УПРАЖНЕНИЕ:
ВОЗВЕДЕНИЕ В КВАДРАТ ТРЕХЗНАЧНЫХ ЧИСЕЛ
Что за дверью номер 1?
Математической банальностью 1991 года, которая постави- ла всех в тупик, оказалась статья Мэрилин Савант — жен- щины с самым высоким в мире IQ (что зарегистрировано в Кни- ге рекордов Гиннесса ) — в журнале Parade. Этот парадокс стал известен как «проблема Монти Холла», и заключается он в следующем.
Вы участник шоу Монти Холла «Давайте совершать сдел- ки» (Let’s Make a Deal). Ведущий дает вам возможность выбрать одну из трех дверей, за одной из которых находится большой приз, за двумя другими — козы. Допустим, вы выбираете дверь No 2. Но прежде чем показать, что скрывается за этой две- рью, Монти открывает дверь No 3. Там коза. Теперь в своей дразнящей манере Монти спрашивает вас: вы хотите открыть дверь No 2 или рискнете посмотреть, что находится за дверью No 1? Что вам следует сделать? Если предположить, что Мон- ти собирается подсказать вам, где нет главного приза, то он всегда будет открывать одну из «утешительных» дверей. Это оставляет вас перед выбором: одна дверь с большим призом, а вторая — с утешительным. Сейчас ваши шансы составляют 50 на 50, не так ли?
А вот и нет! Шанс, что вы правильно выбрали в первый раз, по-прежнему 1 к 3. Вероятность того, что большой приз ока- жется за другой дверью, увеличивается до 2/3, потому что ве- роятности в сумме должны давать 1.
Таким образом, изменив свой выбор, вы удвоите шансы на выигрыш! (В задаче предполагается, что Монти всегда будет давать игроку возможность сделать новый выбор, показывая «невыигрышную» дверь, и, когда ваш первый выбор окажется правильным, откроет «невыигрышную» дверь наугад.) Пораз- мышляйте об игре с десятью дверями. Пусть после вашего пер- вого выбора ведущий откроет восемь «невыигрышных» две- рей. Здесь ваши инстинкты, скорее всего, потребуют поменять дверь. Люди обычно ошибаются, думая, что если Монти Холл не знает, где главный приз, и открывает дверь No 3, за которой оказывается коза (хотя мог бы быть и приз), то дверь No 1 с ве- роятностью в 50 процентов будет нужной. Такое рассуждение противоречит здравому смыслу, тем не менее Мэрилин Савант получила груды писем (многие от ученых, и даже математиков), в которых говорилось, что ей не следовало писать о математи- ке. Конечно, все эти люди были неправы.
ВОЗВЕДЕНИЕ В КУБ
Мы закончим эту главу новым методом возведения в куб двузначных чисел. (Воскресите в памяти тот факт, что куб числа — это число, умноженное на себя дважды. Например, 5 в кубе (обозначается 53) будет равно 5 × 5 × 5 = 125.) Как вы убедитесь, это не намного сложнее, чем умножение двузнач- ных чисел. Метод основан на алгебраическом соотношении
A3 =(A–d)A(A+d)+d2A,
где d — любое число. Как и при возведении в квадрат двузнач- ных чисел, я стараюсь выбрать такое d, чтобы при его сложе- нии (или вычитании) получить число, как можно более близ- кое к кратному десяти. Например, при возведении в куб числа 13, d = 3, в результате получается:
133 =((13–3)×13×(13+3))+(32 ×13).
Поскольку 13 × 16 = 13 × 4 × 4 = 52 × 4 = 208 и 9 × 13 = 117, то
мы имеем:
133 = 2080 + 117 = 2197.
Как насчет куба 35? Принимая d = 5, получим:
353 =(30×35×40)+(52 ×35).
Так как 30 × 35 × 40 = 30 × 1400 = 42 000 и 35 × 5 × 5 = 175 × × 5 = 875, имеем
353 =42000+875=42875.
При возведении 49 в куб задаем d = 1 с целью округления этого числа до 50. Тогда
493 =(48×49×50)+(12×49).
Можно умножить 48 × 49 с помощью метода разложения, но для задач такого типа я предпочитаю метод совместной близости, который будет описан в главе 8. (Можете забежать вперед и взглянуть на него уже сейчас, если хотите!) Исполь- зуя этот метод, получим 48 × 49 = (50 × 47) + (1 × 2) = 2352. Умножив это число на 50, получим 117 600 и тогда:
493 = 117 600 + 49 = 117 649.
Вот задача посложнее. Попробуйте возвести в куб число 92.
923 =(90×92×94)+(22 ×92)
Если вы умеете быстро возводить в квадрат двузначные числа, значит, можете вычислить 92 × 94 = 932 – 1 = 8648, либо применить метод совместной близости, следствие которого 92 × 94 = (90 × 96) + (2 × 4) = 8648. Итак, умножим это число на 9 (как описано в начале главы 8) — 9 × (8600 + 48) = 77 400 + + 432 = 77 832. Следовательно, 90 × 92 × 94 = 778 320. Далее, по- скольку 4 × 92 = 368, прибавим его и получим окончательный ответ:
923 =778320+368=778688.
Отметим, что при использовании метода совместной бли- зости для задач на умножение, возникающих при возведе- нии в куб трехзначного числа, малое произведение, которое
нужно прибавить (в зависимости от значения d = 1, 2, 3, 4 или 5),будетравно1×2=2;2×4=8;3×6=18;4×8=32;5×10=50.
Возведем в куб число 96.