趣味数学:数与运算(少儿彩绘版)
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赚钱的交易

这个故事发生的时间和地点,给我讲故事的人并没有提到过。存在这样一种可能,就是这个故事从来就没有发生过,或者更准确地说,这个故事完全就是无中生有,是虚构出来的。由于这个故事特别有趣,我要把它一五一十地讲给你们听。

◆第一段故事

从前有一天,一个陌生人来到一位百万富翁的家中拜访,然后向百万富翁提出了一种他从来没有听说过的金钱交易方式,并且表示自己很乐意与富翁进行这场交易。

陌生人先陈述这场交易的规则:“从明天开始,在接下来的一个月中的每一天,我都会给你送来1000卢布。”

这位富翁屏气凝神地听着,等着下文,然而这个陌生人却沉默不语了。

于是富翁追问道:“你不是在骗我吧?你倒是继续说一说你为什么要这么做呢?”

“在第一天我给你1000卢布的时候,你只需要支付给我1戈比即可。”

“我没有听错吧,1戈比?”富翁很诧异,急忙重复着追问。

“没错,就是1戈比,但是第二天我给你1000卢布的时候,你需要支付2戈比。”

富翁情不自禁地继续问道:“那么之后呢?”

“之后呢,第三天我给你1000卢布的时候,你需要支付4戈比;第四天给你1000卢布的时候,你需要支付8戈比;第五天,你需要支付16戈比……以此类推,这样在这一个月中,你每天需要给我支付的钱都是前一天的两倍。”

“我就仅仅需要这样做吗?”

“没错,就是这样。除此之外,再无其他了。在接下来的一个月中,你我必须严格遵守承诺,按照约定完成这一交易:我会在每天早晨给你送来1000卢布,与此同时,你需要按照约定的钱款数目向我支付,我们不能在一个月内中途毁约。”

“他给我1000卢布,但是却只要我返还给他1戈比。只有两种可能,要么钱是假的,要么就是这个人的脑子不正常。”这位百万富翁暗自思忖着。

“行,那就这么说定了!”富翁欣然同意了这笔交易。“你从明天开始就按照约定给我拿钱吧,我也会严格遵守约定支付我的那一部分。你可千万别想着用假钱来欺骗我。”

陌生人回应:“你就放宽心,安心地等着我明天早上过来吧。”

陌生人离开之后,这位富翁却暗自琢磨了许久:这位行为怪异的陌生人明天到底会不会来呢?他要是突然意识到自己在做一笔如此愚蠢的交易,也许再也不会出现了吧?

◆第二段故事

第一天清晨,那个陌生人如约而至,他敲了敲富翁的窗户说:“我把1000卢布带来了,也请你准备好该给我的1戈比。”

这位陌生的拜访者一边掏出那货真价实的1000卢布,一边向富翁说。

百万富翁在桌子上放了1戈比,然后惴惴不安地看着陌生人,并且暗自思量:他会不会后悔呢?他会不会不要这枚钱币,而是要回自己的1000卢布呢?

然而陌生人拿过1戈比的钱币,在手里把玩了一下就收进了口袋,并且对富翁说道:“我明天还会准时过来,请你准备好2戈比在此等我。”说完就转身离开了。

对于这突如其来的意外之财,富翁简直无法相信。他检查了陌生人给他的1000卢布,的确都是真币,富翁格外满足。他仔细地藏好这些钱之后,就开始满心期待第二天的1000卢布了。

到了夜晚,百万富翁一直沉浸在不安中,他思索着这个陌生人或许是一个由盗贼假扮的老实人,他难道是为了摸清我在哪里藏钱,然后乘虚而入劫取我的财物?

想到这里,富翁赶紧把房门紧闭,一直向窗外张望,并且仔细倾听外面细碎的声音,许久都无法入眠。

第二天清晨,陌生人再次带着1000卢布如约而至。富翁数了数钱,确认没问题之后,陌生人收起2戈比就离开了。临走之前他向富翁叮嘱:“别忘了明天早上该准备4戈比了!”

百万富翁因如此轻松就又获得了1000卢布感到十分愉悦!而且他通过观察这位陌生人发现:

他每次都只是拿走自己该拿的那几戈比,既不在我家东张西望,也不询问其他的问题,所以他看起来并不像盗贼,那他还真是一个奇怪的人呢!

