在唐代,大诗人李白不仅以诗闻名,据说还对数学有着浓厚的兴趣。他常常在饮酒作诗之余,思考一些有趣的数学问题。其中有一道流传甚广的“李白沽酒数学题”,至今仍被人们津津乐道。
题目是这样的:
李白提壶去买酒,每次买酒都比上一次多一斗。第一次买了一斗,第二次买了两斗,第三次买了三斗……如此下去,连续买了十次。请问,李白这十次一共买了多少斗酒?
这个问题看似简单,但其实需要运用到数学中的等差数列求和公式。我们可以将这个问题抽象为一个等差数列的问题,其中首项a₁=1(第一买的一斗),公差d=1(每次增加一斗),项数n=10(总共买了十次)。
根据等差数列的求和公式:
\[ S_n = \frac{n}{2} \times (a_1 + a_n) \]
其中 \(S_n\) 是前n项的和,\(a_1\) 是首项,\(a_n\) 是第n项。
在这个问题中,第10项 \(a_{10}\) 可以通过公式 \(a_n = a_1 + (n-1)d\) 计算得到:
\[ a_{10} = 1 + (10-1) \times 1 = 10 \]
因此,总和 \(S_{10}\) 为:
\[ S_{10} = \frac{10}{2} \times (1 + 10) = 5 \times 11 = 55 \]
所以,李白在这十次购酒中共买了55斗酒。
这个故事不仅体现了李白对数字的敏感度,也展示了中国古代文人对于数学的热爱与探索精神。李白用他的才情和智慧,将文学与数学巧妙结合,为后世留下了一段佳话。