小数、百分数与利息

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小数、百分数和利息是同一个学科戴着三顶帽子。小数是分母为十的乘方的分数;百分数是大家约定分母为一百的分数;而利息,就是把一个百分数反复应用之后发生的事。

这一页把这条阶梯从头走到尾,而且大部分篇幅都花在远的那一端——百分数变化、逆百分数、复利和贷款的算法——因为钱就在那里,代价高昂的错误也在那里。如果你想直接了解小数运算怎么做,小数指南和百分数指南会单独回答那些问题。

小数的每一位是什么意思

小数点右边每移一位就小十倍,正如左边每移一位就大十倍。小数引入十分位,百分位接着讲下一列,千分位讲再下一列——到这时候,规律本身就在讲课了。

00.10.20.30.40.50.60.70.80.910.20.210.220.230.240.250.260.270.280.290.30.25

从0.2到0.3的这一段里有十个百分位,无论最后一位数字看起来多大,里面的每一个数都< 0.3: 0.25 = 25/100 < 30/100

在0.2和0.3之间找到0.27

3.47 = 3 个一 + 4 个十分之一 + 7 个百分之一。

232.3
小数点后,数字数着更小的步子:2.3 是两个一加三个十分之一。 完整课程: 小数

比较小数解决了那个比其他错误都顽固的误解:位数多不代表数大。0.9 > 0.35,因为九个十分之一比三个半十分之一大。把位数补齐——0.90 对 0.35——就一目了然了。而0.5 就是二分之一把那几个值得一眼认出的小数钉死在心里,让大多数日常问题都用不着计算。

00.10.20.30.40.50.60.70.80.910.30.310.320.330.340.350.360.370.380.390.40.35
0.35 比 0.40 小。 完整课程: 比较小数

小数乘以和除以 10 与 100这节课把"加个零"换成了真正正确的说法:数字在移动,小数点没动。对整数来说这个区别看不出来,一旦出现小数点,它就说了算。

四则运算

对齐小数点是加法的规则,竖式加法和竖式减法把它用到笔算里。3.7 + 1.25 → 3.70 + 1.25 = 4.95. 对齐小数点,才能让十分位压着十分位;对齐右边的末尾,会把十分位加到百分位上去。

数小数位讲的是乘法:先不管小数点,照常相乘,再数一数两个因数一共有多少位小数,把小数点点到那么远。0.4 × 0.3 → 4 × 3 = 12 → 两位 → 0.12.

0.4 × 0.3 就是 (4/10) × (3/10) = 12/100。每个因数都各自带来一次除以十,答案把两次都保留了下来,这正是"数小数位"所数的东西。这也是为什么乘一个小于 1 的数会让结果变小——你在取某样东西的十分之四。
03×04
0.3 有一位小数,0.4 也有一位。加起来一共 2 位小数。 完整课程: 数小数位

小数除以整数处理的是除以一个整数,小数点会直接往上升进答案里。除以一个小数处理另一种情况,做法是把两个数一起放大,直到除数变成整数:12 ÷ 0.4 → 120 ÷ 4 = 30。答案比 12 大是对的——一件东西里能装下很多小碎片。

把小数四舍五入到一位、两位小数收尾这部分运算:只有一个数字说了算,就是你要保留的那一位后面紧跟的那一位。

3.453.43.53.47
3.47 在中点 3.45 的上方,向上舍入到 3.5 完整课程: 小数四舍五入到一位和两位

你来试试

2.552.52.62.52

把 2.52 四舍五入到一位小数

6.656.66.76.65

把 6.65 四舍五入到一位小数

什么是百分数?

