Содержание:
- Системы счисления в математике
- Непозиционные системы счисления
- Позиционные системы счисления
- Двоичная система счисления
- Восьмеричная система счисления
- Шестнадцатеричная система счисления
- Переведение чисел из одной системы в другую
- Перевод чисел системы в систему с помощью арифметики системы
- Перевод целых чисел
- Переведение правильных дробей
- Как определить систему счисления уравнение
- Перевод в двоичную систему счисления
- Задача №16. Поиск основания системы по окончанию числа, уравнения и различные кодировки, арифметические действия в различных системах.
- 🌟 Видео
Видео:Информатика 8 класс. Системы счисления. Решение уравненийСкачать

Системы счисления в математике
Система счисления — это совокупность правил записи чисел посредством конечного набора символов (цифр). Системы счисления бывают: непозиционными (в этих системах значение цифры не зависит от ее позиции — положения в записи числа).
Непозиционные системы счисления
Непозиционными называются такие системы счисления, в которых каждая цифра сохраняет своё постоянное значение независимо от того места, которое она занимает в записи числа.
Примером непозиционной системы счисления, которая дошла до наших дней и иногда используется, является римская система счисления. В этой системе для записи чисел используется такие цифры: I, V, X, C, D, M и т.д., они обозначают числа один, пять, десять, пятьдесят, сто, тысяча и т.д. Запись любых других чисел производится на основе определённых правил: несколько одинаковых цифр, стоящих рядом, отображают число, равное сумме чисел, которые соответствуют этим цифрам, например III — три, XX — двадцать, пара цифр в которой младшая цифра (которая обозначает меньшее число) стоит слева от старшей (которая обозначает большее число), отображает разность соответствующих чисел, например IV — четыре, XL — сорок, пара цифр, в которой младшая цифра стоит справа от старшей, отображает сумму соответствующих чисел, например XI — одиннадцать, VI — шесть, и т.п.
Позиционные системы счисления
Позиционными называются такие системы счисления, в которых значение каждой цифры определяется не только самой цифрой, но и тем местом (позицией), которое она занимает в записи числа.
Основой позиционной системы счисления называется число 


В позиционной системе счисления с основой 


Числа в позиционной системе счисления с основой 





Арифметические действия над числами в любой позиции системы счисления выполняются по тем же правилам, что и в десятичной системе. Однако, при выполнении действий над числами системы, необходимо пользоваться таблицами сложения и умножения этой системы.
Чтобы различать в какой системе счисления записано то или другое число, договоримся обозначать через 

Рассмотрим наиболее внедрённые в ЭВМ системы счисления.
Двоичная система счисления
Эта система счисления использует две цифры 0, 1, которые обозначают числа ноль и единицу соответственно. Основой этой системы является число два.
Ниже дано изображения некоторых чисел в двоичной системе счисления:
При добавлении двух чисел, записанных в двоичной системе счисления, следует пользоваться таблицей сложения:
Таблица умножения в двоичной системе счисления также очень простая:
Примеры
Восьмеричная система счисления
Эта система счисления использует цифры 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 для обозначения последовательных чисел от нуля до семи включительно. Основой этой системы является число 8. Запись произвольного числа в этой системе основывается на его разложении по степеням числа восемь с указанными выше коэффициентами.
Запишем некоторые числа в восьмеричной системе счисления:
Восьмеричные таблицы сложения и умножения имеют вид:
Примеры
Шестнадцатеричная система счисления
Эта система счисления использует шестнадцать цифр: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F, которые обозначают последовательно целые числа, начиная с нуля заканчивая числом «пятнадцать». Основой этой системы счисления является число шестнадцать.
Запишем некоторые числа в шестнадцатеричной системе счисления:
Примеры
Переведение чисел из одной системы в другую
При решении задач на ЭВМ начальные данные, как правило, задаются в десятичной системе счисления, в той же системе необходимо получить результат. Однако почти все машины работают не в десятичной системе, а в какой-нибудь другой, например в двоичной. Поэтому возникает необходимость переведения чисел из одной системы в другую. При рассмотрении правил перевода чисел из одной системы счисления в другую ограничимся только системами счисления с неотъемлемой базой. Поскольку переведение отрицательных чисел сводится к переводу абсолютных величин и приписыванием им знака минус, то достаточно рассмотреть перевод положительных чисел.
Перевод чисел системы 


