Кванты Скотт Паттерсон Brainiac Кен Дженнингс Moneyball
И Н С Т Р У М Е Н Т Ы С И Л Ы
Download 3.43 Kb. Pdf ko'rish
|
Удовольствие от x. Увлекательная экскурсия в мир математики от одного из лучших преподавателей в мире
И Н С Т Р У М Е Н Т Ы С И Л Ы
89 (степень х) является переменной, а основание (число 10) постоянной, тогда как в степенно2й функции, подобной х 2 , все наоборот. Такая переме- на мест (переменной и константы) приводит к огромной разнице между этими функциями: при увеличивающемся значении x экспоненциальная функция с показателем x в конечном итоге растет быстрее любой степен- но2й функции, независимо от ее степени. Экспоненциальный рост — не- вообразимо быстрый рост. Вот почему так трудно сложить лист бумаги пополам больше семи- восьми раз 41 . Каждое сложение листа удваивает его толщину, что приво- дит к ее (толщины) увеличению в геометрической прогрессии. В то же время длина, каждый раз сжимаясь пополам, уменьшается по экспонен- циальному закону. После семи сложений толщина стандартного листа из записной книжки становится больше его длины, и поэтому дальше его складывать нельзя. Причем неважно, сколько усилий прикладывает человек при складывании. Предположим, лист можно сложить n раз — в результате стопка должна иметь 2 n слоев. Здесь не может быть линей- ной зависимости, и еще одно сложение невозможно, если толщина стоп- ки больше ее длины. Задача считалась нерешаемой, пока в 2002 году Бритни Галливан , уче- ница старшего класса средней школы, не доказала обратное. Сначала она вывела формулу L = T 6 (2 n + 4) (2 n – 1), которая позволяла посчитать максимальное количество сложений n, где Т — толщина листа бумаги, L — его длина, и складывается он только в одном направлении. Обратите внимание на запрещающее присутствие экспоненциальной функции 2 n в двух местах: первый раз для учета удво- ения толщины пачки при каждом сложении, а во второй — чтобы учесть двукратное сокращение ее длины. Используя свою формулу, Бритни пришла к выводу, что ей понадо- бится специальный рулон туалетной бумаги почти в три четверти мили С О О Т Н О Ш Е Н И Я 90 длиной. Она купила бумагу и в январе 2002 года отправилась в торговый центр в своем родном городе Помона, где и размотала ее. Семь часов спустя с помощью родителей девочка побила мировой рекорд, сложив бумагу двенадцать раз! В теории также предполагается, что экспоненциальный рост увели- чит ваш банковский счет. Если ваш вклад растет с годовой процентной ставкой, равной r, то через год сумма увеличится в (1 + r) раз от перво- начального размера вклада; после двух лет она вырастет в (1 + r) 2 раз, а после х лет — в (1 + r) х раз. Таким образом, чудо погашения долга * , о котором мы так часто слышим, вызвано действием экспоненциального роста. С этого места можно вернуться к логарифмам . Мы нуждаемся в них потому, что полезно иметь инструменты, которые могут отменить дей- ствие других инструментов. Подобно тому как каждый служащий нуж- дается как в степлере, так и в антистеплере, каждый математик нуждает- ся как в показательных (экспоненциальных) функциях, так и в логариф- мах, поскольку они взаимообратны. Это означает, что если вы введете в калькулятор число х и нажмете кнопку « 10 x », а затем кнопку «log x», то в результате опять получите число х. Например, если х = 2, то 10 x со- ставит 100. Взяв десятичный логарифм от 100, снова получим 2, так как log ** (100) = 2. Кроме того, log (1000) = 3, log (10 000) = 4, потому что 1000 = 10 3 , 10 000 = 10 4 . Обратите внимание, в этом есть что-то магическое: как только числа внутри логарифмов увеличиваются мультипликативно каждый раз с де- сятикратным увеличением от 100 до 1000 и до 10 000 (то есть умножают- ся на 10), их логарифмы растут аддитивно, увеличиваясь от 2 до 3 и до 4. Наш мозг выполняет подобный трюк, когда мы слушаем музыку. Частоты нот в музыкальной гамме — до, ре, ми, фа, соль, ля, си — становятся нам * Здесь речь идет о том, что если процентная ставка депозита выше ставки по кре- диту, то через несколько лет сумма на депозите может погасить сумму кредита. Прим. ред. ** Как правило логарифм по основанию 10 записывают как lg, но на калькуляторе кнопка «log x» обозначает десятичный логарифм. Прим. ред. |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling