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.
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: 299.