小數、百分比與利息
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小數、百分比和利息是同一個學科戴著三頂帽子。小數是分母為十的乘方的分數;百分比是大家約定分母為一百的分數;而利息,就是把一個百分比反覆應用之後發生的事。
這一頁把這條階梯從頭走到尾,而且大部分篇幅都花在遠的那一端——百分比變化、逆百分比、複利和貸款的演算法——因為錢就在那裡,代價高昂的錯誤也在那裡。如果你想直接瞭解小數運算怎麼做,小數指南和百分比指南會單獨回答那些問題。
小數的每一位是什麼意思
小數點右邊每移一位就小十倍,正如左邊每移一位就大十倍。小數引入十分位,百分位接著講下一列,千分位講再下一列——到這時候,規律本身就在講課了。
從0.2到0.3的這一段裡有十個百分位,不管最後一位數字看起來多大,裡面的每一個數都< 0.3: 0.25 = 25/100 < 30/100
在0.2和0.3之間找到0.27
3.47 = 3 個一 + 4 個十分之一 + 7 個百分之一。
比較小數解決了那個比其他錯誤都頑固的誤解:位數多不代表數大。0.9 > 0.35,因為九個十分之一比三個半十分之一大。把位數補齊——0.90 對 0.35——就一目瞭然了。而0.5 就是二分之一把那幾個值得一眼認出的小數釘死在心裡,讓大多數日常問題都用不著計算。
小數乘以和除以 10 與 100這節課把"加個零"換成了真正正確的說法:數字在移動,小數點沒動。對整數來說這個區別看不出來,一旦出現小數點,它就說了算。
四則運算
對齊小數點是加法的規則,豎式加法和豎式減法把它用到筆算裡。. 對齊小數點,才能讓十分位壓著十分位;對齊右邊的末尾,會把十分位加到百分位上去。
數小數位講的是乘法:先不管小數點,照常相乘,再數一數兩個因數一共有多少位小數,把小數點點到那麼遠。 兩位 .
小數除以整數處理的是除以一個整數,小數點會直接往上升進答案裡。除以一個小數處理另一種情況,做法是把兩個數一起放大,直到除數變成整數:。答案比 12 大是對的——一件東西裡能裝下很多小碎片。
把小數四捨五入到一位、兩位小數收尾這部分運算:只有一個數字說了算,就是你要保留的那一位後面緊跟的那一位。
換你試試
把 2.52 四捨五入到小數點後一位
把 6.65 四捨五入到小數點後一位
什麼是百分比?
百分比就是以一百為分母的數:percent 這個詞的意思是"每一百中",所以 30% 就是 。百分比從這裡講起,分數、小數與百分比把寫同一個數量的三種方式連在一起。要求一個數量的百分之幾,先除以十求出 10%,再從它搭出其他的。求 70 的 30%,10% 是 7,所以 30% 就是三倍那麼多,21。同樣的算式寫成分數就是 。固定的分母 100 讓百分比很容易比較。20 題中對 13 題換算成 %,可以直接和另一場測驗的 60% 比較。當部分比原來的整體還大時,百分比可以超過 100:40 的 150% = 60。用一半來檢驗:30% 小於 50%,所以答案必須小於 70 的一半,而 21 確實小於 35。
1%就是百分之一,所以某個量的n%就是這個量×n/100
做出四分之一
| 分數 | 小數 | 百分比 |
|---|---|---|
| 0.5 | 50% | |
| 0.25 | 25% | |
| 0.2 | 20% | |
| 0.125 | 12.5% | |
| 0.333… | 33.3% |
求一個數的百分之幾是最核心的一招,心算的路子是從簡單的搭出難算的:除以十求 10%,把它減半求 5%,除以一百求 1%。35% 的 。用百分比比較說的正是百分比存在的理由——25 題對 18 題和 40 題對 26 題很難排出高下,直到它們變成 72% 和 65%。
換你試試
90 的 90%
150 的 40%
怎麼求百分比變化?