Такой перевод будем обозначать символами 
Для того, чтобы число 

перевести в систему 

а) записать число 
б) заменить основу 10 и все цифры 


в) сделать вычисления, пользуясь арифметикой системы 
Примеры:
Проведя вычисления, пользуясь арифметикой десятичной системы счисления, получаем число 22,7510.
б) Перевести число 27,510 из десятичной системы счисления в двоичную
то, заменив основу 10 и цифры 2, 7, 5 их изображением в двоичной системе счисления, получаем:
Сделав вычисления, пользуясь арифметикой двоичной системы счисления, получим число 
Следовательно,
в) Перевести число 634,528 из восьмеричной системы счисления в десятичную (8 → 10(10)).
Подав это число в виде
и заменив основу 10 — числом 8 (цифры 6, 3, 4, 5, 2 имеют тот же вид в десятичной системе счисления) получаем:
Сделав вычисления, пользуясь арифметикой десятичной системы счисления, получаем число 412,9375010.
Следовательно, 634,528 = 412,9375010.
г) Перевести число 98,610 из десятичной системы счисления в восьмеричную (10 →8(8)).
Представив это число в виде
и заменив основу числа 10 и цифры 9, 8, 6 их видом в восьмеричной системе счисления, получим:
Сделав вычисления, руководствуясь арифметикой восьмеричной системы счисления получим число 142,48. Следовательно, 98,610 = 142,48.
Перевод чисел системы в систему с помощью арифметики системы
Перевод чисел системы 


Такой перевод будем обозначать символами 
Перевод целых чисел
Пусть целое число 




где 


Заменим цифры 






Разделив обе части полученного равенства на 

Если теперь частное 


Повторяя этот процесс 



Таким образом, при последовательном делении числа и частных, которые получаем при делении, на основу системы, записанную в системе, то есть на 






Примеры
а) Перевести число 6510 из десятичной системы счисления в двоичную (10 → 2(10)).
и десятичные цифры 0, 1 имеют тоже самое изображение в двоичной системе счисления, то 6510 = 10000012
б) Перевести число 32510 из десятичной системы счисления в восьмеричную (10 → 8(10)).
и десятичные цифры 5, 0 имеют тоже самое изображение в восьмеричной системе счисления, то 32510 = 5058.
в) Перевести число 306010 из десятичной системы в шестнадцатеричную (10→16(10)).
а десятичные цифры 15, 11 изображаются в шестнадцатеричной системе счисления как F и B, 306010 = BF416.
г) Перевести число 1110112 из двоичной системы счисления в десятичную (2→10(2)).
Пользуясь арифметикой двоичной системы счисления, получим:
Двоичные числа 101 и 1001 в десятичной системе счисления имеют изображение 5 и 9 соответственно, 1110112 = 5910.
Переведение правильных дробей
Пусть D — правильная дробь, записанная в системе P. Допустим, что необходимо перевести дробь в систему 

Умножим две части полученного равенства на 

Умножим 


Повторяя умножение необходимое нам количество раз, мы найдём одну за одной цифры, необходимые нам для изображения числа D в системе 
Таким образом, при последовательном умножении числа D и дробных частей произведения, которые получаются при умножении на основу 


Примеры:
а) Перевести число 0,562510 из десятичной системы исчисления в восьмеричную (10→8(10)).
и десятичная цифра 4 имеет то же самое изображение в восьмеричной системе счисления, то 0,562510 = 0,448.
б) Перевести число 0,37510 из десятичной системы исчисления в двоичную (10→2(10)).
и десятичные цифры 0, 1 имеют то же самое изображение в двоичной системе счисления, то 0,37510 = 0,0012.
в) Перевести число 0,5B416 из шестнадцатеричной системы исчисления в десятичную (16→10(16)).
и шестнадцатеричные цифры 5, 5, 5, 6, 0, 1, 2 имеют то же самое изображение в десятичной системе счисления, то 0,5B416 = 0,356901562510.
Замечание: Удобнее всего, при переводе чисел из системы счисления P в систему 
Перевод чисел системы 


Пусть 

Для того, чтобы перевести число системы 




Для того, чтобы перевести число системы 




Примеры:
Трёхразрядное двоичное число, которое соответствует определённой восьмеричной цифре, называется триадой. Соответствие между восьмеричными цифрами и триадами такое:
Присылайте задания в любое время дня и ночи в ➔
Официальный сайт Брильёновой Натальи Валерьевны преподавателя кафедры информатики и электроники Екатеринбургского государственного института.
Все авторские права на размещённые материалы сохранены за правообладателями этих материалов. Любое коммерческое и/или иное использование кроме предварительного ознакомления материалов сайта natalibrilenova.ru запрещено. Публикация и распространение размещённых материалов не преследует за собой коммерческой и/или любой другой выгоды.
Сайт предназначен для облегчения образовательного путешествия студентам очникам и заочникам по вопросам обучения . Наталья Брильёнова не предлагает и не оказывает товары и услуги.
Видео:СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ для новичковСкачать

Как определить систему счисления уравнение
Задание 1. Какому числу в десятичной системе счисления соответствует число 2416?
2416 = 2 * 16 1 + 4 * 16 0 = 32 + 4 = 36
Задание 2. Известно, что X = 124 + 45 + 1012. Чему равно число X в десятичной системе счисления?
Переведем каждое слагаемое в десятичную систему счисления:
124 = 1 * 41 + 2 * 40 = 4 + 2 = 6
45 = 4 * 5 0 = 4
1012 = 1 * 2 2 + 0 * 2 1 + 1 * 2 0 = 4 + 0 + 1 = 5
Находим число: X = 6 + 4 + 5 = 15
Задание 3. Вычислите значение суммы 102 + 458 + 1016 в десятичной системе счисления.
Переведем каждое слагаемое в десятичную систему счисления:
102 = 1 * 2 1 + 0 * 2 0 = 2
458 = 4 * 8 1 + 5 * 8 0 = 37
1016 = 1 * 16 1 + 0 * 16 0 = 16
Сумма равна: 2 + 37 + 16 = 55
Видео:Найти основание системы счисления. Развернутая форма записи числаСкачать

Перевод в двоичную систему счисления
Задание 1. Чему равно число 37 в двоичной системе счисления?
Можно выполнить преобразование делением на 2 и комбинацией остатков в обратном порядке.
Другой способ – это разложить число на сумму степеней двойки, начиная со старшей, вычисляемый результат которой меньше данного числа. При преобразовании пропущенные степени числа следует заменять нулями:
3710 = 32 + 4 + 1 = 2 5 + 2 2 + 2 0 = 1 * 2 5 + 0 * 2 4 + 0 * 2 3 + 1 * 2 2 + 0 * 2 1 + 1 * 2 0 = 100101
Задание 2. Сколько значащих нулей в двоичной записи десятичного числа 73?
Разложим число 73 на сумму степеней двойки, начиная со старшей и умножая пропущенные степени в дальнейшем на нули, а существующие на единицу:
7310 = 64 + 8 + 1 = 2 6 + 2 3 + 2 0 = 1 * 2 6 + 0 * 2 5 + 0 * 2 4 + 1 * 2 3 + 0 * 2 2 + 0 * 2 1 + 1 * 2 0 = 1001001
Ответ. В двоичной записи десятичного числа 73 присутствует четыре значащих нуля.
Задание 3. Вычислите сумму чисел x и y при x = D216, y = 378. Результат представьте в двоичной системе счисления.
Вспомним, что каждая цифра шестнадцатеричного числа формируется четырьмя двоичными разрядами, каждая цифра восьмеричного числа – тремя:
Сложим полученные числа:
Ответ. Сумма чисел D216 и y = 378, представленная в двоичной системе счисления равна 11110001.
Задание 4. Дано: a = D716, b = 3318. Какое из чисел c, записанных в двоичной системе счисления, отвечает условию a Задания на определение значений в различных системах счисления и их оснований
Задание 1. Для кодирования символов @, $, &, % используются двухразрядные последовательные двоичные числа. Первому символу соответствует число 00. С помощью данных символов была закодирована такая последовательность: $%&&@$. Декодируйте данную последовательность и переведите результат в шестнадцатеричную систему счисления.
1. Сопоставим двоичные числа кодируемым ими символам:
00 — @, 01 — $, 10 — &, 11 — %
2. Декодируем заданную последовательность:
$%&&@$ = 01 11 10 10 00 01
3. Переведем двоичное число в шестнадцатеричную систему счисления:
0111 1010 0001 = 7A1
Задание 2. В саду 100x фруктовых деревьев, из которых 33x – яблони, 22x – груши, 16x – сливы, 17x — вишни. Чему равно основание системы счисления (x).
1. Заметим, что все слагаемые – двузначные числа. В любой системе счисления их можно представить так:
a * x 1 + b * x 0 = ax + b, где a и b – это цифры соответствующих разрядов числа.
Для трехзначного числа будет так:
a * x 2 + b * x 1 + c * x 0 = ax 2 + bx + c
2. Условие задачи таково:
33x + 22x + 16x + 17x = 100x
Подставим числа в формулы:
3x + 3 + 2x +2 + 1x + 6 + 1x + 7 = 1x 2 + 0x + 0
7x + 18 = x 2
3. Решим квадратное уравнение:
-x2 + 7x + 18 = 0
D = 7 2 – 4 * (-1) * 18 = 49 + 72 = 121. Квадратный корень из D равен 11.
Корни квадратного уравнения:
x = (-7 + 11) / (2 * (-1)) = -2 или x = (-7 — 11) / (2 * (-1)) = 9
4. Отрицательное число не может быть основанием системы счисления. Поэтому x может быть равен только 9.
Ответ. Искомое основание системы счисления равно 9.
Задание 3. В системе счисления с некоторым основанием десятичное число 12 записывается как 110. Найдите это основание.
