Файл: Позиционные системы счисления.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.11.2023

Просмотров: 1060

Скачиваний: 9

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
+ (23)800 – 22 – 21 = 24032 – 22018 + 22400 – 26 – 24

  1. перестроим слагаемые в порядке уменьшения степеней двойки

24032 + 22400 – 22018 – 26 – 24

  1. вспомним, что число 2N-1 в двоичной системе записывается как N единиц: ,
    а число 2N2K при K < N записывается как N–K единиц и K нулей:

  2. согласно п. 2, число 22400 – 22018 запишется как 382 единицы и 2018 нулей

  3. добавляем старшее слагаемое 24032, получаем число 24032 + 22400 – 22018, в котором 383 единицы и в конце (после последней единицы) – 2018 нулей:



  1. выделим из этого значения последнюю единицу со следующими 2018 нулями как отдельное слагаемое (число 22018):

,

где число K содержит 382 единицы в старших разрядах; таки образом, интересующее нас число равно

  1. согласно п. 2, число 22018 – 26 запишется как 2012 единиц и 6 нулей; также выделим последнюю единицу с последующими нулями как отдельное слагаемое:



где число L содержит 2011 единиц

  1. теперь остаётся найти, сколько единиц будет в двоичной записи числа 26 – 24, согласно п. 2 находим, что оно содержит 2 единицы

  2. таким образом, общее число единиц равно 382 + 2011 + 2 = 2395

  3. ответ: 2395.

Решение (способ 2, Е.А. Смирнов, Нижегородская область):

  1. приведём все числа к степеням двойки, разложив 80 как 26+24

42016 – 22018 + 8800 – 80 = (22)2016 – 22018 + (23)800 – 22 – 21 = 24032 – 22018 + 22400 – 26 – 24

  1. перестроим слагаемые в порядке уменьшения степеней двойки

24032 + 22400 – 22018 – 26 – 24

  1. представим – 22018 = – 22019 + 22018 и – 26 = – 27 + 26


24032 + 22400 – 22019 + 22018 – 27 + 26– 24

  1. слагаемое 24032 в двоичной записи содержит 1 единицу

  2. слагаемое 22400 – 22019 содержит 381 единицу (число 2N2K при K < N в двоичной системе записывается как N–K единиц и K нулей: )

  3. слагаемое 22018 – 27 содержит 2011 единиц, слагаемое 26– 24 содержит 2 единицы

  4. позиции единиц во всех этих слагаемых не совпадают, поэтому общее количество единиц равно 1 + 381 + 2011 + 2 = 2395

ответ: 2395

Решение (способ 3, А.И. Козлов, г. Северобайкальск):

  1. приведём все числа к степеням двойки, разложив 80 как 26+24

42016 – 22018 + 8800 – 80 = (22)2016 – 22018 + (23)800 – 22 – 21 = 24032 – 22018 + 22400 – 26 – 24

  1. перестроим слагаемые в порядке уменьшения степеней двойки

24032 + 22400 – 22018 – 26 – 24

  1. выражение 22400–24 дает 2396 единиц и 4 нолика в конце, откуда вычеркиваем (заменяем на ноль) единичку, стоящую на седьмом месте справа (26) и, соответственно на 2019 месте справа (22018). Следовательно, остается 2394 единички.

  2. С учетом того, что 24032 дает нам одну единицу, в итоге получаем 2395 единиц

  3. Ответ: 2395

Ещё пример задания:


Р-15. Решите уравнение .
Ответ запишите в шестеричной системе счисления. Основание системы счисления указывать не нужно.


Решение:

  1. удобнее всего перевести все числа в десятичную систему, решить уравнение и результат перевести в шестеричную систему

  2. получаем

  3. уравнение приобретает вид , откуда получаем

  4. переводим 15 в шестеричную систему счисления:

  5. ответ: 23.

Решение (программа на Python, А.Н. Носкин):

  1. можно (но сложнее) решить задачу с помощью программы:

a = int('60', 8 ) # перевод "60" в 10-ю систему

b = int('120', 7 ) # перевод "120" в 10-ю систему

x = b - a # число Х в 10-й системе

x6 = ''

while x > 0:# перевод в 6-ю систему

x6 += str(x%6)

x //= 6

x6 = x6[::-1]# разворот числа

print(x6)

  1. ещё один вариант программы (Б.С. Михлин):

x = int( '120', 7 ) - int( '60', 8 )

print('в 10 c.c:', x)

s = ''

while x:

s = str( x%6 ) + s

x //= 6

print( 'Ответ в 6 с.с:', s )

  1. ответ: 23.

