x(J_2), y(J_2) - h_0h - h_1v + h_j44)" type="point" />
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<expression label="J_4" exp="(x(J_3) - h_0start - (h_0diff * h_0j4), y(J_3))" type="point" />
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<expression label="J_6" exp="(x(J_1), y(J_1) - h_0h - 1 + h_j44)" type="point" />
<element type="point" label="J_6">
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<command name="Polygon">
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<element type="polygon" label="poly1">
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<element type="segment" label="j_1">
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<element type="segment" label="j_2">
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<element type="segment" label="j_3">
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<element type="segment" label="j_4">
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<element type="segment" label="j_5">
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<element type="segment" label="j_6">
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</element>
<command name="If">
<input a0="d < 10" a1="e_1"/>
<output a0="a_1"/>
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<element type="boolean" label="a_1">
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<expression label="d_00105d" exp=""☞" + d_0001 + "乘以百位的" + c_0100 + ",之前沒有進位,得" + p_0001100 + """ />
<element type="text" label="d_00105d">
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</element>
<expression label="d_00107b" exp=""☞沒有數字和" + d_0001 + "相乘,沒有進位。完成。"" />
<element type="text" label="d_00107b">
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</element>
<expression label="d_100" exp="false"/>
<element type="boolean" label="d_100">
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<expression label="d_101" exp="false"/>
<element type="boolean" label="d_101">
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</element>
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<element type="boolean" label="d_102">
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<element type="boolean" label="d_103">
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<expression label="d_104" exp="false"/>
<element type="boolean" label="d_104">
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<expression label="d_105" exp="false"/>
<element type="boolean" label="d_105">
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<element type="boolean" label="d_106">
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<element type="boolean" label="d_107">
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<expression label="d_01001a" exp=""☞" + d_0010 + " 乘以個位的" + c_0001 + ",得" + p_0010001 + """ />
<element type="text" label="d_01001a">
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</element>
<expression label="d_01002a" exp=""☞進位是" + o + """ />
<element type="text" label="d_01002a">
<show object="true" label="true" ev="40"/>
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</element>
<expression label="d_01002b" exp=""☞沒有進位""/>
<element type="text" label="d_01002b">
<show object="true" label="true" ev="40"/>
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</element>
<expression label="d_01003a" exp=""☞" + d_0010 + "乘以十位的" + c_0010 + " ,加上進位的" + o + ",得" + p_0010010 + """ />
<element type="text" label="d_01003a">
<show object="true" label="true" ev="40"/>
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</element>
<expression label="p_0010100" exp="(d_0010 * c_0100) + q" />
<element type="numeric" label="p_0010100">
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<expression label="d_01003b" exp=""☞沒有數字和" + d_0010 + "相乘,加上進位的" + o + ",得" + p + "。完成。"" />
<element type="text" label="d_01003b">
<show object="true" label="true" ev="40"/>
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</element>
<expression label="d_01003c" exp=""☞沒有數字和" + d_0010 + "相乘,沒有進位。完成。"" />
<element type="text" label="d_01003c">
<show object="true" label="true" ev="40"/>
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</element>
<expression label="d_01003d" exp=""☞" + d_0010 + "乘以十位的" + c_0010 + ",之前沒有進位,得" + p_0010010 + """ />
<element type="text" label="d_01003d">
<show object="true" label="true" ev="40"/>
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</element>
<expression label="d_01004a" exp=""☞進位是" + q + """ />
<element type="text" label="d_01004a">
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<objColor r="153" g="51" b="0" alpha="0.0"/>
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<algebra labelVisible="false"/> <fixed val="true"/>
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<startPoint exp="(x(C_1), y(C_1) - 3)"/>
</element>
<expression label="d_01004b" exp=""☞沒有進位""/>
<element type="text" label="d_01004b">
<show object="true" label="true" ev="40"/>
<condition showObject="(¬e) ∧ q ≟ 0 ∧ d_0001 > 0 ∧ d_104"/>
<objColor r="153" g="51" b="0" alpha="0.0"/>
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</element>
<expression label="d_01006b" exp=""☞沒有進位""/>
<element type="text" label="d_01006b">
<show object="true" label="true" ev="40"/>
<condition showObject="(¬e) ∧ s ≟ 0 ∧ d_0010 > 0 ∧ c_0100 > 0 ∧ d_106"/>
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</element>
<expression label="d_01006a" exp=""☞進位是" + s + """ />
<element type="text" label="d_01006a">
<show object="true" label="true" ev="40"/>
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</element>
<expression label="d_01005a" exp=""☞" + d_0010 + "乘以百位的" + c_0100 + ",加上進位的" + q + ",得" + p_0010100 + """ />
<element type="text" label="d_01005a">
<show object="true" label="true" ev="40"/>
<condition showObject="(¬e) ∧ q > 0 ∧ c_0100 > 0 ∧ d_105"/>
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</element>
<expression label="d_01005b" exp=""☞沒有數字和" + d_0010 + "相乘,加上進位的" + q + ",得" + r + "。完成。"" />
<element type="text" label="d_01005b">
<show object="true" label="true" ev="40"/>
<condition showObject="(¬e) ∧ q > 0 ∧ c_0100 ≟ 0 ∧ d_105"/>
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</element>
<expression label="d_01005c" exp=""☞沒有數字和" + d_0010 + "相乘,沒有進位。完成。"" />
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<command name="Polygon">
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</construction>
</geogebra>