要按百分比改變一個金額,就乘以一個單一的數。漲 15% 剩下 100% + 15% = 115% 的原值,所以乘數是 × 1.15。跌 15% 剩下 85%,所以乘數是 × 0.85。百分比增長和打折扣用的都是這個方法。一個價格為 60 的東西漲 15%,新價格是 。乘數一步就能求出新金額,而不必先求出那部分再加上去,分成兩步。反過來,要從兩個金額求出百分比變化,就拿變化量除以原來的金額,絕不能除以新的金額。價格從 60 變成 69,變化量是 9,而 %。如果改成除以 69,會得到一個偏小、錯誤的百分比。用兩步法算一遍可以驗證答案:60 的 15% = 9,60 + 9 = 69。
漲 P% 讓 100 變成 120;跌 P% 讓 120 變成 96 < 100,因為第二次的 P% 是相對於變大後的那個數計算的
設 P = 50,讀出橫條最後落在哪裡
240 漲 15% 。 80 打 85 折 。
百分比變化把這個過程反過來跑一遍。是 % 漲; 是 % 跌。同樣是十,卻是兩個不同的百分比,因為參照的基準變了。
逆百分比
逆百分比值得放慢速度,因為錯誤的方法算出來的結果,看著也挺像那麼回事。如果一件外套打 85 折後是 68,那麼 68 就是原價的 85%,所以原價是 68 ÷ 0.85 = 80。把 68 的 15% 加回去,得到 78.20——錯了,因為折扣從來不是按售價算的百分比。
折舊把同一個乘數反覆往下用。一輛車每年貶值 18%,每年就值原來的 × 0.82,所以三年後還剩 ——大約是原價的 55%,而不是把 18% 減三次會讓人以為的 46%。
換你試試
漲了 25% 之後價格是 $75,舊價是多少?
漲了 10% 之後價格是 $88,舊價是多少?
單利還是複利?
單利總是按原始金額來算,複利則按餘額來算,所以利息本身也會生出利息。單利展示的是直線增長的情形。2,000 按每年 10% 存 3 年,單利每年付 2,000 的 10% = 200,所以一共是 200 × 3 = 600。用複利的話,每年的利息要在算下一年之前先加進去。餘額從 2,000 漲到 2,200,再算 2,200 的 10% = 220,變成 2,420,再算 2,420 的 10% = 242,變成 2,662。這一共是 662 的利息,比單利的總數多 62。這個差額完全來自"利息生利息",這也是為什麼這個差距一開始很小、多年之後卻很大。第一年兩種方法付的一樣多。從那之後,複利應該總是領先,這是檢驗任何答案的一個快速辦法。
單利每年增加8% of 100 = 8,是一條直線;複利在不斷增長的本金上增加8%,所以曲線會越拉越遠——今年的距離是 115
找到餘額第一次翻倍的那一年
複利就是把乘數每期應用一次:1,,157.63,也就是 157.63 的利息。單利對複利把兩者並排放在一起,老實說,這個差距一開始不起眼,到後來卻大得驚人——按 5% 存 30 年,單利付 1,500,複利付 3,322。
一年計息不止一次回答了下一個問題。年利率 6%,按月複利,意味著 0.5% 算十二次,也就是 ——實際年利率是 6.17%。計息越頻繁付得越多,但增量很快就會縮小,逼近一個上限,而不是無限往上漲。
換你試試
$1000,年單利率 10%。3 年後的餘額是多少?
同樣是 $2000,同樣年利率 10%,兩年後,複利比單利多付多少?
借貸的演算法是怎樣的?
借貸是從另一個方向看的複利。貨幣的時間價值定下了這個原則:手上現在的錢可以生息,所以不同日期的金額沒法直接比,除非把一個挪到另一個的日期上。按每年 5%,今天的 1,000 一年後長成 1,,050。用除法把錢挪回來,所以一年後到期的 1,050,相當於今天的 1,050 ÷ 1.05 = 1,000。貸款也是同樣的長法。按每年 10% 借 500,借兩年,你欠的是 。貸款分期償還時,每一筆還款先付利息,剩下的才用來減少餘額。欠 1,000,利率 10%,年底還 300,剩下 1,000 + 100 − 300 = 800。貸款的成本是還的總數減去借的本金:這筆兩年期貸款是 605 − 500 = 105。
一年後的 B = 1100 等於今天的 1048,比 1000 多;而今天的 1000 會增長到 1050,比 1100 少:無論從哪個時間點比較,結果都一樣
在給定的利率下,找出與今天的 1000 相等的 B
通脹之後的實際價值把同樣的折算方法用到購買力上。存款利率 3%、物價漲 4%,實際上每年大約虧 1%,而這個數字才是關鍵,也是表面利率藏起來的東西。
分期還款把這套時間表一路走到最後一筆還款。早期的還款大部分是利息;後期大部分是本金;每一期還款金額本身從不改變。年金的價值就是把同一串還款整體估值,是拿一筆整錢和一份收入流——養老金、租約或和解方案——比較時用的工具。
換你試試
貸款的每次還款金額都一樣。裡面利息和本金的比例會怎麼變化?
一筆 $150000 的貸款,月利率 0.5%,目前餘額是 $70000。下一筆 $1200 的還款中,有多少是利息?
