Корице уџбеника

13. Бројевне Базе

Изабери решење задатка:

Задатак 1 (бесплатан)

Кратко решење

На основу постера видимо да ванземаљац има 3 прста на руци, а у бројевима 20, 101 и 200 се користе искључиво цифре 0, 1 и 2. Закључујемо да он користи бројевни систем са основом 3. Преводимо његове године из система са основом 3 у декадни систем: Године при поласку у школу: \[ (20)_3 = 2 \cdot 3^1 + 0 \cdot 3^0 = 6 \] Године када је почео да свира гитару: \[ (101)_3 = 1 \cdot 3^2 + 0 \cdot 3^1 + 1 \cdot 3^0 = 9 + 1 = 10 \] Године при завршетку средње школе: \[ (200)_3 = 2 \cdot 3^2 + 0 \cdot 3^1 + 0 \cdot 3^0 = 18 \] Прича је земљанима звучала чудно јер су изговорене бројеве посматрали у декадном систему (са основом 10). Када се бројеви преведу у декадни систем, добијају се године 6, 10 и 18, што значи да се његово одрастање заиста не разликује од одрастања просечног земљанина.

Детаљно решење

Анализа проблема и одређивање основе

На основу упутства у задатку, посматрамо постер ванземаљца и примећујемо да он на руци има 3 прста. Људи користе декадни бројевни систем (са основом 10) јер имају 10 прстију на рукама. Ово нам даје наговештај да ванземаљац вероватно користи бројевни систем са основом 3. Поред тога, у бројевима које је изговорио (20, 101 и 200) појављују се само цифре 0, 1 и 2. Бројевни систем у којем су дозвољене само ове цифре јесте систем са основом 3.

Превођење бројева у декадни систем

Да бисмо разумели његове године у нашем, декадном систему, потребно је да бројеве \( (20)_3 \), \( (101)_3 \) и \( (200)_3 \) преведемо из система са основом 3 у систем са основом 10. То радимо тако што сваку цифру множимо одговарајућим степеном базе (основе 3). Полазак у школу (\( 20 \)): \[ (20)_3 = 2 \cdot 3^1 + 0 \cdot 3^0 = 6 + 0 = 6 \] Ванземаљац је пошао у школу са 6 земаљских година. Почетак свирања гитаре (\( 101 \)): \[ (101)_3 = 1 \cdot 3^2 + 0 \cdot 3^1 + 1 \cdot 3^0 = 9 + 0 + 1 = 10 \] Гитару је почео да свира са 10 година. Први наступ и завршетак средње школе (\( 200 \)): \[ (200)_3 = 2 \cdot 3^2 + 0 \cdot 3^1 + 0 \cdot 3^0 = 18 + 0 + 0 = 18 \] Средњу школу је завршио са 18 година.

Закључак

Прича је земљанима звучала чудно јер су мислили да ванземаљац користи декадни систем, у којем полазак у школу са 20 година и завршетак средње школе са 200 година звуче потпуно нереално. Међутим, када његове године преведемо из његовог система у наш (декадни) систем, видимо да су то сасвим реалне године: 6, 10 и 18. Због тога се његово одрастање заиста може сматрати веома сличним одрастању земљана.

Кратак запис решења:

Бројевни систем ванземаљца има основу 3 (има 3 прста на руци, а цифре у бројевима су строго мање од 3). Превођење у декадни систем: Полазак у школу: \( (20)_3 = 2 \cdot 3^1 + 0 \cdot 3^0 = 6 \) Почетак свирања гитаре: \( (101)_3 = 1 \cdot 3^2 + 0 \cdot 3^1 + 1 \cdot 3^0 = 10 \) Завршетак средње школе: \( (200)_3 = 2 \cdot 3^2 + 0 \cdot 3^1 + 0 \cdot 3^0 = 18 \) Одрастање је потпуно слично одрастању земљана (са 6, 10 и 18 година), а прича им је звучала чудно јер су све бројеве посматрали као декадне.

