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。

00.10.20.30.40.50.60.70.80.910.20.210.220.230.240.250.260.270.280.290.30.25

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。

232.3
小數點後方的位數代表更小的單位:2.3表示2個整數和3個十分位。 完整課程: 小數

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。

00.10.20.30.40.50.60.70.80.910.30.310.320.330.340.350.360.370.380.390.40.35
0.35小於0.40。 完整課程: 小數的大小比較

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。3.7 + 1.25 → 3.70 + 1.25 = 4.95. 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。0.4 × 0.3 → 4 × 3 = 12 → 兩位 → 0.12.

0.4 × 0.3 就是 (4/10) × (3/10) = 12/100。每個因數都各自帶來一次除以十,答案把兩次都保留了下來,這正是"數小數位"所數的東西。這也是為什麼乘一個小於 1 的數會讓結果變小——你在取某樣東西的十分之四。
03×04
0.3 有一位小數,0.4 也是。總共有兩位小數。 完整課程: 小數點位數計算

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:12 ÷ 0.4 → 120 ÷ 4 = 30。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。

3.453.43.53.47
3.47 大於中點 3.45,因此四捨五入後為 3.5 完整課程: 小數取概數至指定位數

換你試試

2.552.52.62.52

將 2.52 四捨五入至小數點後第一位

6.656.66.76.65

將 6.65 四捨五入至小數點後第一位

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 30/100。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 30/100 × 70 = 21。固定的分母 100 讓百分比很容易比較。20 題中對 13 題換算成 13/20 = 65/100 = 65%,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。

24040%

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

40%
將整體分割成 100 等份並為其中的 40 份塗色:40/100,寫作 40%。 完整課程: 百分比
分數小數百分比
1/20.550%
1/40.2525%
1/50.220%
1/80.12512.5%
1/30.333…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 240 → 24 + 24 + 24 + 12 = 84。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%。

of 120120%25%50%75%100%10%
將 120 平分成 10 等份:120 ÷ 10 = 12。下方刻度顯示 10%。 完整課程: 求百分比

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

90 的 90%

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

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 60 × 115/100 = 69。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 9/60 = 15%。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。

為什麼乘數可以連乘而百分比不能相加,以及怎樣還原一次變化,詳見百分比變化。

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 0.82³ ≈ 0.551——大約是原價的 55%,而不是把 18% 減三次會讓人以為的 46%。

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。

年0102030100300500700900複利 343單利 228距離 115

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

200 × 5 ÷ 100 = 10three of them10 × 3 = 30the same sum, in one calculation200 × 5 × 3 ÷ 100 = 30
一個公式就能算出:本金 × 利率 × 年數 ÷ 100。此處為 200 × 5 × 3 ÷ 100 = 30。 完整課程: 單利

複利就是把乘數每期應用一次:1,000 × 1.05³ = 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。

這個公式不是什麼新想法,它只是重複相乘的簡寫。乘 1.05 三次,就是乘 1.05³,而這個指數只是在數這個週期過了幾次。能看懂這一點的人,也能看懂曲線為什麼會往上彎:每一年的乘數,作用在一個比上一年更大的數上。
y
每年都會將餘額乘以 1.1——所以在 n 年後,就是初始金額乘以 1.1ⁿ。 完整課程: 複利

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 1.005¹² = 1.0617——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

startyear 1year 2

$1000 以年單利 10% 投資。請問 3 年後的本利和為多少?

y

本金 $2000 以年利率 10% 存款兩年。複利產生的利息比單利多多少?

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 1,000 × 105/100 = 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 500 × 110/100 × 110/100 = 605。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。

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

FV = 1000, i = 0.06, N = 5five years of growth
PV = 1000 ÷ 1.338226 = 747.26
以6%的利率計算,五年後到期的1000元,相當於現在的747.26元——這就是貨幣的時間價值。 完整課程: 貨幣的時間價值

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。

interestprincipalmonth 1month 240month 336
還款金額維持不變,但隨著債務減少,利息所佔的比例也會逐漸縮減 完整課程: 貸款分期償還

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earlylate

貸款的每期還款金額均相同。請問其中本金與利息的分配比例會如何變化?

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

一筆月利率 0.5%、餘額為 $70000 的 $150000 貸款。下一次 $1200 還款額中有多少是利息?

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。

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。

old price$60 is 120%
調漲20%後的價格是$60,因此$60是原價的120%。 完整課程: 反向百分比

值得點名的四個錯誤

有四個錯誤反覆出現:把連續的百分比相加、把折扣加回去來還原、在百分比變化中除以新的數量、把百分比和百分點混為一談。每一個都配著圖在值得點名的錯誤中講清楚。

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。

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&quot;12 裡裝得下幾個 0.4&quot;和&quot;120 裡裝得下幾個 4&quot;是同一個問題。
Mr. Chalk