百分数就是以一百为分母的数:percent 这个词的意思是"每一百中",所以 30% 就是 30/100。百分数从这里讲起,分数、小数与百分数把写同一个数量的三种方式连在一起。要求一个数量的百分之几,先除以十求出 10%,再从它搭出其他的。求 70 的 30%,10% 是 7,所以 30% 就是三倍那么多,21。同样的算式写成分数就是 30/100 × 70 = 21。固定的分母 100 让百分数很容易比较。20 题中对 13 题换算成 13/20 = 65/100 = 65%,可以直接和另一场测验的 60% 比较。当部分比原来的整体还大时,百分数可以超过 100:40 的 150% = 60。用一半来检验:30% 小于 50%,所以答案必须小于 70 的一半,而 21 确实小于 35。

24040%

1%就是百分之一,所以某个量的n%就是这个量×n/100

做出四分之一

40%
把整体切成 100 份,涂上 40 份:40/100,写作 40%。 完整课程: 百分数
分数小数百分数
1/20.550%
1/40.2525%
1/50.220%
1/80.12512.5%
1/30.333…33.3%

求一个数的百分之几是最核心的一招,心算的路子是从简单的搭出难算的:除以十求 10%,把它减半求 5%,除以一百求 1%。35% 的 240 → 24 + 24 + 24 + 12 = 84。用百分数比较说的正是百分数存在的理由——25 题对 18 题和 40 题对 26 题很难排出高下,直到它们变成 72% 和 65%。

of 120120%25%50%75%100%10%
把 120 分成十等份:120 ÷ 10 = 12。下面的刻度读 10%。 完整课程: 求百分之几

你来试试

of 900%25%50%75%100%90%

90 的 90%

of 1500%25%50%75%100%40%

150 的 40%

怎么求百分数变化?

要按百分数改变一个金额,就乘以一个单一的数。涨 15% 剩下 100% + 15% = 115% 的原值,所以乘数是 × 1.15。跌 15% 剩下 85%,所以乘数是 × 0.85。百分数增长和打折扣用的都是这个方法。一个价格为 60 的东西涨 15%,新价格是 60 × 115/100 = 69。乘数一步就能求出新金额,而不必先求出那部分再加上去,分成两步。反过来,要从两个金额求出百分数变化,就拿变化量除以原来的金额,绝不能除以新的金额。价格从 60 变成 69,变化量是 9,而 9/60 = 15%。如果改成除以 69,会得到一个偏小、错误的百分数。用两步法算一遍可以验证答案:60 的 15% = 9,60 + 9 = 69。

100100120+20%96−20%−4

升 P% 使 100 变为 120;降 P% 使 120 变为 96 < 100,因为第二次的 P% 是相对于更大的那个数算的

设 P = 50,读出横条最终落在哪里

240 涨 15% → 240 × 1.15 = 276。 80 打 85 折 → 80 × 0.85 = 68。

乘数写法值得花点力气学,因为它可以复合,两步法却不行。连续两次涨 10% 是 1.10 × 1.10 = 1.21——涨了 21%,不是 20%。先涨 20% 再跌 20% 是 1.2 × 0.8 = 0.96,所以最后跌了 4%,不是打平。百分数不能相加;乘数才能相乘。
4048+20%: × 1.240 × 1.2 = 48−50%+50%
48 是 120%,基数是 40。作为倍数,120% 是 120/100 = 1.2,所以 40 × 1.2 = 48。 完整课程: 增加百分之几

百分数变化把这个过程反过来跑一遍。40 → 50是 10/40 = 25% 涨; 50 → 40是 10/50 = 20% 跌。同样是十,却是两个不同的百分数,因为参照的基准变了。

10 out of 40
相对你的起点:40 拆成四个 10,于是这 10 相对 40 是 1/4。 完整课程: 变化了百分之几

逆百分数

逆百分数值得放慢速度,因为错误的方法算出来的结果,看着也挺像那么回事。如果一件外套打 85 折后是 68,那么 68 就是原价的 85%,所以原价是 68 ÷ 0.85 = 80。把 68 的 15% 加回去,得到 78.20——错了,因为折扣从来不是按售价算的百分数。

$50$60
用除法撤销 × 1.2:60 ÷ 1.2 = 50,所以原价是 $50。 完整课程: 倒推百分数

折旧把同一个乘数反复往下用。一辆车每年贬值 18%,每年就值原来的 × 0.82,所以三年后还剩 0.82³ ≈ 0.551——大约是原价的 55%,而不是把 18% 减三次会让人以为的 46%。

你来试试

$75 is 125%

涨 25% 后价格是 $75,原价是多少?

$88 is 110%

涨 10% 后价格是 $88,原价是多少?

单利还是复利?

