国王无法把棋盘里的米赏给术士的原因:米粒、几何级数因素的作用影响

知识点:米粒、几何级数

从前在古印度有个国王,天性喜欢玩,有一次他下令在全国张贴招贤告示:如果谁能替国王找到奇妙的游戏,将给予重赏。

一个术士(术士是指有谋略,有智慧的人)揭了招贤榜。 他发明了一种棋,使国王玩得爱不释手。 于是,国王高兴地问术士:“你对本王的赏赐有什么要求?”术士赶忙拜倒说:“大王陛(bì)下,小小的术士没有特殊要求,只请大王在那棋盘的第一个格子里放下一粒米,然后在每一个格子里都放进比前一个格子多一倍的米,六十四个格子放满了,也就是我要求的赏赐了。 ”

国王一听,这么大个国家区区这一点米算得了什么,于是一口答应了。 可是,当国王找来算师一算棋盘中的米,顿时大吃一惊。 原来即使把全国的米都运来,也无法填满棋盘上的64个格子。

这是为什么?国王究竟该赏给术士多少米呢?

我们来算一下:第一个格子是一粒米,第二个格子里放两粒米,共有三粒米,用公式表示为1+2=3=22-1,第三个格子中有四粒米,于是第一、二三个格子中一共为七粒米,1+2+4=7=23-1。 再加上第四个格子中的八粒米,共15粒,1+2+4+8=15=24-1,……一直这样加下去,可以推知64个格子中共有米为264-1,这个数是多少呢?大约等于18,446,744,073,709,551,615,共20位。 啊!真是不算不知道,一算吓一跳。 这个数字之大是不可想像的,例如用仓库来装这些米,就要有高4米、宽10米的仓库从地球盖到太阳,再从太阳盖回地球那么长!

为什么这个数字会这样惊人呢?原来,聪明的术士是运用了数学上的几何级数的知识,使得棋盘中米的数量沿几何级数向上增长,使一粒米、两粒米这样的小数目很快变成了一个不可思议的大数字。 缺乏数学知识的国王怎能理解几何级数的奥妙呢?

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