Задача №16. Поиск основания системы по окончанию числа, уравнения и различные кодировки.
Перед тем, как приступить к решению задач, нам нужно понять несколько несложных моментов.
Рассмотрим десятичное число 875. Последняя цифра числа (5) – это остаток от деления числа 875 на 10. Последние две цифры образуют число 75 – это остаток от деления числа 875 на 100. Аналогичные утверждения справедливы для любой системы счисления:
Последняя цифра числа – это остаток от деления этого числа на основание системы счисления.
Последние две цифры числа – это остаток от деления числа на основание системы счисления в квадрате.
Например, . Разделим 23 на основание системы 3, получим 7 и 2 в остатке (2 – это последняя цифра числа в троичной системе). Разделим 23 на 9 (основание в квадрате), получим 18 и 5 в остатке (5 = ).
Вернемся опять к привычной десятичной системе. Число = 100000. Т.е. 10 в степени k– это единица и k нулей.
Аналогичное утверждение справедливо для любой системы счисления:
Основание системы счисления в степени k в этой системе счисления записывается как единица и k нулей.
Например, .
1. Поиск основания системы счисления
Пример 1.
В системе счисления с некоторым основанием десятичное число 27 записывается в виде 30. Укажите это основание.
Решение:
Обозначим искомое основание x. Тогда .Т.е. x = 9.
Ответ: 9
Пример 2.
В системе счисления с некоторым основанием десятичное число 13 записывается в виде 111. Укажите это основание.
Решение:
Обозначим искомое основание x. Тогда
Решаем квадратное уравнение, получаем корни 3 и -4. Поскольку основание системы счисления не может быть отрицательным, ответ 3.
Ответ: 3
Пример 3
Укажите через запятую в порядке возрастания все основания систем счисления, в которых запись числа 29 оканчивается на 5.
Решение:
Если в некоторой системе число 29 оканчивается на 5, то уменьшенное на 5 число (29-5=24) оканчивается на 0. Ранее мы уже говорили, что число оканчивается на 0 в том случае, когда оно без остатка делится на основание системы. Т.е. нам нужно найти все такие числа, которые являются делителями числа 24. Эти числа: 2, 3, 4, 6, 8, 12, 24. Заметим, что в системах счисления с основанием 2, 3, 4 нет числа 5 (а в формулировке задачи число 29 оканчивается на 5), значит остаются системы с основаниями: 6, 8, 12,
Ответ: 6, 8, 12, 24
Пример 4
Укажите через запятую в порядке возрастания все основания систем счисления, в которых запись числа 71 оканчивается на 13.
Решение:
Если в некоторой системе число оканчивается на 13, то основание этой системы не меньше 4 (иначе там нет цифры 3).
Уменьшенное на 3 число (71-3=68) оканчивается на 10. Т.е. 68 нацело делится на искомое основание системы, а частное от этого при делении на основание системы дает в остатке 0.
Выпишем все целые делители числа 68: 2, 4, 17, 34, 68.
2 не подходит, т.к. основание не меньше 4. Остальные делители проверим:
68:4 = 17; 17:4 = 4 (ост 1) – подходит
68:17 = 4; 4:17 = 0 (ост 4) – не подходит
68:34 = 2; 2:17 = 0 (ост 2) – не подходит
68:68 = 1; 1:68 = 0 (ост 1) – подходит
Ответ: 4, 68
2. Поиск чисел по условиям
Пример 5
Укажите через запятую в порядке возрастания все десятичные числа, не превосходящие 25, запись которых в системе счисления с основанием четыре оканчивается на 11?
Решение:
Для начала выясним, как выглядит число 25 в системе счисления с основанием 4.
. Т.е. нам нужно найти все числа, не больше , запись которых оканчивается на 11. По правилу последовательного счета в системе с основанием 4,
получаем числа и . Переводим их в десятичную систему счисления:
Ответ: 5, 21
3. Решение уравнений
Пример 6
Решите уравнение:
Ответ запишите в троичной системе (основание системы счисления в ответе писать не нужно).
