數學無處不在, 它蘊藏在我們生活中的每一個角落。 小到日常生活中的柴米油鹽, 大到個人投資理財、 置業經商, 無處不滲透著數學, 很多問題需要我們使用數學工具對其加以解決。 本章我們將日常生活中經常遇到的問題予以抽象, 歸納總結出了幾類問題, 并用數學的方法給予分析和解答。 希望讀者能從中體會出生活中的數學之美, 并學會應用數學的方法處理和解決實際問題。
越是每天接觸的越是不容易引起大家的重視,本書就帶領你發現生活中的數學之美。
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楊峰:工學碩士,軟件高級工程師,參與過多個大型項目的開發,在EI核心期刊數篇,擁有兩項軟件著作權。平時熱衷于計算機書籍及科普書籍的創作,善于將自己對技術和知識的感悟分享給大家。曾出版了《C語言手冊》《妙趣橫生的算法》兩本書。
吳波 :工學碩士,軟件主任工程師,長期從事計算機及數學相關領域的研究工作,曾在核心期刊發表學術論文,領導過多個項目的軟件開發,具有豐富的從業經驗。
第1章 生活中美麗的數學
1.1 怎樣儲蓄最劃算 2
1.2 高利貸中的暴利 6
1.3 如何償還房貸 8
1.4 交易的騙局——令人瞠目的幾何級數 14
1.5 密碼學中的指數爆炸 16
1.6 穩勝競猜價格的電視節目 18
1.7 猜硬幣游戲與現代通信 23
1.8 奇妙的黃金分割 27
1.9 必修課的排課方案 35
1.10 項目管理的法則 41
1.11 變速車廣告的噱頭 50
1.12 估測建筑的高度 53
1.13 花瓶的容積巧計算 57
1.14 鋪設自來水管道的藝術 60
第2章 上帝的骰子——排列組合與概率
2.1 你究竟能不能中獎 68
2.2 巧合的生日 73
2.3 單眼皮的基因密碼 76
2.4 街頭的騙局 82
生活中的數學
2.5 先抽還是后抽 86
2.6 幾局幾勝 92
2.7 森林球 95
2.8 斗地主 100
2.9 小概率事件 103
2.10 瘋狂的骰子 107
2.11 莊家的必殺計 110
2.12 化驗單也會騙人 115
第3章 囚徒的困局——邏輯推理、決策、斗爭與對策
3.1 教授們的與會問題 122
3.2 珠寶店的盜賊 124
3.3 史密斯教授的生日 126
3.4 歌手、 士兵、 學生 128
3.5 天使和魔鬼 130
3.6 愛因斯坦的難題 132
3.7 博彩游戲中的決策 137
3.8 牛奶廠的生產計劃 141
3.9 決策生產方案的學問 144
3.10 古人的決斗 146
3.11 豬的博弈論引發的思考 150
3.12 排隊不排隊 153
3.13 囚徒的困局 156
第4章 中國古代趣題拾零
4.1 筆套取齊 160
4.2 婦人蕩杯 162
4.3 儒生分書 164
4.4 三人相遇 165
4.5 物不知數 169
4.6 雉兔同籠 174
4.7 龜鱉共池 175
4.8 數人買物 177
4.9 窺測敵營 181
4.10 三斜求積術 183
第5章 當數學遇到計算機
5.1 計算機中的二進制世界 188
5.2 計算機中絢爛的圖片 195
5.3 網上支付的安全衛士 205
5.4 商品的身份證——條形碼 213
5.5 搜索引擎是怎樣檢索的 221
1.1 怎樣儲蓄最劃算在這個“ 你不理財, 財不理你” 的時代, 大家都愿意把自己的積蓄拿出來進行投資, 例如定期儲蓄、 理財產品、 股票基金、 期貨期權、 貴金屬、 房地產、 藝術品等, 希望從中獲取收益。 投資理財絕不是一兩節內容可以講清楚的, 它里面不僅牽扯到數學, 還可能牽扯到諸如投資者風險偏好、 當前宏觀經濟形勢、 各項經濟方針政策以及個人對未來中國經濟的預期等許多方面, 所以, 這是一個很大、 很復雜的課題。 我們今天要討論的是一個相對單純簡單的問題, 幫你算一算以下幾種儲蓄方式哪種最劃算。
假設定期儲蓄利率如表1-1所示。
表1-1 定期儲蓄利率
年限 利率
一年期 3.25%
二年期 3.75%
三年期 4.25%
五年期 4.75%
注: 此表僅作為本題參考使用, 不代表真實的利率值。
如果A先生有10萬元人民幣用于定期儲蓄, 打算在銀行儲蓄5年, 他有以下幾種儲蓄方案:
● 直接采用5年期定期儲蓄
● 采用2年期 3年期定期儲蓄方式
● 采用2年期 2年期 1年期定期儲蓄方式
● 采用5個1年期定期儲蓄方案
請幫A先生計算一下, 哪種儲蓄方案收益較大?