Најважније из лекције

  • Бројевна база \( b \) (\( b > 1 \)) одређује колико цифара користимо (од \( 0 \) до \( b-1 \)).
  • У декадни систем се прелази рачунањем збира: \( c_n \cdot b^n + ... + c_1 \cdot b^1 + c_0 \cdot b^0 \).
    Пример: \( (12)_3 = 1 \cdot 3^1 + 2 \cdot 3^0 = 3 + 2 = 5 \).
  • У базу \( b \) прелазимо из декадног система узастопним дељењем тог броја базом \( b \), а тражени број формирамо читањем остатака уназад.
Декадни бројевни систем, који свакодневно користимо, заснован је на бази 10. Сваки број се представља као збир производа цифара и степена броја 10.
Пример у декадном систему (база 10): \[ 7203 = 7 \cdot 10^3 + 2 \cdot 10^2 + 0 \cdot 10^1 + 3 \cdot 10^0 \]
Уместо броја 10, за базу (основу) бројевног система се може изабрати било који природан број \( b > 1 \). У систему са базом \( b \) користи се тачно \( b \) цифара, почев од нуле до \( b-1 \).
Ако је база већа од 10 (\( b > 10 \)), за цифре веће од 9 користе се слова абецеде: A (10), B (11), C (12), D (13), E (14), F (15)...
Које се све цифре могу користити за записивање бројева у систему са базом 5?
У систему са основом 5 (петичном бројевном систему), користе се искључиво цифре које су мање од 5.
Одговор: То су цифре 0, 1, 2, 3 и 4.
Вредност броја записаног у некој бази \( b \) добија се тако што се свака цифра тог записа помножи одговарајућим степеном базе, а затим се ти производи саберу.
Запис броја \( (c_n ... c_2 c_1 c_0)_b \) у декадном систему рачуна се по формули: \[ a = c_n \cdot b^n + ... + c_2 \cdot b^2 + c_1 \cdot b^1 + c_0 \cdot b^0 \]
Претварање броја из базе 7 у декадни систем: \[ (2305)_7 = 2 \cdot 7^3 + 3 \cdot 7^2 + 0 \cdot 7^1 + 5 \cdot 7^0 \] \[ = 2 \cdot 343 + 3 \cdot 49 + 0 \cdot 7 + 5 \cdot 1 \] \[ = 686 + 147 + 0 + 5 = 838 \]
Претворите бинарни број \( (1011)_2 \) у декадни систем.
Множимо цифре степенима броја 2 (здесна налево, почев од степена 0): \[ (1011)_2 = 1 \cdot 2^3 + 0 \cdot 2^2 + 1 \cdot 2^1 + 1 \cdot 2^0 \] \[ = 1 \cdot 8 + 0 \cdot 4 + 1 \cdot 2 + 1 \cdot 1 \] \[ = 8 + 0 + 2 + 1 = 11 \] Одговор: Број је 11.
Да бисмо број из декадног система превели у систем са базом \( b \), користимо поступак узастопног дељења са остатком.
Делимо дати број базом \( b \) и бележимо количник и остатак.
Добијени количник поново делимо базом \( b \). Поступак понављамо све док количник не постане 0.
Тражени број у новој бази чине сви остаци дељења прочитани уназад (од последњег ка првом).
Преведимо број 876 у систем са базом 8 (октани систем):
\( 876 = 109 \cdot 8 + \mathbf{4} \) (остатак 4)
\( 109 = 13 \cdot 8 + \mathbf{5} \) (остатак 5)
\( 13 = 1 \cdot 8 + \mathbf{5} \) (остатак 5)
\( 1 = 0 \cdot 8 + \mathbf{1} \) (остатак 1)
Читајући остатке одоздо нагоре, добијамо: \( 876 = (1554)_8 \)
Преведимо број 876 у систем са базом 16 (хексадекадни систем):
\( 876 = 54 \cdot 16 + \mathbf{12} \) (остатак 12 записујемо као C)
\( 54 = 3 \cdot 16 + \mathbf{6} \) (остатак 6)
\( 3 = 0 \cdot 16 + \mathbf{3} \) (остатак 3)
Читајући остатке уназад, добијамо: \( 876 = (36C)_{16} \)
Запишите декадни број 45 у бинарном систему (база 2).
Делимо број 45 бројем 2 и бележимо остатке:
\( 45 = 22 \cdot 2 + \mathbf{1} \)
\( 22 = 11 \cdot 2 + \mathbf{0} \)
\( 11 = 5 \cdot 2 + \mathbf{1} \)
\( 5 = 2 \cdot 2 + \mathbf{1} \)
\( 2 = 1 \cdot 2 + \mathbf{0} \)
\( 1 = 0 \cdot 2 + \mathbf{1} \)
Читамо остатке уназад:
Одговор: \( 45 = (101101)_2 \)