Сначала распишем число 110 через формулу записи чисел в позиционных системах счисления для нахождения значения в десятичной системе счисления, а затем найдем основание методом перебора.
110 = 1 * x 2 + 1 * x 1 + 0 * x 0 = x 2 + x
Нам надо получить 12. Пробуем 2: 2 2 + 2 = 6. Пробуем 3: 3 2 + 3 = 12.
Значит основание системы счисления равно 3.
Ответ. Искомое основание системы счисления равно 3.
Задание 4. В какой системе счисления десятичное число 173 будет представлено как 445?
Решение.
Обозначим неизвестное основание за Х. Запишем следующее уравнение:
17310 = 4*Х 2 + 4*Х 1 + 5*Х 0
С учетом того, что любое положительное число в нулевой степени равно 1 перепишем уравнение (основание 10 не будем указывать).
173 = 4*Х 2 + 4*Х + 5
Конечно, подобное квадратное уравнение можно решить с помощью дискриминанта, но есть более простое решение. Вычтем из правой и левой части по 4. Получим
169 = 4*Х 2 + 4*Х + 1 или 13 2 = (2*Х+1) 2
Отсюда получаем 2*Х +1 = 13 (отрицательный корень отбрасываем). Или Х = 6.
Ответ: 17310 = 4456
Задачи на нахождение нескольких оснований систем счисления
Есть группа задач, в которых требуется перечислить (в порядке возрастания или убывания) все основания систем счисления, в которых представление данного числа заканчивается на заданную цифру. Эта задача решается довольно просто. Сначала нужно из исходного числа вычесть заданную цифру. Получившееся число и будет первым основанием системы счисления. А все другие основания могут быть только делителями этого числа. (Данное утверждение доказывается на основе правила перевода чисел из одной системы счисления в другую – см. п.4). Помните только, что основание системы счисления не может быть меньше заданной цифры!
Пример
Укажите через запятую в порядке возрастания все основания систем счисления, в которых запись числа 24 оканчивается на 3.
Решение
24 – 3 =21 – это первое основание (1321= 13*21 1 +3*21 0 = 24).
21 делится на 3 и на 7. Число 3 не подходит, т.к. в системе счисления с основанием 3 нет цифры 3.
Ответ: 7, 21
Видео:Двоичная система счисления. Урок 1Скачать

Задача №16. Поиск основания системы по окончанию числа, уравнения и различные кодировки, арифметические действия в различных системах.
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.
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.
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.
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
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:
3. Решение уравнений
Пример 6
Ответ запишите в троичной системе (основание системы счисления в ответе писать не нужно).
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: ?
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.
🌟 Видео
Информатика 8 класс. Правило перевода числа из любой системы счисления в десятичную.Скачать

Двоичная система счисления — самое простое объяснениеСкачать

Определение основания систем счисления | ИнформатикаСкачать

Урок 32. Перевод чисел между системами счисленияСкачать

Системы счисления - видеоурокСкачать

Арифметические действия в двоичной системе счисленияСкачать

Перевод числа в двоичную систему за два шага!!!Скачать

Системы счисления #1. Подготовка к ЕГЭ по информатике. Видеокурс.Скачать

СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ С НУЛЯ | ОСНОВЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯСкачать

Из двоичной в десятичнуюСкачать

Сложение в разных системах счисления (2, 8, 16). Урок 5Скачать

Факториальная система счисленияСкачать

Вычитание чисел в двоичной системе счисления. Лекция по информатике №4Скачать

#4. Двоичная, шестнадцатеричная и восьмеричная системы счисления | Язык C для начинающихСкачать

Вычитание в разных система счисления (2, 8, 16). Урок 6Скачать

Информатика ЕГЭ ОГЭ Перевод из одной системы счисления в другуюСкачать











