分析
在計算該題目之前, 我們首先要理清幾個常識性的概念。 表1-1中所示的利率實際上是年利率, 也就是按照相應的年限儲蓄, 每年可得到的利息率,這里的基本原則是: 儲蓄的期限越長, 年利息率就越高, 如果中途取錢, 則會被視為違約, 那么就會按照活期儲蓄的利率(大約0.35%, 僅供參考) 計算
利息。 舉個例子, 如果有100元錢, 在銀行進行一年期定期存儲, 1年后會拿到3.25元的利息; 如果是二年期定期存儲, 2年后則會拿到100×3.75%×2=7.5元的利息; 如果是三年期定期存儲, 3年后則會拿到100×4.25%×3=12.75元的利息; 如果是五年期定期存儲, 5年后則會拿到100×4.75%×5=23.75元的利息。
下面我們分別來計算一下, 按照以上四種儲蓄方案, 10萬元存儲5年, 哪一種儲蓄方案得到的總利息最多?
1. 直接采用5年期定期儲蓄方案
這種儲蓄方案最容易計算, 5年后得到的利息總額為: 100 000×4.75%×5=
23 750元。
2. 采用2年期 3年期定期儲蓄方案
頭兩年的利息總額為: 100 000×3.75%×2=7 500元, 從第三年開始轉為一個3年期的定期儲蓄, 因此本金總額變為100 000 7 500=107 500元。這里就有了一個復利的概念。 一般情況下, 銀行的單期定期存款中是不算復利的, 這也就是為什么我們在計算三年期或五年期等定期儲蓄的利息時,只是將本金乘以年利率再乘以儲蓄期限, 而不將頭一年的利息加到第二年(復利, 或叫做利滾利) 的原因。 但是, 如果定期存款約轉到第二個存儲期限, 則要將上一期的利息添加到本期儲蓄的本金當中(如果是定期約轉則會自動加上上一期的利息, 我們這里假設都是計算復利的) 。其實很簡單, 100 000元人民幣, 在及時個2年期的儲蓄期限中共得到了7 500元的利息, 那么在下一個3年期的儲蓄期限中, 就要在儲蓄的本金中加入上一期的利息7 500元, 因此這樣本金總額變為107 500元。在下一個3年期的定期儲蓄中, A先生又會得到107 500×4.25%×3=13 706.25元的利息。 這樣5年后A先生拿到的錢為107 500 13 706.25=121 206.25元, 所以, 5年中的總利息為121 206.25-100 000=21 206.25元。 可見還是小于直接定期儲蓄5年所得到的利息。
有些讀者可能會想到一個很有意思的問題: 采用2年期 3年期的定期儲蓄方案與采用3年期 2年期的定期儲蓄方案相比, 哪種方案在五年之后獲得的利息更多呢? 通過簡單的計算不難發現, 兩種儲蓄方案在收益上沒有任何區別,在5年之后獲得的總利息相同, 都為21 206.25元。
3. 采用2年期 2年期 1年期定期儲蓄方案
頭兩年的利息總額為: 100 000×3.75%×2=7 500元, 從第三年起, 下一個2年期定期儲蓄的本金包含了復利, 變為100 000 7 500=107 500元。在第二個2年期儲蓄中得到的利息總額為: 107 500×3.75%×2=8 062.5元。從第4年開始轉入了下一個1年期的定期儲蓄階段, 新的本金包含的復利變為107 500 8 062.5=115 562.5元。 1年后得到利息為115 562.5×3.25%=3 755.781 25元。因此按照這種儲蓄方案, A先生在5年中獲得的總利息為7 500 8 062.5
3 755.781 25=19 318.281 25元。 可見還是小于直接定期儲蓄5年所得到的息。
4. 采用5個1年期定期儲蓄方案
這種情況計算比較簡單, 只要把每年得到的利息都加到下一年的本金中再計算利息即可。
及時年的利息: 100 000×3.25%=3 250元;
第二年的利息: 103 250×3.25%=3 355.625元;
第三年的利息: 106 605.625×3.25%=3 464.682 812 5元
第四年的利息: 110 070.307 812 5×3.25%=3 577.285 003 906 25元
第五年的利息: 113 647.592 816 406 25×3.25%=3 693.546 766 533 203 125元因此5年中A先生共可獲得利息約為: 3 250 3 355.6 3 464.7 3 577.3
3 693.5=17 341.1元。
其實有一種更為簡便的方法計算這種儲蓄方案的總利息, 我們先來計算一下采用5個1年期定期儲蓄方案的第5年的本息金額:100 000×(1 3.25%) ×(1 3.25%) ×…×(1 3.25%)
5個每年的本息額都是上年本息額的(1 3.25%)倍, 因此第5年的本息
金額如下式計算所得= 100 000×(1 3.25%) 5 =117 341.139 582 939 453 125
將第5年的本息金額減去本金100 000元, 這樣便得到了5年的總利息為117 341.139 582 939 453 125-100 000=17 341.139 582 939 453 125≈17 341.1元可見這種儲蓄方案還是小于直接定期儲蓄5年所得到的利息。從上面的計算中, 我們可以得出結論: A先生直接采用5年期定期儲蓄方案在5年后得到的利息最多, 而采用5個1年期定期儲蓄方案(盡管將復利也計算進去) 得到的利息最少。
同時細心的讀者不難發現, 整存期限越長的儲蓄方案得到的總利息越多。 即: 直接采用5年期定期儲蓄的利息>采用2年期 3年期定期儲蓄方案的利息>采用2年期 2年期 1年期定期儲蓄方案的利息>采用5個1年期定期儲蓄方案的利息。 這說明銀行還是鼓勵客戶盡量把錢長期地儲存在銀行當中, 這樣銀行一方就有更多的資金儲備, 以便資金的流動(例如發放貸款) , 銀行發放貸款的利息一定大于付給客戶存款的利息, 兩者之間的差額叫做息差, 賺取息差是銀行最重要的盈利模式之一。
從投資者(儲戶) 的角度來看, 究竟選擇哪種儲蓄方案還需根據個人需求而定。 雖然5年期的總利息最多, 但是前提是要保障這筆資金5年都存在銀行中, 這樣無形中就降低了貨幣的使用率和流動性, 從而失掉了一些其他的投資機會, 在通脹率很高的時期就只能待在銀行里貶值。 因此, 如何選擇儲蓄方案并無一定之規, 要根據客戶的實際情況做出判斷。
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一個個小故事,很生活化,有意思
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理論性與實踐性相結合。希望能從中學到一些有用的知識。
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孩子六年級,買的這本里還有高中的知識呢,可能買錯了,但是也不錯,給孩子留著以后用
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看了這些天,學到了很多的數學知識。說實話,之前根本不知道這些邏輯科普思維??磥磉@次買了這本書,是對的??梢越o上高中的兒子看看,漲漲學問。
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這本數學書確實非常貼近生活。不過其中還涉及到一些高等數學的知識,略有一些難度。
一直想找一本適合結束讀書生涯之后可以閱讀的數學書,以前不是有句話,學好數理化走遍天下都不怕。現在這句話其實仍然不過時,數學對生活的指導意義仍然很重要。