要是世界上再多一些这样的怪人,那像我这样的聪明人的生活可就过得容易多了……

第三天清晨,陌生人的敲击声再一次出现在百万富翁家的窗户上,这次陌生人通过第三次支付1000卢布而获得了4戈比。

紧接着的第四天,通过同样的交易方式——百万富翁向陌生人支付了8戈比而获得了第四个1000卢布。

后来,百万富翁通过支付16戈比又将第五个1000卢布收入囊中。

接下来是支付32戈比而得到第六个1000卢布。

到第一个星期结束,这位百万富翁通过付出微乎其微的金钱:

1+2+4+8+16+32+64=127=1卢布27戈比

而获得了大量的财富:

1000×7=7000卢布

贪得无厌的百万富翁疯狂地爱上了这个“傻瓜”交易,他甚至都开始后悔为什么和陌生人的交易只事先商定了一个月,这样他只能得到3万卢布!

他还在想,能否劝说这个奇怪的陌生人将这个交易的时间延迟,甚至只延迟两三个星期也可以呢?

但是百万富翁又想到了一个问题:

万一这个陌生人突然意识到这些钱都是白白给我的怎么办?

接下来的几天,陌生人都会带着1000卢布如约而至,与此同时,这个陌生人获得了:

两周之后,这位富翁能够获得14000卢布,但是他只需要给这位陌生人支付大约100卢布。能获益这么多,这位富翁自然非常乐意支付这笔微不足道的钱。

◆第三段故事

然而,百万富翁并没能一直沉浸在喜悦之中,他很快就发现这个奇怪的陌生人才不是傻瓜,他们约定的这笔交易越来越不像刚开始看起来那般能获益良多了。

而且实际上,从第三个星期开始,富翁就已经不得不为了得到1000卢布而向陌生人支付上百卢布,不再仅仅是几十戈比了。更让富翁觉得可怕的是,随着时间的推移,他所需要支付的钱数急速增长。从第三个星期开始,富翁需要支付的钱数是:

然后,在接下来的交易中,富翁已经完全得不到任何利润了,他每次需要支付更多的钱才能得到1000卢布。

然而他又不能违反诺言,只能咬牙继续坚持下去,一直到月底。不过呢,富翁这时并不觉得自己有任何亏损:他已经获得了18000卢布,但是只付出了2500多卢布。

越来越不妙的事实终于让百万富翁意识到,这个陌生人是多么的奸诈狡猾,因为陌生人在后期得到的钱数远远大于他支付的,只是富翁意识到这个问题的时候为时已晚。下面是之后富翁每得到1000卢布需要支付的钱数:

可以看出来,到目前为止,富翁为第23个1000卢布所支付的钱数,已经超过了他这一个月能得到的钱数了。

这一个月的约定就只剩一个星期了,然而就是这7天,还是使百万富翁走向了破产的结局!他每天需要向陌生人支付的金钱数目是:

当陌生人完成最后一次交易离开富翁家之后,百万富翁想要计算一下他这一个月为了得到30000卢布到底付出了多少钱,结果却令他大吃一惊:10737418卢布23戈比。

将近1100万卢布——如此巨款可都是从1戈比开始的。所以,即使这个陌生人以每天给富翁10000卢布的方式进行交易,那么一个月之后他照样是有利可图的。

◆第四段故事

在结束这个故事之前,我想向大家介绍一种简便算法来计算出百万富翁的损失,也就是如何将下列数列相加的结果更快、更准确地计算出来:

1+2+4+8+16+32+64+……

其实通过仔细观察,我们很容易发现这些数具有这样的特点:

2=1+1

4=(1+2)+1

8=(1+2+4)+1

16=(1+2+4+8)+1

32=(1+2+4+8+16)+1

……

换而言之,这一数列中的每一个数都与它前面所有符合这个规律的数之和再加“1”相等。

所以,我们计算从1到某一项之和,比如1+2+4+……32768,只需将最后一个数32768加上它前面的所有数列项之和(也就是32768),再减1。这样,我们最终计算所得到的结果是65535。

那么,我们现在只需要知道百万富翁最后一天支付给陌生人的钱数,再通过这种简便算法,就可以快速地计算出富翁总共损失了多少钱。

富翁最后一天支付的钱数是5368709卢布12戈比,用5368709卢布12戈比加上5368709卢布11戈比,可以算出富翁这一个月总共支出的钱数是10737418卢布23戈比。