Задаци за вежбање

Лак: Преведите број \( (41)_5 \) у декадни бројевни систем.
Примењујемо формулу за превођење множењем степенима базе 5: \[ (41)_5 = 4 \cdot 5^1 + 1 \cdot 5^0 = 4 \cdot 5 + 1 \cdot 1 = 20 + 1 = 21 \] Одговор: Тражени број у декадном систему је 21.
Средњи: Дат је декадни број 156. Запишите овај број у хексадекадном систему (база 16). Подсетник: остаци 10, 11, 12, 13, 14, 15 се бележе словима A, B, C, D, E, F.
Узастопно делимо број 156 са 16:
\( 156 = 9 \cdot 16 + \mathbf{12} \) (остатак 12 је слово C)
\( 9 = 0 \cdot 16 + \mathbf{9} \) (остатак 9)
Читамо остатке одоздо нагоре.
Одговор: \( 156 = (9C)_{16} \)
Тежак: У једном запису, године старости одређене особе представљене су у систему са базом 3 као \( (1021)_3 \). Колико та особа има година у декадном систему?
Преводимо број \( (1021)_3 \) у декадни систем множећи цифре степенима броја 3: \[ (1021)_3 = 1 \cdot 3^3 + 0 \cdot 3^2 + 2 \cdot 3^1 + 1 \cdot 3^0 \] \[ = 1 \cdot 27 + 0 \cdot 9 + 2 \cdot 3 + 1 \cdot 1 \] \[ = 27 + 0 + 6 + 1 = 34 \] Одговор: Особа има 34 године.
Тежак (Примена): Имате тегове од 1 kg, 2 kg, 4 kg, 8 kg и 16 kg. Које од њих морате ставити на један тас ваге да бисте измерили терет од 25 kg? (Упутство: претворите број 25 у бинарни систем).
Масе тегова су степени броја 2 (\( 2^0, 2^1, 2^2, 2^3, 2^4 \)). Представљање масе терета помоћу ових тегова еквивалентно је бинарном запису броја. Делимо 25 са 2:
\( 25 = 12 \cdot 2 + \mathbf{1} \) (потребан тег од \( 2^0 = 1 \) kg)
\( 12 = 6 \cdot 2 + \mathbf{0} \) (није потребан тег од \( 2^1 = 2 \) kg)
\( 6 = 3 \cdot 2 + \mathbf{0} \) (није потребан тег од \( 2^2 = 4 \) kg)
\( 3 = 1 \cdot 2 + \mathbf{1} \) (потребан тег од \( 2^3 = 8 \) kg)
\( 1 = 0 \cdot 2 + \mathbf{1} \) (потребан тег од \( 2^4 = 16 \) kg)
Бинарни запис је \( (11001)_2 \).
Одговор: Потребни су тегови од 16 kg, 8 kg и 1 kg (јер је \( 16 + 8 + 1 = 25 \)).

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: