青雲路上不易攀,一步登天皆空談—數學告訴你A4紙的艱難登天之路

提起A4紙,我們都再也熟悉不過了,因為我們的工作和生活幾乎離不開它。可是說道A4紙的尺寸,你真的能說得清楚嗎?A4紙的尺寸是210mm*297mm,一張重量80克的A4紙厚度大約是0.1mm。可是這看似微不足道的0.1mm,卻能產生大爆炸式的增長。下面我們用一張A4紙做一個簡單的小實驗,就是連續對摺A4紙,看看能對摺幾次?

青雲路上不易攀,一步登天皆空談—數學告訴你A4紙的艱難登天之路

首先,我們先用數學方法計算一下,建立對摺A4紙的數學模型,很明顯,這是一個指數函數模型,假定H是對應的高度,也即是厚度,n對應的是對摺次數,紙的初始厚度是0.1mm。沒有什麼難度,可以輕而易舉的寫下這個指數模型。

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其中H的單位是mm,n是對摺次數。我們把簡單的計算結果羅列如下:

青雲路上不易攀,一步登天皆空談—數學告訴你A4紙的艱難登天之路

你看,一張A4紙,我們對摺7次之後,也不過是12.8毫米,換算成釐米,也不過1.28釐米,似乎距離登天之路還很遠,遠到遙不可及。

我們接著計算,當對摺10次,20次和30次,這張紙的厚度能有多厚呢

青雲路上不易攀,一步登天皆空談—數學告訴你A4紙的艱難登天之路

厚度的單位是米

可以清楚的看到,當一張A4紙對摺30次後,其厚度已經完全超過世界最高峰珠穆朗瑪峰的高度了;對摺40次後,就差不多從地球出發到月亮走了三分之一的路程了,距離登天還有一小段距離;對摺50次後,其厚度就差不多能到太陽了。

然而,一張A4紙我們真的能對摺50次嗎?答案是顯然不能的。有人曾做過實驗,一張A4的對摺次數最多折7次,之後就已經無法摺疊了。

為什麼一張普通的A4紙在對摺30次後,其厚度竟然能達到1萬米厚,這實在是令人匪夷所思,也遠遠的超出了我們普通的認知。這就是指數的力量,指數爆炸式的增長。


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