Лекция 42. Системы счисления, отличные от десятичной
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

План:

1. Запись числа в р-ичной системе счисления

2. Арифметические действия в позиционных системах, отличных от десятичной.

3. Двоичная система счисления

 

86. Позиционные системы счисления, отличные от десятичной

Основанием позиционной системы счисления может быть не только  число 10, но и вообще любое натуральное число р≥2. Система счисления с основанием р называется р -ичной. Так, если р = 2, то - двоичной, если р = 8 - восьмеричной, если  р = 10- десятичной.

Для записи чисел в системе с основанием р необходимо р символов. Принято использовать знаки десятичной системы счисления: 0, 1, 2, ..., р - 1. Например, числа в троичной системе счисления записывают при помощи символов 0, 1, 2, а в пятиричной - при помощи символов 0,1,2,3, 4.

Определение. Записью натурального числа х в системе счисления с основанием р называется его представление в виде:

 x= a n p n + a n-1 p n-1 +…+ a 1 p+ a0 (1) , где коэффициенты a n, a n-1 ,…, a 1, a0 принимают значения 0, 1, 2, …, p-1 и a n, ≠ 0.

Теорема. Пусть р ≥ 2 - заданное натуральное число. Тогда натуральное число х представимо, и притом един­ственным образом в виде (1).

Доказательство этой теоремы, аналогично доказательству теоремы о  существовании и единственности записи числа в десятичной системе счисления.

Вместо представления в виде (1) число х записывают кратко:

_________________

х = an an-1…a1 a0.      Например, если р=3, то число x = 2·33  + 0·32 +1·3 +2 можно записать в виде 20123, причем читать следует так: «два, ноль, один, два в троичной системе счисления».

Задача. Сосчитать число клеток в фигуре, изображенной на рисунке 124, в троичной и пятиричной системах счисления.

Решение. В троичной системе счисления для записи чисел используются цифры 0, 1 и 2, а любое число представляется в виде

ап · 3n+ ап-1 · 3n-1, + ... + а1 ·3 + а0 , где ап, ап-1,..., а1 а0 принимают значения 0, 1, 2 и ап ¹ 0.Однозначные числа в этой системе - 0, 1, 2, а число 3 - основание системы счисления - записывается как 10.

 

При счете клеток в данной фигуре мы получим числа, запись и название которых в троичной системе счисления таковы: 1 (один); 2 (два); 10 (один, ноль); 11 (один, один); 12 (один, два); 20 (два, ноль); 21 (два, один); 22 (два, два); 100 (один, ноль, ноль). Таким образом, число клеток в фигуре на рисунке 124 в троичной системе счисления запишется как 1003.

В пятеричной системе счисления для записи чисел исполь­зуются цифры 0,1,2,3,4, а любое число представляется в виде an ·5n + аn-1·5n -1 + ... +а1-5 + а0, где an, аn-1 ,…, а1, а0 прини­мают значения 0,1, 2,3,4 и an ¹0.

Однозначные числа в этой системе – 0, 1, 2, 3,4, а число 5 - основание системы счисления - записывается как 10 .

При счете в пятеричной системе клеток фигуры на рисун­ке 124 мы получим числа: 1, 2, 3, 4, 10, 11, 12, 13, 14. Таким образом, число этих клеток в пятеричной системе счисления запишется как 145.

Сравнение чисел в системе счисления с основанием р (р ¹10) выполняется так же, как и в десятичной системе. Так, 2101з<2102з, поскольку при одинаковом числе разрядов и совпадении трех цифр старших разрядов число единиц в пер­вом числе меньше числа единиц во втором.

Арифметические действия над числами в позиционных системах счисления с основанием р (р ¹ 10) выполняются по тем же правилам, что и в десятичной системе счисления. Надо лишь иметь для системы с основанием р соответствующие таблицы сложения и умножения однозначных чисел.

Составим, например, таблицу сложения однозначных чи­сел в троичной системе счисления. Однозначные числа в ней – это 0,1, 2. Число 3 записывается 10. Число 4 имеет вид 113, так как 4= 1·3+ 1 = 113.

Полностью таблицу сложения однозначных чисел в троич­ной системе счисления можно представить в таком виде: 

  0 1 2
0 0 1 2
1 1 2 10
2 2 10 11

 

Используя эту таблицу, можно складывать любые числа в троичной системе счисления, причем многозначные числа можно складывать столбиком по правилам, аналогичным правилам сложения чисел в десятичной системе счисления.

Например, 12213 + 1223 = 21203, так как

1221                                                                     

+ 122

2120

 Таблицей сложения однозначных чисел в троичной системе счисления можно пользоваться, выполняя вычитание:

21103 - 2123 = 11213.

Таблица умножения однозначных чисел в троичной системе счисления имеет вид:

 

  0 1 2
0 0 0 0
1 0 1 2
2 0 2 11

На основе этой таблицы и таблицы сложения выполняют умножение многозначных чисел по правилам, аналогичным правилам умножения чисел в десятичной системе счисления. Найдем, например, произведение 1223 ·223:

122

× 22

+ 1021

1021

12001

Таким образом, 1223 · 223 = 12001 3.

 Таблицей умножения можно пользоваться, выполняя деление чисел в троичной системе счисления, в частности, деление уголком.

Разделим, например, число 100113 на 123:

 

    _10011|12

     12 122

  _ 111

     101

  _ 101

     101

        0

Значит, 100113 : 123 = 1223.

 


Дата: 2019-02-02, просмотров: 279.