Задача №1.
Покажите, что любое натуральное число может быть представлено в виде различных неотрицательных степеней числа 2.
Утвердительный ответ на этот вопрос следует из возможности перевода любого натурального числа в двоичную систему счисления, вид числа в которой, согласно формуле:
a = anPn+ an-1Pn-1+ ... + a1P+ a0 = anan-1...a1a0 (P-ричная система счисления)
и есть сумма степеней 2, включая нулевую степень, т.е. единицу.
Задача №2.
В каких P-ричных системах счисления 5p + 5p >10p.
Заметим, что рассматривать можно только системы счисления с основанием больше 5, так как в системах с основанием больше 5, т.к. в системах с основанием 2,3,4 и 5 цифра 5 в алфавите отсутствует, и выражение не имеет смысла. В системах с P = 6, 7, 8, 9 — 5p + 5p > 10p, а при P = 11, 12, ... — 5p + 5p < 10p, т.к. всегда 10p = P . Таким образом, равенство достигается лишь в десятичной системе счисления. В системах счисления с основанием P > 5 (P 10) рассматриваемое неравенство выполняется.
Задача №3.
В каких P-ричных системах счисления 5p + 5p = 10p?
При решении этой задачи мы можем рассматривать лишь те системы счисления, в которых основание P > 4, т.к. во всех них цифра 4 входит в алфавит. Дважды прибавляя 1 к двойке, мы всегда получим 4. Следовательно, исходное равенство достигается при любом P > 4.
Задача №4.
Записать в системе счисления с основанием 234 число 235.
Несмотря на то, что вид всех цифр в подобной системе счисления неизвестен, данное задание выполнить можно. Так как 234 = 10234, то прибавив к нему 1, получим 235 = 11234.
Задача №5.
Во сколько раз увеличится число 3256, если приписать нему справа один ноль?
Добавление справа одного нуля к любому числу, записанному в P-ричной системе счисления, соответствует умножению на 10p = P, значит в нашем случае возрастет в 6 раз.
Задача №6.
Будут ли справедливы признаки делимости натуральных чисел на 2, 3, 5, 9, 10, сформулированных для десятичной системы счисления, и в других P-pичных системах?
Нет. Например, наличие последнего нуля в P-ричной записи числа говорит о его делимости на P, а не на 10. Аналогично, в системах счисления с четными основаниями, четность последней цифры в записи числа, как и в десятичной системе, указывает на четность самого числа, а в остальных системах счисления это не так.
Задача №7.
Для десятичного числа 371 найти систему счисления с основанием P, в которой данное число будет представлено теми же цифрами, но записанными в обратном порядке, т.е. 371 = 173p.
Согласно формуле a = anPn+ an-1Pn-1+ ... + a1P+ a0 = anan-1...a1a0 (P-ричная система счисления) получаем уравнение P2 + 7P+ 3 = 371. Полученное уравнение имеет один целый положительный корень - 16, значит, искомой является шестнадцатеричная система счисления.
Задача №8.
Существует ли такая система счисления, в которой 3 + 4 =7, 3 х 4 =13 и 39 +29 =70?
Предположим, что такая система счисления существует, обозначим ее основание через P. Тогда справедлива следующая система уравнений относительно P
3P0 + 4P0 = 7P0,
3P0 х 4P0 = P+ 3P0,
3P + 9P0 + 2P + 9P0 = 7P.
Из двух последних уравнений следует, что P = 9.
Но в позиционной системе счисления с основанием 9 нет цифры "9", т.е. в этой системе счисления нельзя записать числа 29 и 39.
Значит, такой системы счисления не существует.
Задача №9.
Восстановите цифры двоичных чисел, на месте которых в приведенном примере стоит знак "х": 1х012 + 1хх2 = 101002.
Запишем этот пример на сложение столбиком:
1х01
+ 1хх
———
10100
Отметим, что вместо "х" может стоять либо "0", либо "1", так как мы работаем в двоичной системе счисления.
Будем анализировать проведенную операцию поразрядно, начиная с самого младшего (нулевого) разряда.
0-ой разряд:
1 + х =0, так как значение младшего разряда суммы ноль, то произошел перенос в следующий разряд, следовательно, вместо "х" надо поставить "1": 1 +1 =102.
1-й разряд:
учитывая перенос из 0-го разряда, запишем 0 + х + 1 перенос = 0. Очевидно, что вместо х надо поставить "1", так как и здесь произошел перенос в следующий разряд. Получаем 1 + 1 = 102, т. е. ноль в текущем разряде и перенос единиц в следующий разряд.
2-ой разряд:
учитывая перенос из 1-го разряда, запишем х + 1 + 1 перенос = 1. Т.к. 1 + 1 = 102, а в результате стоит единица, а не ноль, следовательно, вместо "х" должна стоять "1" и опять произошел перенос единицы в следующий разряд.
3-ий разряд:
учитывая перенос из 2-го разряда, запишем 1 + 1 перенос = х. Т.к. 1 + 1 = 102, то "х" заменяем на "0" и запоминаем, что произошел перенос единицы в следующий разряд.
4-ый разряд:
ни в одном из слагаемых нет значащей цифры в 4-ом разряде, "1", стоящая в 4-ом разряде суммы получена за счет переноса, и мы верно восстановили недостающие цифры..
Ответ: 1101 + 111 = 10100.
Задача №10.
Выпишите в пятеричной системе счисления все четные числа из диапазона от 1 до 20.
Для решения этой задачи надо, во-первых, выписать все числа, попадающие в указанный интервал, а во-вторых, знать, какие числа являются четными.
Выпишем все числа, попадающие в указанный интервал:
1, 2, 3, 4, 10, 11, 12, 13, 14, 20.
Число называется четным, если оно делится на два без остатка. Чтобы выполнить операцию деления в пятеричной системе счисления, надо иметь таблицу умножения в пятеричной системе. Но эту задачу можно решить гораздо проще. Так как числа выписаны подряд в порядке возрастания и последовательность чисел начинается с нечетного числа, то каждое второе число будет четным.
Ответ: 2, 4, 11, 13, 20.
Задача №11.
Десятичное число 20,45 перевели в четвертичную систему счисления. Найти 1999-ю цифру после запятой.
Поскольку надо найти 1999-ю цифру после запятой, достаточно перевести в четверичную систему счисления дробную часть, то есть число 0,45. Имеем:
0,45 х 4 = 1,8
0,8 х 4 = 3,2
0,2 х 4 = 0,8
0,8 х 4 = 3,2 (дробная часть совпала с уже встречавшейся ранее).
Получили бесконечную дробь с периодом (30) и непериодической частью, равной 1.
Таким образом, 0,45 = 0,1(30)4.
Найдем теперь 1999-ю цифру этого числа. Первая цифра после запятой - единица; остаются еще 1998 цифр, находящихся в периодической части. Число 1998 четное, т.е. последовательность из двух цифр (30) повторится целое число раз. Поэтому 1999-ой цифрой будет 0.
Задача №12.
Школьный калькулятор работает в троичной системе счисления и для вывода числа на экран имеет только четыре знакоместа. С каким самым большим десятичным числом, переведенным, конечно, в троичную систему счисления, мы можем работать?
В троичной системе счисления используется цифры 0, 1, 2. Самое большое число, которое можно высветить на экране калькулятора 2222.
22223 = 8010. Значит, самое большое десятичное число с которым может работать калькулятор - 80.