Илюша кивнул ему. Тогда карлики снова выстроились в ряд, а за ними появился совершенно такой же ряд, но только расположенный в обратном порядке. Карлики обоих рядов приблизились друг к другу и a, опять стали парами: a с a, a с a и так далее. Но только теперь это произошло очень быстро, потому что им не пришлось перебегать от начала ряда
— 190 —
к его концу, так как второй ряд уже был расположен в обратном порядке.
Снова буквы сменились у всех на кафтанчиках цифрами, а рядом со счетоводом появились два маленьких человечка, совершенно таких же, как первый и последний члены ряда. Счетовод Числочленов вытащил откуда-то знак равенства, весьма важно оправил свой долгополый костюм, на котором появилась цифра «10», взял под руку двух маленьких человечков и стал рядом с ними по левую сторону знака равенства. Справа же стояли парами два ряда карликов. Счетовод взмахнул рукой, и один из рядов исчез, но одновременно крайние карлики взяли в руки скобки и рядом появился человечек с надписью «2». Получилось равенство:
10 · (1 + 19) =2 · (1+3 + 5 + 7 + 9+ 11 + 13+ 15+ 17+ 19)
Илюша посмотрел и сообразил: из каждой пары членов получается 20, членов всех десять — выйдет 200. Это с правой стороны. А с левой счетовод Числочленов равен десяти, а сумма пары 1 и 19 (которая равна сумме любой пары, если пары подбираются, как было сказано выше) дает 20. Десять умножим на двадцать — опять получим 200. Все правильно!
Затем счетовод Числочленов вытащил из своего долгополого сюртучка предлинную черту, посмотрел на нее, расправил, потом положил на пол, и все трое из левой части равенства стали на нее. Засим он поманил пальцем человечка-двойку, который подлез под длинную черту и, оказавшись замечательным силачом, приподнял всю левую часть над собой. Толстая женщина подошла к ним, а карлики отошли в сторону. Илюша хотел было спросить у этой толстухи, кто она такая, но она проскрипела:
— Я — Сумма. А ты и не признал!
И на ее платье показалась цифра «100».
Илюша сильно покраснел, но ничего не сказал. Перед ним стояло равенство:
[10 · (1 + 19)] / 2 = 100.
— 191 —
Все было правильно. Затем цифры быстро сменились буквами, и получилась формула:
S = [ n (a + a) ] / 2
Илюша внимательно посмотрел на нее и уверенно произнес:
— Сумма членов арифметической прогрессии равняется половине произведения числа членов на сумму первого и последнего членов.
Счетовод Числочленов немедленно с большой поспешностью соскочил вниз и стал засовывать свою черту в карман, страшно гремя костяшками счетов, которые он боялся выпустить из рук. Карлики крикнули все хором:
— Мы все друзья и слуги ВОЛШЕБНОГО ДВУРОГА!
И тотчас же все исчезло, будто вовсе не бывало.
— Ясно? — спросил его с улыбкой Радикс.
— Ясно, — ответил Илюша.
Но в это время снова раздались многочисленные шаги, и появилась новая толпа маленьких пузатеньких человечков, однако эти вели себя гораздо более важно и церемонно, чем первые. Изумительное равнодушие и важность были написаны на их толстеньких сморщенных личиках. Из толпы отделился тощий, длинный человечек в высоком цилиндре, за ленту которого была засунута буква q. Он подошел к Илюше, кивнул и показал двумя длинными пальцами на букву q на своем цилиндре. «Наверно, это знаменатель прогрессии!» — подумал Илюша, решив, что это к ним явилась геометрическая прогрессия в полном составе. Человечек с буквой q посмотрел на него и немедленно кивнул, точно он услыхал, что подумал Илюша. Человечки неторопливо стали в ряд. На их жилетках появились сперва буквы, точь-в-точь такие же, какие были у карликов; a, a, a и так далее до a. А затем буквы исчезли и появились цифры: 3, 6, 12, 24, 48, 96, 192.
Долговязый человечек Знаменатель вытащил из-за ленты своего цилиндра букву q, что-то к ней приладил и опять вставил за ленту, где теперь появилось:
q = 2.
«Знаменатель равен двум!» — подумал Илюша.
Потом человечек достал из своих необъятных карманов две скобки, поставил их с обеих сторон прогрессии, а между человечками поставил по плюсу. Затем подошел к первому члену
— 192 —
прогрессии, без труда приподнял его и понес за скобки. Но маленький человечек сопротивлялся и вырывался из рук. По-видимому, что-то было не по правилам. Человечки в скобках тоже волновались.
Тогда Знаменатель пожал плечами и отпустил человечка с надписью «3», и тот побежал вдоль ряда. На его месте появился другой — худой, с надписью «1», и каждый из членов прогрессии, мимо которого он пробегал, моментально сменялся другим, так что, когда человечек, запыхавшись, закончил свои бег и стал рядом, вне скобок, получилось:
3 · (1 + 2 + 4 + 8 + 16 + 32 + 64).
«Ага! — подумал Илюша. — Значит, он их все сложил, а первый член вынес за скобку».
Человечек Знаменатель утвердительно кивнул Илюше.
Мальчик подумал, что этот безмолвный учитель, который обладает столь тонким слухом, что слышит даже и то, чего ты не произносил, — довольно интересная новость!
Тут же цифры на жилетках человечков заменились буквами:
a(1 + q + q + q + q + q + q + … + q + q).
«Правильно! — решил про себя Илюша. — Просто он заменил цифры алгебраическими обозначениями. Тут в конце стоят q и q — в том смысле, что прогрессию по тому же правилу можно тянуть вправо до любого члена. А почему членов у нас n, а старший показатель q не n, а (n-1)? Ах да! Ведь впереди есть еще единица, то есть q. Значит, один и еще (n-1) — вот и выйдет опять ровно n. Ясно! Значит, в сумме всякой геометрической прогрессии Можно взять первый член за скобку, а в скобках останутся степени знаменателя».