教材 · 数学 Course 2 · 数与式 · 整数的性质
进位制
記数法
6 整数の性質 / 記数法
一句话结论p 进制从右数第 k 位的位权是 pk−1,每位只能写 0 到 p−1。化十进制就按位权展开;化 p 进制,整数部分连续除以 p、余数从下往上读,小数部分连续乘 p、整数部分从上往下读。n 位的 p 进制数满足 pn−1≤N≤pn−1。
钟表满 60 秒进 1 分,电脑只用 0 和 1。同一个数量,换一种「满几进一」的规则,写出的数字串就完全不同:十个苹果在二进制里写作 1010。EJU 考的就是在这些写法之间换算,以及抓住「每一位代表多少」列方程。
为什么是这样
十进制的 347 是「3 个百、4 个十、7 个一」:每满 10 个捆成一个大单位,所以往左一位,位权(这一位的 1 代表多少)乘 10。把 10 换成 p 就是 p 进制:位权从右往左是 1,p,p2,…,每位只能写 0 到 p−1。进制写在右下角,如 331(5)。
化成 p 进制,就是按 p 个一捆来捆。N=pq+r 里,捆不成的零头 r 是个位;商 q 是捆数,再除以 p,余数是下一位。所以连续除以 p,先出来的余数在最右边,要从下往上读。
小数部分方向相反。小数点后的位权是 p1,p21,…,乘以 p 等于小数点右移一位,冒到整数部分的就是小数第一位;剩下的小数再乘 p 得第二位。既约分数 nm 在 p 进制里是有限小数,当且仅当 n 的素因数都是 p 的素因数,否则乘多少次 p 也消不掉分母。
定量表达
按位权展开:2301(4)=2×43+3×42+0×4+1=177。反过来把 177 化成五进制:177=5×35+2,35=5×7+0,7=5×1+2,1=5×0+1,余数从下往上读得 1202(5),验算 125+50+2=177。
位数看位权:n 位的 p 进制数最小是 100⋯0(p)=pn−1,最大是各位都为 p−1 的数,等于 pn−1,再加 1 就进到 n+1 位。三位的三进制数就是 9 到 26。小数:0.101(2)=21+81=85;0.375 化二进制,0.375×2=0.75,0.75×2=1.5,0.5×2=1,整数部分依次是 0,1,1,得 0.011(2)。0.1=101 的分母含 5,化成二进制是无限循环小数。
整除也能从数字看出:p 进制数除以 p 的余数就是个位数字;每个位权除以 p−1 都余 1,所以 N 与各位数字之和除以 p−1 的余数相同。十进制「数字和是 9 的倍数则是 9 的倍数」就是 p=10 的情形。
怎么用
先分清题型。只是换算,就按位权展开或连续除。出现未知的进制或未知的数字,就按位权展开列方程,再用「每位在 0 到 p−1 之间、最高位不为 0」缩小范围。例:121(p)=64,即 (p+1)2=64,p=7,各位数字都小于 7,成立。p 进制的加法照样列竖式,满 p 进一;拿不准就化成十进制算完再化回去。
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本节还有 7 部分,以及配套的真题和小测验。