单利总是按原始金额来算,复利则按余额来算,所以利息本身也会生出利息。单利展示的是直线增长的情形。2,000 按每年 10% 存 3 年,单利每年付 2,000 的 10% = 200,所以一共是 200 × 3 = 600。用复利的话,每年的利息要在算下一年之前先加进去。余额从 2,000 涨到 2,200,再算 2,200 的 10% = 220,变成 2,420,再算 2,420 的 10% = 242,变成 2,662。这一共是 662 的利息,比单利的总数多 62。这个差额完全来自"利息生利息",这也是为什么这个差距一开始很小、多年之后却很大。第一年两种方法付的一样多。从那之后,复利应该总是领先,这是检验任何答案的一个快速办法。

年0102030100300500700900复利 343单利 228距离 115

单利每年增加8% of 100 = 8,是一条直线;复利在不断增长的本金上增加8%,所以曲线会越拉越远——今年的距离是 115

找到余额第一次翻倍的那一年

200 × 5 ÷ 100 = 10three of them10 × 3 = 30the same sum, in one multiply200 × 5 × 3 ÷ 100 = 30
一次乘法就够了:本金 × 利率 × 年数 ÷ 100。这里 200 × 5 × 3 ÷ 100 得 30。 完整课程: 单利

复利就是把乘数每期应用一次:1,000 × 1.05³ = 1,157.63,也就是 157.63 的利息。单利对复利把两者并排放在一起,老实说,这个差距一开始不起眼,到后来却大得惊人——按 5% 存 30 年,单利付 1,500,复利付 3,322。

这个公式不是什么新想法,它只是重复相乘的简写。乘 1.05 三次,就是乘 1.05³,而这个指数只是在数这个周期过了几次。能看懂这一点的人,也能看懂曲线为什么会往上弯:每一年的乘数,作用在一个比上一年更大的数上。
y
每年余额都乘以 1.1——所以 n 年后是本金乘以 1.1ⁿ。 完整课程: 复利

一年计息不止一次回答了下一个问题。年利率 6%,按月复利,意味着 0.5% 算十二次,也就是 1.005¹² = 1.0617——实际年利率是 6.17%。计息越频繁付得越多,但增量很快就会缩小,逼近一个上限,而不是无限往上涨。

你来试试

startyear 1year 2

1000 美元,年单利 10%。3 年后余额是多少?

y

本金同样是 2000 美元,年利率同样是 10%,两年后,复利比单利多付多少利息?

借贷的算法是怎样的?

借贷是从另一个方向看的复利。货币的时间价值定下了这个原则:手上现在的钱可以生息,所以不同日期的金额没法直接比,除非把一个挪到另一个的日期上。按每年 5%,今天的 1,000 一年后长成 1,000 × 105/100 = 1,050。用除法把钱挪回来,所以一年后到期的 1,050,相当于今天的 1,050 ÷ 1.05 = 1,000。贷款也是同样的长法。按每年 10% 借 500,借两年,你欠的是 500 × 110/100 × 110/100 = 605。贷款分期偿还时,每一笔还款先付利息,剩下的才用来减少余额。欠 1,000,利率 10%,年底还 300,剩下 1,000 + 100 − 300 = 800。贷款的成本是还的总数减去借的本金:这笔两年期贷款是 605 − 500 = 105。

1000104810501100今天明年1000 < 10481050 < 1100r = 5%: 1100 ÷ 1.05 = 1048 今天1000 × 1.05 = 1050 明年r = 5%

一年后的 B = 1100 等于今天的 1048,比 1000 多;而今天的 1000 会增长到 1050,比 1100 少:无论从哪个时间点比较,结果都一样

在给定的利率下,找出与今天的 1000 相等的 B

FV = 1000, i = 0.06, N = 5five years of growth
PV = 1000 ÷ 1.338226 = 747.26
五年后到期的 1000 美元,按 6% 折算今天值 747.26——这就是时间价值。 完整课程: 货币的时间价值

通胀之后的实际价值把同样的折算方法用到购买力上。存款利率 3%、物价涨 4%,实际上每年大约亏 1%,而这个数字才是关键,也是表面利率藏起来的东西。

分期还款把这套时间表一路走到最后一笔还款。早期的还款大部分是利息;后期大部分是本金;每一期还款金额本身从不改变。年金的价值就是把同一串还款整体估值,是拿一笔整钱和一份收入流——养老金、租约或和解方案——比较时用的工具。

interestprincipalmonth 1month 240month 336
还款额不变,但金色的利息部分随债务减少而缩小。 完整课程: 贷款摊还

你来试试

earlylate

贷款的每期还款额都相等。这些还款里的分配比例会怎样变化?

balance = 70000rate = 0.5% a month, payment = 1200

一笔 150000 美元的贷款,月利率为 0.5%,现在剩下 70000 美元。下一次还款 1200 美元中,有多少是利息?

