- 趣味魔術(shù)與數(shù)學(xué)故事
- (俄)別萊利曼著 余杰編譯
- 3273字
- 2021-10-29 18:07:01
第二章 數(shù)字巨人
1.能獲利的交易
我下面要講給大家的事的發(fā)生地和時(shí)間連我自己都沒搞明白,可能這件事根本就曾未發(fā)生過?;蛘哒f,這個(gè)故事根本就沒存在過。然而這故事確實(shí)很有意思,我就拿來分享一下吧。
一
某一天,一位有錢人家里出現(xiàn)了一位陌生人,那個(gè)人表示要和有錢人談一筆能讓有錢人獲益的買賣——不過有錢人壓根兒就不清楚還有這樣的買賣(圖23)。

圖23
“由明天開始,”陌生人道,“在30天里,我每天都給您1 000盧布?!?/p>
當(dāng)有錢人大氣都不敢喘一下想聆聽詳情時(shí),訪客的話卻戛然而止。
“有這樣的事?你接著說!可是你為何要這么干呢?”
“首日您僅需為那1 000盧布付1戈比的代價(jià)?!?/p>
“1戈比?”有錢人還以為自己的耳朵出了毛病,又念叨了一遍。
“是的,就是1戈比。第二天我給您1 000盧布,您須付2戈比。”
“是嗎?”有錢人好奇地詢問,“第三天……”
“第三天給您1 000盧布,您得給我4戈比;第4天給您1 000盧布,您得給我8戈比;第5天——您給我16戈比。也就是說,在30天里,您頭一天給我的戈比數(shù)都是第二天的?!?/p>
“確實(shí)如此嗎?”
“是的。這就是我的目的,別的事沒有了。我們雙方按約定辦事就行,我每天給您1 000盧布,而您得將我要的戈比給我。另外不可以在不足30天時(shí)終止我們的合作?!?/p>
“天底下竟然有這樣的事,送我1 000盧布,只向我要1戈比。莫非他給我的是假鈔,否則怎么解釋這一切?難道那個(gè)訪客腦子出了問題不成?”有錢人百思不得其解。
“成交!”有錢人高興地喊道,“你盡管每天送錢過來,我會給你你所要的錢。你不要打歪主意,你給我的必須是貨真價(jià)實(shí)的錢?!?/p>
“我保證給您的是真金白銀。明天您就等著我吧?!?/p>
來訪者離去了,有錢人坐在那里一直在沉思:“唐突造訪的人明天果真會來嗎?大概我再也不會看見他了吧?他有沒有可能一下子明白過來,知道自己在進(jìn)行一筆對自己毫無益處的生意……”

圖24
二
第二天,訪客一大早就“砰砰”地敲響了窗玻璃(圖24)。
“您把該給我的錢預(yù)備好了嗎?”訪客問,“我可是把該給您的都送來了?!?/p>
說著訪客便自包里取出了錢——是真錢,不是假幣。不多不少1 000盧布。訪客說道:“我按約定將該給您的都給您了。您該給我的呢?”
有錢人這才拿出1戈比擱在桌子上,心里直犯嘀咕:“訪客真的會用1 000盧布換1戈比硬幣?他該不會因反悔而討回自己的1 000盧布吧?”訪客看了看1戈比的硬幣,并用手掂了掂分量,就收進(jìn)了自己的衣袋。
“明天我也是這時(shí)候來。請等著我。明天您記得準(zhǔn)備2戈比。”話一講完,來人就離去了。
有錢人簡直不敢想,居然有這么好的事發(fā)生在自己頭上,天上掉下1 000盧布!他仔細(xì)數(shù)了數(shù),1 000盧布一分不差。有錢人很高興,這是真錢。一切都很好,沒發(fā)生什么意外。他認(rèn)真收好了錢,期待第二天的那1 000盧布盡快到手。
夜里,有錢人滿腹狐疑:“該不會是騙子設(shè)計(jì)的騙局吧?他的目的是不是弄明白我的錢放在哪里,等有機(jī)會就洗劫一空?”有錢人越想越害怕,一直透過窗戶朝外張望,屏住呼吸側(cè)耳聽外面的動(dòng)靜,徹夜難眠。
訪客第二天送錢上門,他依然敲打窗玻璃。見到訪客奉上的錢,有錢人一遍遍地?cái)?shù),訪客接過2戈比,說了句:“可別忘了,明天您應(yīng)給我4戈比!”就徑自離去。
有錢人又興奮起來:“這么容易就弄到了第二個(gè)1 000盧布!訪客不會是騙子,他不東瞧瞧西望望,也不東打聽西打聽,每次拿到自己要的戈比就離去了。很奇怪!世上這樣的人多點(diǎn)兒,有智慧人的生活會更好……”
訪客第三天送錢時(shí)照樣是先敲窗戶上的玻璃。等訪客進(jìn)屋后,有錢人付過4戈比后,就從訪客手里接過了第三個(gè)1 000盧布。
第四天,有錢人由訪客手里拿來了第四個(gè)1 000盧布,并如約支付了8戈比。
接著有錢人收到了第五天送來的1 000盧布,為此他給了訪客16戈比。
第六天訪客又如約送了1 000盧布上門,有錢人按約定給了他32戈比。
第七天1 000盧布送來的時(shí)候恰逢一周的末尾,有錢人付給訪客64戈比。這一周有錢人為這些盧布付出的代價(jià)微乎其微,一共是1盧布27戈比(1+2+4+8+16+32+64=127)。
人的欲望是無窮的,有錢人也不例外,他痛恨自己和訪客約定只交易30天,也就是說他僅能得到3萬盧布。怎么才能讓訪客把這個(gè)交易延續(xù)下去呢,即使再送21天也行?可有錢人又一想,這么一來萬一訪客發(fā)現(xiàn)自己做的都是虧本買賣,又該如何是好(圖25)?