Решение:
Переведем все числа в десятичную систему счисления:
Квадратное уравнение имеет корни -8 и 6. (т.к. основание системы не может быть отрицательным). .
Ответ: 20
4. Подсчет количества единиц (нулей) в двоичной записи значения выражения
Для решения этого типа задач нам нужно вспомнить, как происходит сложение и вычитание «в столбик»:
При сложении происходит поразрядное суммирование записанных друг под другом цифр, начиная с младших разрядов. В случае, если полученная сумма двух цифр больше или равна основанию системы счисления, под суммируемыми цифрами записывается остаток от деления этой суммы на основание системы, а целая часть от деления этой суммы на основание системы прибавляется к сумме следующих разрядов.
При вычитании происходит поразрядное вычитание записанных друг под другом цифр, начиная с младших разрядов. В случае, если первая цифра меньше второй, мы «занимаем» у соседнего (большего) разряда единицу. Занимаемая единица в текущем разряде равна основанию системы счисления. В десятичной системе это 10, в двоичной 2, в троичной 3 и т.д.
Пример 7
Сколько единиц содержится в двоичной записи значения выражения: ?
Решение:
Представим все числа выражения, как степени двойки:
В двоичной записи двойка в степени n выглядит, как 1 и n нулей. Тогда суммируя и , получим число, содержащее 2 единицы:
Теперь вычтем из получившегося числа 10000. По правилам вычитания занимаем у следующего разряда.
Теперь прибавляем к получившемуся числу 1:
Видим, что у результата 2013+1+1=2015 единиц.
Ответ: 2015.
Благодарим за то, что пользуйтесь нашими материалами. Информация на странице «Задача №16. Поиск основания системы по окончанию числа, уравнения и различные кодировки, арифметические действия в различных системах.» подготовлена нашими редакторами специально, чтобы помочь вам в освоении предмета и подготовке к ЕГЭ и ОГЭ. Чтобы успешно сдать нужные и поступить в высшее учебное заведение или колледж нужно использовать все инструменты: учеба, контрольные, олимпиады, онлайн-лекции, видеоуроки, сборники заданий. Также вы можете воспользоваться другими материалами из разделов нашего сайта.
Публикация обновлена: 07.05.2023
Перевод из десятичной системы счисления в другие
Для перевода целого десятичного числа N в систему счисления с основанием q необходимо N разделить с остатком («нацело») на q , записанное в той же десятичной системе. Затем неполное частное, полученное от такого деления, нужно снова разделить с остатком на q , и т.д., пока последнее полученное неполное частное не станет равным нулю. Представлением числа N в новой системе счисления будет последовательность остатков деления, изображенных одной q-ичной цифрой и записанных в порядке, обратном порядку их получения. |
Пример: Переведем число 75 из десятичной системы в двоичную, восьмеричную и шестнадцатеричную:
Ответ: 7510 = 1 001 0112 = 1138 = 4B16.
Перевод в десятичную систему счисления
Перевод целых чисел из системы счисления с основанием q (недесятичной системы) в десятичную систему счисления выполняется по правилу: если все слагаемые в развернутой форме недесятичного числа представить в десятичной системе и вычислить полученное выражение по правилам десятичной арифметики, то получится число в десятичной системе, равное данному. Рассмотрим примеры:
1123 = 1 · 32 + 1 · 31 + 2 · 30 = 9 + 3 + 2 = 1410
1011012 = 1 · 25 + 0 · 24 + 1 · 23 + 1 · 22 + 0 · 21 + 1 · 20 = 32 + 0 + 8 + 4 + 1 = 4510
15FС16 = 1 · 163 + 5 · 162 + 15(F) · 161 + 12(С) · 160 = 4096 + 1280 + 240 + 12 = 562810
Развернутая форма числа
Развернутая форма записи числа – это запись в виде разрядных слагаемых, записанных с помощью степени соответствующего разряда и основания степени=10.