一道题,从头做到尾

一家店把一件外套标价 96,这是打 8 折之后的价格,而且这个价格已经含 9% 的税。这家店定的税前标价是多少?

从给你的这个数字往外倒推,每一步变化都用除法撤销,而不是用减法。

如果改成先减 9% 再加回 20%,会得到 104.83,这个误差不算小。百分数链条的每一步都是一次乘法,所以撤销每一步都要用除法。

old price$60 is 120%
涨 20% 后价格是 $60,所以 $60 是原价的 120%。 完整课程: 倒推百分数

值得点名的四个错误

接下来学什么

小数是用另一种记号写的分数,所以分数阶梯(英文)讲的是同一批内容,只是早一步。比较两个量,而不是拿部分对整体,就是比、比率与比例(英文)。而复利乘数应用 n 次,就是一个指数函数,这正是位值最终把接力棒交给代数的地方。

在游戏里练习

Math Challenge 把上面每一级台阶都教成配图的课程,从十分位方格一直到分期还款时间表,收在一套 800 多节课程的目录里。每一课都配有画出来的推导过程和试一试的题目,专门针对你答错的那一步重新讲一遍。

百分数这个主题专门练最核心的一招——求一个数的百分之几——从好算的数的 10%、25% 和 50% 开始,答对了再逐步加大难度。

轮到你了

三题试一试,点选作答。

0.35 化成百分数

$200 按 5% 单利,一年赚多少利息

$50 打 8 折,要付多少?

常见问题

怎么算百分数的增长?
乘以 1 加上化成小数的百分数。240 涨 15% 是 240 x 1.15 = 276。乘数写法值得学,因为它可以连续复合:连续两次涨 10% 是 1.10 x 1.10 = 1.21,涨了 21%,不是 20%。把百分数直接相加、而不是把乘数相乘,是这整个话题里最常见的错误。
什么是逆百分数?
就是只知道变化之后的金额,反过来求原来的金额。要除,不要乘。如果一件外套打 85 折后是 68,那么 68 就是原价的 85%,所以原价是 68 除以 0.85 = 80。拿 68 的 15% 加回去,得到 78.20,这是错的,因为折扣从来都不是按售价算的百分数。
单利和复利有什么区别?
单利总是按原始金额来算;复利按余额来算,所以之前的利息也会生出利息。1,000 按 5% 存 3 年,单利付 150,复利付 157.63。这个差距一开始很小,但会不断扩大:单利是一条直线,复利是一条曲线。
复利公式是什么?
最终金额等于起始金额乘以 (1 + r) 的 n 次方,其中 r 是化成小数的每期利率,n 是期数。1,000 按 5% 存 3 年:1000 x 1.05 的立方 = 1,157.63。这个乘方只是把乘数每期应用一次,所以这个公式就是重复相乘的简写。
为什么今天的钱比明年同样金额的钱更值钱?
因为今天持有的钱可以拿去生息,所以现在的一块钱和一年后的一块钱不是同一样东西。要比较不同日期的金额,就要把晚一点的那笔折算回来:按 5% 算,一年后收到的 1,050,相当于今天的 1,050 除以 1.05,也就是 1,000。通货膨胀会让后来的钱能买到的更少,进一步放大这个效果。
怎么除以一个小数?
把两个数都乘以十,乘到除数变成整数为止,然后照常除。12 除以 0.4 变成 120 除以 4,等于 30。两个数乘同一个倍数,答案不变,因为&quot;12 里装得下几个 0.4&quot;和&quot;120 里装得下几个 4&quot;是同一个问题。
Mr. Chalk 在应用中练习