圖25
訪客依舊如約每天送1 000盧布過來。第八天訪客領(lǐng)到了1盧布28戈比,第九天得到了2盧布56戈比,第十天按約定他拿到了5盧布12戈比,第十一天拿到的是10盧布24戈比,第十二次有錢人給了他20盧布48戈比,第十三天依約他得到了40盧布96戈比,第十四次按規(guī)定他能得到了81盧布92戈比。有錢人欣然一一支付,有錢人付出了這些代價(jià),為自己換來了14 000盧布的好處,他僅給了訪客約150盧布。
三
但是沒過多久,有錢人就高興不起來了,他發(fā)現(xiàn)那個(gè)奇怪的訪客并非智商低,兩個(gè)人之間的這筆買賣也不像自己原先所想的那么劃算(圖26)。實(shí)際上,在交易進(jìn)入第三周時(shí),他為此支付的已經(jīng)不再是戈比而是盧布了,得到成千盧布的同時(shí)他也在成百地付出盧布,不但如此,每次自己所付出的盧布正以2倍的速度在遞增。其實(shí),當(dāng)交易進(jìn)行到第三周時(shí),有錢人付出的代價(jià)分別為:

圖26
為獲取第十五個(gè)1 000盧布,他付出了163盧布84戈比;
拿到第十六個(gè)1 000盧布后,他依約支付了訪客327盧布68戈比;
第十七天有錢人拿到了1 000盧布,付給訪客655盧布36戈比;
取得第十八個(gè)1 000盧布后,有錢人按約定付給訪客1 310盧布72戈比。
后來的帳讓有錢人覺得不合算:為了拿到1 000盧布,他得付出比以前更多的財(cái)富??伤譀]辦法,因?yàn)橛屑s在先,他只能硬著頭皮等到月末??墒牵绣X人并沒覺得自己折了本:盡管他掏了大約2 500盧布,他獲得的可是18 000盧布。
可是后來的情形似乎更加不可思議。有錢人已經(jīng)發(fā)現(xiàn),訪客比他聰明很多,訪客所得的錢會超出支出很多,但是有錢人明白得有些遲了。我把他們后來的交易情況一一告訴大家:
第十九天有錢人為拿到1 000盧布付給訪客2 621盧布44戈比;
第二十天有錢人為得到1 000盧布付出的代價(jià)是5 242盧布88戈比;
第二十一天得到1 000盧布后,他付給訪客10 485盧布76戈比;
第二十二天在獲得1 000盧布后,他隨手給了訪客所要的20 971盧布52戈比;
第二十三天訪客交給有錢人1 000盧布后,從有錢人手里接過41 943盧布4戈比。
其實(shí)有錢人在第二十三次獲得1 000盧布時(shí),給訪客的錢就已經(jīng)超出了他整月所得到的錢!
第二十四天,有錢人為得到1 000盧布,付給訪客83 886盧布8戈比;
第二十五天有錢人為得到1 000盧布,支付了16 7772盧布16戈比;
第二十六天拿到1 000盧布,他按訪客的要求付了335 544盧布32戈比;
第二十七天訪客給了有錢人1 000盧布,有錢人支付給訪客671 088盧布64戈比;
第二十八天有錢人在獲得1 000盧布后,他按照約定給了訪客1 342 177盧布28戈比;
第二十九天收到1 000盧布后,按他和訪客講好的條件,有錢人給了訪客2 684 354盧布56戈比;
第三十天在訪客履約后,有錢人按約定付給訪客5 368 709盧布12戈比。
在月末那次交易完成后,有錢人通過計(jì)算,想弄清楚他為這30 000盧布一共付出了多大代價(jià)。這一算他一下子就癱倒在地上,他為此付出的代價(jià)可是10 737 418盧布23戈比(圖27)。

圖27
都快到1 100萬盧布了,這個(gè)游戲最初只需自己付1戈比!即使訪客每日送來1 000盧布,可是他并沒有虧本(圖28)。

圖28
在我講完這個(gè)故事之前,我提議大家好好想想,看用何種方法能既簡便又快捷地求出有錢人被騙走的錢財(cái),換句話說,就是如何求得下面這些數(shù)的和:
1+2+4+8+16+32+64……
通過觀察大家可能會注意到,這些數(shù)列具備下面一些特性:
2是2個(gè)1相加的結(jié)果;
4則為1與2的和再加上1;
8等于1與2求和后加4再與1求和;
16為1與2和4及8求和后再加1;
32就是1加2加4加8加16最后再加上1;
……
大家發(fā)現(xiàn)沒有,這些計(jì)算有規(guī)律可循,都是前面那些具有某些特征的數(shù)(后面的數(shù)字是前一個(gè)數(shù)字的2倍)求和后再加上數(shù)字1。那么,我們?nèi)粝肭蟮眠@些算式各個(gè)結(jié)果的總和,如由1至32 768,也就是我們僅用最末的數(shù)字(即32 768)與前面那些以2倍速度遞增的數(shù)之和(即32 678減1)。經(jīng)過運(yùn)算我們得到的最終值為65 535。
通過這個(gè)辦法,我們就能獲知有錢人最后一天付給訪客的金額,也就可以得知他虧了多少。經(jīng)過計(jì)算,我們求得他最后一天支付了5 368 709盧布12戈比。那么,我們用5 368 709盧布12戈比與5 368 709盧布11戈比相加,不就是最終的10 737 418盧布23戈比嗎?