Рассмотрим примеры:
3247810 = 3·10000 + 2·1000 + 4·100 + 7·10 + 8 =
= 3·104 + 2·103 + 4·102 + 7·101 + 8·100
1123 = 1·102 + 1·101 + 2·100
1011012 = 1·105 + 0·104 + 1·103 + 1·102 + 0·101 + 1·100
15FC16 = 1·103 + 5·102 + F·102 + C·100
Арифметические операции в позиционных системах счисления
Рассмотрим основные арифметические операции: сложение, вычитание, умножение и деление. Правила выполнения этих операций в десятичной системе хорошо известны — это сложение, вычитание, умножение столбиком и деление углом. Эти правила применимы и ко всем другим позиционным системам счисления. Только таблицами сложения и умножения надо пользоваться особыми для каждой системы.
С л о ж е н и е
Таблицы сложения легко составить, используя Правило Счета.
Сложение в двоичной системе | Сложение в восьмеричной системе |
Сложение в двоичной системе | Сложение в восьмеричной системе |
Сложение в шестнадцатеричной системе
При сложении цифры суммируются по разрядам, и если при этом возникает избыток, то он переносится влево.
Пример 1. Сложим числа 15 и 6 в различных системах счисления.
Шестнадцатеричная: F16+616 | Ответ: 15+6 = 2110 = 101012 = 258 = 1516. Проверка. Преобразуем полученные суммы к десятичному виду: 101012 = 24 + 22 + 20 = 16+4+1=21, 258 = 2.81 + 5.80 = 16 + 5 = 21, 1516 = 1.161 + 5.160 = 16+5 = 21. |
Пример 2. Сложим числа 15, 7 и 3.
Шестнадцатеричная: F16+716+316 | Ответ: 5+7+3 = 2510 = 110012 = 318 = 1916. Проверка: 110012 = 24 + 23 + 20 = 16+8+1=25, 318 = 3.81 + 1.80 = 24 + 1 = 25, 1916 = 1.161 + 9.160 = 16+9 = 25. |
Пример 3. Сложим числа 141,5 и 59,75.
Ответ: 141,5 + 59,75 = 201,2510 = 11001001,012 = 311,28 = C9,416
Проверка. Преобразуем полученные суммы к десятичному виду:
11001001,012 = 27 + 26 + 23 + 20 + 2-2 = 201,25;
311,28 = 3. 82 + 1.81 + 1.80 + 2.8-1 = 201,25 ;
C9,416 = 12.161 + 9.160 + 4.16-1 = 201,25 .
Калькулятор расширенной формы
Базовый калькулятор
Калькулятор расширенной формы
Найти расширенные формы: Ответ: Стандартная форма:23 958
Расширенные формы могут быть написаны как предложение или сложены для удобства чтения, как здесь.
Расширенная форма записи:
23 958
=
20 000
+
3,000
Расширенная форма коэффициентов:
23 958
=
2 ×
10 000
+
3 ×
1 000
+ 9 0003
9 ×
100
+
5 ×
10
+
900 02 8 ×1
Расширенная экспоненциальная форма:
23 958 =
2 × 10 4
+
3 × 10 3
+
9 × 10 2
+
5 × 10 1
+
8 × 10 0
Форма слова: 23 958 =
двадцать три тысячи девятьсот пятьдесят -восемь
Поделитесь этой ссылкой для ответа: help
Вставьте эту ссылку в электронное письмо, текст или социальные сети.
Получить виджет для этого калькулятора
© Calculator Soup
Поделись этим калькулятором и Страница
Использование калькулятора
Калькулятор расширенной формы показывает расширенные формы числа, включая расширенную форму записи, расширенную форму множителя, расширенную экспоненциальную форму и форму слова.
