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        國(guó)際象棋與2的n次方

        2013-05-14 09:08:06
        知識(shí)窗 2013年4期

        關(guān)于國(guó)際象棋的起源,曾經(jīng)有許多饒有興味的傳說。其中較為著名的一個(gè)是這樣的。

        在古代印度有一個(gè)國(guó)王,他擁有至高無上的權(quán)力和難以計(jì)數(shù)的財(cái)富。但是,他逐漸對(duì)生活產(chǎn)生厭倦,渴望一種新鮮的刺激。有一天,來了一位叫垂相達(dá)依爾的老人,他帶著自己發(fā)明的國(guó)際象棋來朝見國(guó)王。國(guó)王見了這新奇的玩意非常喜歡,就與老人對(duì)弈起來。誰知,他們一連下了三天三夜,直到第四天早上,國(guó)王滿意地對(duì)老人說:“你給了我無窮的樂趣。為了獎(jiǎng)賞你,我現(xiàn)在決定,你可以從我這兒得到你想要的任何東西?!崩先藚s慢條斯理地回答道:“萬能的王啊,您雖然是世界上最富有的人,但恐怕也滿足不了我的要求。”

        國(guó)王不高興了,他皺起了眉頭,嚴(yán)肅地說道:“說說你的要求吧,哪怕你要我的半個(gè)王國(guó)?!庇谑牵先苏f出了自己的要求:“請(qǐng)國(guó)王下令在棋盤的第一格上放一粒小麥,第二格上放兩粒小麥,第三格上放四粒,第四格上放八粒,就這樣依次每1格增加1倍的小麥數(shù)量,一直到第六十四格為止?!?/p>

        “可憐的人啊,你的要求就只有這么一點(diǎn)嗎?”國(guó)王不禁笑了起來。他立即命人取來一袋小麥,按照老人的要求數(shù)給他。但是,一袋小麥很快就用完了。國(guó)王覺得很奇怪,立刻命人再去取一袋來。接著,是第三袋、第四袋……小麥堆積如山,但是離第六十四格還遠(yuǎn)得很。最后,國(guó)王勃然大怒了,原來國(guó)庫(kù)里的小麥已經(jīng)搬空了,卻還只是放到了棋盤上的第五十格。

        其實(shí),老人的話沒有錯(cuò),國(guó)王的確滿足不了他的要求。根據(jù)計(jì)算,我們會(huì)得到:

        第一格:20=1;第二格:21=2;第三格:22=4;第四格:23=8;第五格:24=16;第六格:25=32;第七格:26=64;第八格:27=128;第九格:28=256;第十格:29=512;第十一格:210=1024;第十二格:211=2048……第二十四格:223=8388608……第三十一格:230=1073741824……第六十四格:263=9223372036854775808。

        棋盤上第六十四個(gè)格子的小麥總數(shù)是一個(gè)十九位數(shù)。一公斤麥子大約有兩千粒左右,那么,一噸麥子就是大約二十萬粒。按此折算為重量,老人要求的小麥大約是四千多億噸,而即使在現(xiàn)代,全世界小麥的年產(chǎn)量也不過是數(shù)億噸而已。這就是2的n次方的數(shù)學(xué)魅力。

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