一道題,從頭做到尾
一家店把一件外套標價 96,這是打 8 折之後的價格,而且這個價格已經含 9% 的稅。這家店定的稅前標價是多少?
從給你的這個數字往外回推,每一步變化都用除法撤銷,而不是用減法。
- 去掉稅。 96 是稅前售價的 109%,所以那個價格是 96 ÷ 1.09 = 88.07。
- 去掉折扣。 88.07 是標價的 80%,所以標價是 88.07 ÷ 0.80 = 110.09。
- 正著檢驗一遍。 110.09 × 0.80 × 1.09 = 96。 這些乘數不管按什麼順序相乘都一樣,這正是這個檢驗能這麼快的原因。
如果改成先減 9% 再加回 20%,會得到 104.83,這個誤差不算小。百分比鏈條的每一步都是一次乘法,所以撤銷每一步都要用除法。
值得點名的四個錯誤
- 把連續的百分比直接相加。 打 8 折再打 9 折,一共是省了 28%,不是 30%。要把乘數相乘。
- 用加回去的方式撤銷折扣。 應該用乘數去除;折扣是按原價算的百分比,不是按售價算的。
- 求百分比變化時除以新金額。 原來的金額永遠是基準。
- 把百分比和百分點弄混。 一個利率從 4% 變到 5%,漲了一個百分點——但漲了 25%。
從 20% 到 25%:升了 5 個百分點——又因為 5 是 20 的四分之一,也就是升了 25%。 完整課程: 變化的百分率
接下來學什麼
小數是用另一種記號寫的分數,所以分數階梯(英文)講的是同一批內容,只是早一步。比較兩個量,而不是拿部分對整體,就是比、比率與比例(英文)。而複利乘數應用 n 次,就是一個指數函式,這正是位值最終把接力棒交給代數的地方。
在遊戲裡練習
Math Challenge 把上面每一級臺階都教成配圖的課程,從十分位方格一直到分期還款時間表,收在一套 800 多節課程的目錄裡。每一課都配有畫出來的推導過程和試一試的題目,專門針對你答錯的那一步重新講一遍。
百分比這個主題專門練最核心的一招——求一個數的百分之幾——從好算的數的 10%、25% 和 50% 開始,答對了再逐步加大難度。
輪到你了
三題試一試,點選作答。
0.35 化成百分比
$200 按 5% 單利,一年賺多少利息
$50 打 8 折,要付多少?
常見問題
- 怎麼算百分比的增長?
- 乘以 1 加上化成小數的百分比。240 漲 15% 是 240 x 1.15 = 276。乘數寫法值得學,因為它可以連續複合:連續兩次漲 10% 是 1.10 x 1.10 = 1.21,漲了 21%,不是 20%。把百分比直接相加、而不是把乘數相乘,是這整個話題裡最常見的錯誤。
- 什麼是逆百分比?
- 就是只知道變化之後的金額,反過來求原來的金額。要除,不要乘。如果一件外套打 85 折後是 68,那麼 68 就是原價的 85%,所以原價是 68 除以 0.85 = 80。拿 68 的 15% 加回去,得到 78.20,這是錯的,因為折扣從來都不是按售價算的百分比。
- 單利和複利有什麼區別?
- 單利總是按原始金額來算;複利按餘額來算,所以之前的利息也會生出利息。1,000 按 5% 存 3 年,單利付 150,複利付 157.63。這個差距一開始很小,但會不斷擴大:單利是一條直線,複利是一條曲線。
- 複利公式是什麼?
- 最終金額等於起始金額乘以 (1 + r) 的 n 次方,其中 r 是化成小數的每期利率,n 是期數。1,000 按 5% 存 3 年:1000 x 1.05 的立方 = 1,157.63。這個乘方只是把乘數每期應用一次,所以這個公式就是重複相乘的簡寫。
- 為什麼今天的錢比明年同樣金額的錢更值錢?
- 因為今天持有的錢可以拿去生息,所以現在的一塊錢和一年後的一塊錢不是同一樣東西。要比較不同日期的金額,就要把晚一點的那筆折算回來:按 5% 算,一年後收到的 1,050,相當於今天的 1,050 除以 1.05,也就是 1,000。通貨膨脹會讓後來的錢能買到的更少,進一步放大這個效果。
- 怎麼除以一個小數?
- 把兩個數都乘以十,乘到除數變成整數為止,然後照常除。12 除以 0.4 變成 120 除以 4,等於 30。兩個數乘同一個倍數,答案不變,因為"12 裡裝得下幾個 0.4"和"120 裡裝得下幾個 4"是同一個問題。