Расширенная форма или расширенная нотация — это способ записи чисел, позволяющий увидеть математическое значение отдельных цифр. Когда числа разделены на отдельные разряды и десятичные разряды, они также могут формировать математическое выражение. 5 325 в расширенной записи равно 5 000 + 300 + 20 + 5 = 5 325.
Вы можете записывать числа в расширенной форме несколькими способами.
Напишите 5,325 в форме расширенного номера
Стандартная форма :
5 325
Расширенная форма:
5000 + 300 + 20 + 5 = 5325
Форма расширенных факторов:
(5 × 1000) + (3 × 100) + (2 × 10) + (5 × 1) = 5325
Расширенная экспоненциальная форма:
(5 × 10 3 ) + (3 × 10 2 ) + (2 × 10 1 ) + (5 × 10 0 ) = 5,325
Форма слова:
пять тысяч триста двадцать пять
Обратите внимание, что в Англии и Великобритании фраза «стандартная форма» относится к обозначению научных чисел, которое в США называется «научное обозначение». Стандартная форма в Великобритании и научная запись в США означают по существу одно и то же, когда речь идет о записи, используемой для представления очень больших или очень маленьких чисел, таких как 4,9.59 × 10 12 или 1,66 × 10 -24 .
Связанные калькуляторы
См. наши Конвертер чисел в слова для получения словесных форм имен чисел. Этот калькулятор особенно полезен для нахождения словоформы очень маленьких десятичных знаков.
Подпишитесь на CalculatorSoup:
Калькулятор развернутой формы
Создано Мацеем Ковальски, кандидатом наук
Отзыв Стивена Вудинга
Последнее обновление: 10 февраля 2023 г.
Содержание:- Что такое развернутая форма?
- Как записывать числа в расширенной форме
- Как записывать десятичные дроби в расширенной форме
- Расширенная форма с показателями степени
- Использование калькулятора расширенной формы
Добро пожаловать в калькулятор расширенной формы Omni — ваш выбор чтобы узнать, как писать числа в развернутом виде. По сути, расширенная форма в математике (также называемая расширенное обозначение ) — это способ разложить значение на слагаемые, соответствующие его цифрам . Тема похожа на научную нотацию, хотя здесь мы разделяем ее на еще большее количество терминов. Чтобы сделать связь еще более наглядной, у нас есть три разных варианта записи чисел в развернутом виде в калькуляторе, например, в развернутом виде с показателями степени.
Расширенная форма имеет решающее значение в различных областях математики, например, в алгоритме частичного произведения. Так что же такое расширенная форма? Ну, давайте сразу перейдем к статье и выясним!
Что такое расширенная форма?
Определение расширенной формы выглядит следующим образом:
💡 Запись чисел в развернутой форме означает отображение значения каждой цифры. Для точности выражаем число в виде суммы слагаемых, соответствующих цифрам единиц, десятков, сотен и т. д., а также цифрам десятых, сотых и т. д. для развернутой формы с десятичными знаками.
Как упоминалось выше, расширенное обозначение, скажем, 154 должно быть суммой членов, каждое из которых связано с одной из цифр . Очевидно, что мы не можем просто написать 1 + 5 + 4 , так как это далеко от того, что у нас было. Так как же написать число в развернутой форме? Ну, вы добавляете нули .
154 = 100 + 50 + 4
Так что же означает развернутая форма? Интуитивно мы связываем каждую цифру числа с чем-то, что имеет ту же цифру, , за которой следует достаточное количество нулей , чтобы оказаться в правильной позиции, когда мы суммируем все это. Чтобы сделать это более точным, давайте аккуратно опишем это в отдельном разделе.
Как записывать числа в развернутом виде
Возьмем число вида aₙ…a₄a₃a₂a₁a₀ , т. е. aₖ -s обозначают последовательные цифры числа где a₀ — цифра единиц , a₁ цифра десятков и так далее. В соответствии с определением расширенной формы из предыдущего раздела мы хотели бы написать:
aₙ…a₄a₃a₂a₁a₀ = bₙ + … + b₄ + b₃ + b₂ + b₁ + b₀ ,
с числом (не цифра!) bₖ каким-то образом соответствует aₖ .
Объясним, как записывать такие числа в расширенной форме начиная с правой стороны , т. е. с a₀ . Поскольку это цифра единиц, она должна стоять в конце нашего числа. Мы создаем b₀ , написав столько нулей справа от a₀ , сколько цифр после a₀ в нашем номере. Другими словами, мы ничего не прибавляем и получаем b₀ = a₀ .
Затем у нас есть цифра десятков a₁ . Опять же, мы образуем b₁ , помещая столько нулей справа от a₁ , сколько цифр после a₁ в исходном числе. В этом случае есть один такой (а именно, a₀ ), поэтому мы имеем b₁ = a₁0 (помните, что здесь мы используем запись цифры за цифрой). Точно так же к b₂ добавим два нуля (поскольку a₂ имеет a₁ и a₀ справа), что означает, что b₂ = a₂00 и так далее до bₙ = aₙ00…000 с n-1 нулями.
Итак, мы увидели, как записывать числа в расширенной форме в особом случае — , когда они целые . Но что, если у нас есть десятичные дроби? А если это какое-то длинное выражение с несколькими цифрами до и после точки? Что такое расширенная форма такого чудовища?
Ну что, посмотрим?
Как записать десятичные дроби в развернутом виде
По сути делаем то же самое что и в предыдущем разделе. Короче говоря, мы снова добавляем подходящее количество нулей к цифре, но для тех, что после десятичной точки, мы пишем их слева, а не справа . Очевидно, что точка должна быть размещена в правильном месте, чтобы все имело смысл (в конце концов, у нас не может быть целого числа, начинающегося с нуля). Так как же записать число в развернутом виде, если оно имеет дробную часть?
Структура из первого раздела не меняется: расширенная форма с десятичными знаками должна по-прежнему давать нам сумму вида :
aₙ…a₄a₃a₂a₁a₀.c₁c₂c₃…cₘ = bₙ + … + b₄ + b₃ + b₂ + b₁ + b₀ + d₁ + d₂ + d₃ + … + dₘ ,
(напоминаем, что aₖ -s и cₖ -s равны цифры , а bₖ — s и dₖ -s являются числами ). К счастью, мы получаем bₖ -s так же, как и раньше; мы просто должны помнить учитывать точку . Чтобы быть точным, мы добавляем столько нулей, сколько цифр справа, , но перед десятичной точкой (т. е. мы считаем только за -s).
С другой стороны, мы находим dₖ -s, помещая столько нулей слева от от cₖ -s, сколько цифр между десятичной точкой и рассматриваемой цифрой .
Например, чтобы найти d₁ , мы берем c₁ и добавляем столько нулей, сколько есть между десятичной точкой и c₁ (которых в данном случае нет). Затем к добавляем символы 0. в самом начале , что дает d₁ = 0.c₁ . Аналогично ставим один ноль слева от c₂ (поскольку у нас одна цифра между десятичной точкой и c₂ , а именно c₁ ), и получаем d₂ = 0,0c₂ . Мы повторяем это для всех d -s до dₘ = 0,000…cₘ , который имеет m-1 нулей после запятой.
Пусть будет пример расширенной формы с номером 154,102 :
154,102 = 100 + 50 + 4 + 0,1 + 0,002 .
(Обратите внимание, что у нас нет ничего, соответствующего сотой цифре. Это потому, что оно равно 0 , так что в расширенной нотации это будет 0.00 , или просто 0 , т.е. ничего.)
Внимательный глаз мог заметить общую черту при написании чисел в расширенной форме (даже в развернутой форме с десятичными знаками): все дело в добавлении нулей в нужных местах. Кроме того, нули, естественно, соответствуют 10 , 100 , 1000 , 0,1 , 0,01 , 0,001 , и так далее. Еще более зоркий глаз может заметить, что все эти числа являются степенями 10 :
10¹ = 10 , 10² = 100 , 10³ = 1000 900 12 , 10⁻¹ = 0,1 , 10⁻ ² = 0,01 , 10⁻³ = 0,001 .
