數(shù)學天地:形形色色的進位制,希望本篇文章對您學習有所幫助。
數(shù)學天地:形形色色的進位制
十進位制記數(shù)法,是大所熟悉的應用最多的一種記數(shù)法。
在我國周代《易經(jīng)》一書中,就有“萬有一千五百二十”的記載,說明早在二千年前我國就有了十進制。公元六世紀,甄鸞在注漢末徐岳所著的《數(shù)術(shù)拾遺》的書中,就有“萬萬為億,萬萬億為兆,萬萬兆為京”的說法。
我們知道,光在真空里的傳播速度為每秒鐘三十萬公里。三十萬也就是300000,可寫成3×10^5(此為網(wǎng)絡記法,表示3乘以10的5次方)。10的右上方的數(shù)字5,表示在3的后面有5個0。這種記數(shù)方法叫做科學記數(shù)法。
有人可能會說,3×10^5比300000簡單不到哪兒。別忙,請再看一例:
據(jù)有的資料記載,目前已知的宇宙(指用最大的天文望遠鏡所能探測的那部分宇宙)中,所有的原子的個數(shù)是300×000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000個。你能用科學記數(shù)法把這個數(shù)記下來嗎?
對了,就是3×10^74。這一下可簡單多了!
在歷史上,世界上各個民族普遍使用的都是十進制。為什么會這樣呢?根據(jù)語言學家對世界上各進化民族和多數(shù)原始民族語言的研究得出的結(jié)論,這是由于人類的手有十個指頭的緣故。十指可以自由伸縮,是一個天然的記數(shù)工具。人們在用手指計數(shù)的過程中,十進制便自然而然地產(chǎn)生了。
在十進制中,所用的數(shù)碼字是0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,這十個數(shù)字叫做十進制的基數(shù)。實際上,除1以外的自然數(shù)都可以作為進位制的基數(shù)。例如,二進位制,三進位制,五進位制,七進位制,八進位制,十一進位制,十二進位制,二十進位制和六十進位制等。
英語單詞中,從一到十九的數(shù)字是
one,two,three,four,five,six,seven,eight,nine,ten,eleven,tweleve,
thirteen,fourteen,fifteen,sixteen,seventeen,eighteen,nineteen。
這里面從一到十二,這十二個單詞是獨立的,十三以后才有統(tǒng)一的構(gòu)成法——都有后綴teen。由此可以明顯地看出十二進位制的痕跡。
實際上,在某些情形下,十二進位制今天還在使用。例如,一打鉛筆是指十二支鉛筆,一年有十二個月,一天的二十四個小時(鐘的表面仍只有一到十二)。
北美的印地安人、中美、南美的少數(shù)民族、西伯利亞的北部民族及非洲人等,古時候常用五進位制和二十進位制。
巴比倫人最初使用的是六十進位制,F(xiàn)在,世界各地仍使用著六十進位制,如一小時等于六十分,一分等于六十秒,圓周角的度數(shù)是三百六十度(六個六十度),一度等于六十分。
下面我們把前十個自然數(shù),在幾種進位制下的寫法作一個對照自然數(shù)
一 二 三 四 五 六 七 八 九十十進制 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 八進制 1 2 3 4 5 6 7 10 11 12 二進制 1 10 11 100 101 110 111 10001001 1010
幾種不同進位制放在一起,怎么樣加以區(qū)別呢?辦法是在P進位制的右下方寫上(P)。
在十進制的加減法中,“逢十進一,退一當十”是大家滾瓜爛熟的。在P進位制中,則是“逢P進一,退一當P”。(以下的算式這里不便打出來,從略。)
在通常情況下,人們多采用十進位制記數(shù)法。但在一些特殊的情況下,采用其它的進位制可能更為方便。
電子計算機的計算和記憶元件只有兩種狀態(tài):“開”和“關”,這可以用兩個符號“0”和“1”表示。因此在電子計算機上使用的是二進位制記數(shù)法。
事物總是具有兩重性的。二進制適用于電子元件的兩種狀態(tài),這是二進制的優(yōu)點。但二進制也有它們?nèi)秉c,那就是書寫起來并不方便。特別是一個較大的數(shù),用二進制表示起來很長,容易出錯。為了解決這個問題,在編制計算機程序時,往往采用八進制或十六進制作為過度 中考,把十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù),或者反過來把二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)。
怎么樣把十進制數(shù)化為二進制數(shù)呢?有兩種方法,一種是直接把十進制數(shù)化為二進制數(shù),另一種是先把十進制數(shù)化為八進制數(shù),再化為二進制數(shù)。
先講第一種方法。例如把十進制數(shù)568化為二進制數(shù)?蓪懗鋈缦聨в鄶(shù)除法模式:(以下的算式這里不便于打出來,從略。)
再講第二種方法:第一步,把十進制數(shù)化為八進制數(shù),同樣按上面的方式逐次除以8就可以了。
怎樣把一個八進制數(shù)化為二進制數(shù)呢?很簡單,把八進制數(shù)的數(shù)碼寫成三位二進制數(shù),依次排寫起來,就得到相應的二進制數(shù)了。為此,我們要熟悉如下的二——八對照表八進制數(shù)0 1 2 3 4 5 6 7 二進制數(shù)000 001 010 011 100 101 110 111
例如,把八進制數(shù)1070(它是十進制數(shù)520)化為二進制數(shù)時,參照以上二——八對照表,有 1 0 7 0 001000 111 000
由此可知,八進制數(shù)1070化為二進制數(shù)就是001000111000。
反過來,怎么樣把P進制數(shù)化為十進制數(shù)呢?只要把P進制數(shù)的n位上的數(shù)字乘以P^(n-1),然后求它們的和就行了。
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