Ещё пример задания:


Р-14. Запись десятичного числа в системах счисления с основаниями 3 и 5 в обоих случаях имеет последней цифрой 0. Какое минимальное натуральное десятичное число удовлетворяет этому требованию?

Решение:

  1. если запись числа в системе счисления с основанием N заканчивается на 0, то это число делится на N нацело

  2. поэтому в данной задаче требуется найти наименьшее натуральное число, которое делится одновременно на 3 и на 5, то есть, делится на 15

  3. очевидно, что это число 15.

Решение (программа на Python, А.Н. Носкин):

  1. можно (но сложнее) решить задачу с помощью программы:

for i in range(1,100):

x = i

x3 = ''

while x > 0:# перевод в 3-ю систему


x3 += str(x%3)

x //= 3

x3 = x3[::-1][-1]# последняя цифра числа

x = i

x5 = ''

while x > 0:

x5 += str(x%5)

x //= 5

x5 = x5[::-1][-1]

if x3 == "0" and x5 == "0":

print(i)

break

  1. ответ: 15.

Решение (программа на Python, Б.С. Михлин):

  1. Используется тот факт, что последняя цифра в записи числа в системе счисления с основанием N – это остаток от деления этого числа на N:

for x in range(1,101): # ищем решение от 1 до 100

if x%3 == x%5 == 0: # 'and' можно не использовать

print(x)

break

  1. ответ: 15.

Ещё пример задания:


Р-13. Запись числа 6710 в системе счисления с основанием N оканчивается на 1 и содержит 4 цифры. Укажите основание этой системы счисления N.

Решение:

  1. поскольку запись в системе счисления с основанием N заканчивается на 1, то остаток от деления числа 67 на N равен 1, то есть при некотором целом имеем



  1. следовательно, основание N – это делитель числа 66

  2. с другой стороны, запись числа содержит 4 цифры, то есть

  3. выпишем кубы и четвертые степени первых натуральных чисел, которые являются делителями числа 66:



  1. видим, что из этого списка только для числа N = 3 выполняется условие

  2. таким образом, верный ответ – 3.

  3. можно сделать проверку, переведя число 67 в троичную систему 6710 = 21113

Решение (программа на Python, А.Н. Носкин):

  1. можно (но сложнее) решить задачу с помощью программы:

for i in range(2,37):# перебираем возможные основания

x = 67

x_N = ''

while x > 0:# перевод в N-ю систему


x_N += str(x%i)

x //= i

x_N = x_N[::-1]# разворот числа

if x_N[-1]== "1" and len(x_N) == 4:

print(i)

break

  1. ответ: 3.

Решение (программа на Python, Б.С. Михлин):

  1. Если при переводе из 10-й в N-ю систему счисления очередную полученную цифру дописывать слева к найденным ранее цифрам (т.е. так, как мы и делаем при ручном переводе), то не нужен будет разворот числа.

  2. Для i > 10 надо учитывать, что цифра может быть буквой.

  3. Верхняя граница основания 99 в цикле for i завышена. Арабских цифр и латинских букв хватит только для оснований до 10+26=36. Далее нет общепринятых правил обозначения цифр (если хотим получать N-ичное представление числа).

for N in range(2, 37): # подбираем основание от 2 до 36

x = 67

s = '' # в s будет представление числа в N-ичной системе

while x:

d = x % N # цифра (digit)

if d < 10:

d = str( d ) # цифра от 0 до 9

else:

d = chr( ord( 'A' ) + d - 10 ) # «цифра» от A до Z

s = d + s # цифру d приписываем слева к s

x //= N

if s[-1] == '1' and len( s ) == 4:

print( N )

break

  1. возможен второй вариант: без представления всего числа в N-й системе счисления; здесь можно брать основание больше 36.

for N in range(2, 101): # подбираем основание от 2 до 100

x = 67

k = 0 # счетчик цифр (разрядов) N-ичного числа

while x:

d = x % N # очередная цифра (digit)

k += 1

if k == 1: d0 = d # d0 - младшая цифра

x //= N

if d0 == 1 and k == 4:

print( N )

break

  1. ответ: 3.