Это подводит нас к новому взгляду на расширенную форму в математике: с показателями степени .
Расширенная форма с показателями
Показатели 10 очень простые . Всякий раз, когда мы берем некоторую степень целого числа 10 (здесь мы не рассматриваем дробные степени), результатом будет цифра 1 с несколькими нулями, которые соответствуют этой степени . Как мы видели в конце предыдущего раздела, первыми тремя положительными степенями являются:
10¹ = 10 , 10² = 100 , 10³ = 1000 ,
поэтому результатом является цифра 1 с единицей, двумя и тремя нулей соответственно. С другой стороны, первые три отрицательные степени таковы:
10⁻¹ = 0,1 , 10⁻² = 0,01 , 10⁻³ = 0,001 ,
итак, снова, цифра 1 с единицей , два и три нуля соответственно, с небольшим изменением, что нули появляются слева вместо правого (это результат минуса в показателе степени).
Еще одно замечательное свойство степеней 10 заключается в том, что если мы умножим любую из них на однозначное число, получится то же самое, но с заменой 1 на число . Например:
10 × 5 = 50 , 1000 × 3 = 3000 , 0,001 × 6 = 0,006 ,
и они выглядят так же, как сумма мы видели в расширенной записи . Другими словами, мы могли бы заменить каждое слагаемое при записи чисел в расширенной форме на [умножение чего-то, что состоит из цифры 1 и некоторых нулей, на однозначное число. И это объясняет, как записывать числа с десятичными знаками в расширенной форме с множителями (обратите внимание, как мы можем выбрать такую опцию в калькуляторе расширенной формы).
Так что же в данном случае означает развернутая форма? Он снова говорит нам разложить наши числа на слагаемые, соответствующие цифрам, но на этот раз слагаемые имеют вид « цифра, умноженная на число с 1 и некоторыми нулями ».
Давайте рассмотрим пример , чтобы ясно это увидеть. Вспомним из предыдущего раздела, что:
154,102 = 100 + 50 + 4 + 0. 1 + 0,002
Используя приведенный выше аргумент, мы можем эквивалентно записать этот пример расширенной формы как: можно пойти еще дальше!0011 10 ? Ну давайте их так и напишем! Таким образом, мы получаем еще одну расширенную запись: расширенную форму с показателями степени (обратите внимание, как мы можем выбрать эту опцию в калькуляторе расширенной формы).
Так что же такое развернутая форма с показателями? Как и прежде, он разлагает наше число на слагаемые, соответствующие цифрам, но теперь слагаемые принимают форму « цифр, умноженных на 10 в некоторой степени ». В этом новом варианте приведенный выше пример развернутой формы выглядит так:
154,102 = 1×10² + 5×10¹ + 4×10⁰ + 1×10⁻¹ + 2×10⁻³ .
Обратите внимание, как степени, представленные здесь , согласуются с нижними индексами, которые мы использовали во втором разделе. Также обратите внимание, что 1 также является степенью 10 , т. е. нулем. На самом деле любое число, возведенное в степень 0 , равно 1 .
В общем, нам удалось научиться записывать числа с десятичной дробью в расширенной форме тремя разными способами : с числами, с множителями и с показателями.
По сути, осталось сделать только одно: давайте закончим описанием того, как пользоваться калькулятором расширенной формы .
Использование калькулятора расширенной формы
Правила использования калькулятора расширенной формы просты. Вам просто нужно выполнить следующие три шага :
- Введите число, которое вы хотели бы иметь в расширенной нотации, в поле « Номер ».
- Выберите нужную форму: числа, множители или показатели степени, выбрав нужное слово в » Показать ответ в .