Системы счисления в математике
Система счисления — это совокупность правил записи чисел посредством конечного набора символов (цифр). Системы счисления бывают: непозиционными (в этих системах значение цифры не зависит от ее позиции — положения в записи числа).
Непозиционные системы счисления
Непозиционными называются такие системы счисления, в которых каждая цифра сохраняет своё постоянное значение независимо от того места, которое она занимает в записи числа.
Примером непозиционной системы счисления, которая дошла до наших дней и иногда используется, является римская система счисления. В этой системе для записи чисел используется такие цифры: I, V, X, C, D, M и т.д., они обозначают числа один, пять, десять, пятьдесят, сто, тысяча и т.д. Запись любых других чисел производится на основе определённых правил: несколько одинаковых цифр, стоящих рядом, отображают число, равное сумме чисел, которые соответствуют этим цифрам, например III — три, XX — двадцать, пара цифр в которой младшая цифра (которая обозначает меньшее число) стоит слева от старшей (которая обозначает большее число), отображает разность соответствующих чисел, например IV — четыре, XL — сорок, пара цифр, в которой младшая цифра стоит справа от старшей, отображает сумму соответствующих чисел, например XI — одиннадцать, VI — шесть, и т.п.
Позиционные системы счисления
Позиционными называются такие системы счисления, в которых значение каждой цифры определяется не только самой цифрой, но и тем местом (позицией), которое она занимает в записи числа.
Основой позиционной системы счисления называется число
, которое показывает, сколько необходимо единиц любого разряда для получения единицы старшего разряда. Систему счисления с основой
будем обозначать через
. Очевидно, что основой системы счисления определяется количество цифр, которые используются для записи чисел в данной системе счисления. Основой десятичной системы счисления является число десять, для записи любых чисел используется только десять разных чисел: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
В позиционной системе счисления с основой
используются
разных целых чисел
, которые называются базой системы счисления. Различаются позиционные системы счисления с неотъемлемой и симметричной базой. В позиционных системах счисления с неотъемлемой базой цифры означают последовательные целые числа начиная с нуля; в позиционных системах счисления с симметричной базой цифры обозначают последовательные целые числа, симметрично расположенные относительно нуля и ноль. Как правило, цифры 0, 1 в позиционных системах счисления обозначают число ноль и единицу.
Числа в позиционной системе счисления с основой
записывают как последовательность цифр системы
, разделённых запятой на целую и дробную части. Если буквы
обозначают цифры системы, то последовательность цифр
означает число
.
Арифметические действия над числами в любой позиции системы счисления выполняются по тем же правилам, что и в десятичной системе. Однако, при выполнении действий над числами системы, необходимо пользоваться таблицами сложения и умножения этой системы.
Чтобы различать в какой системе счисления записано то или другое число, договоримся обозначать через
число х, записанное в системе счисления
.
Рассмотрим наиболее внедрённые в ЭВМ системы счисления.
Двоичная система счисления
Эта система счисления использует две цифры 0, 1, которые обозначают числа ноль и единицу соответственно. Основой этой системы является число два.
Ниже дано изображения некоторых чисел в двоичной системе счисления:

При добавлении двух чисел, записанных в двоичной системе счисления, следует пользоваться таблицей сложения:

Таблица умножения в двоичной системе счисления также очень простая:

Примеры

Восьмеричная система счисления
Эта система счисления использует цифры 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 для обозначения последовательных чисел от нуля до семи включительно. Основой этой системы является число 8. Запись произвольного числа в этой системе основывается на его разложении по степеням числа восемь с указанными выше коэффициентами.
Запишем некоторые числа в восьмеричной системе счисления:

Восьмеричные таблицы сложения и умножения имеют вид:

Примеры

Шестнадцатеричная система счисления
Эта система счисления использует шестнадцать цифр: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F, которые обозначают последовательно целые числа, начиная с нуля заканчивая числом «пятнадцать». Основой этой системы счисления является число шестнадцать.
Запишем некоторые числа в шестнадцатеричной системе счисления:

Примеры

Переведение чисел из одной системы в другую
При решении задач на ЭВМ начальные данные, как правило, задаются в десятичной системе счисления, в той же системе необходимо получить результат. Однако почти все машины работают не в десятичной системе, а в какой-нибудь другой, например в двоичной. Поэтому возникает необходимость переведения чисел из одной системы в другую. При рассмотрении правил перевода чисел из одной системы счисления в другую ограничимся только системами счисления с неотъемлемой базой. Поскольку переведение отрицательных чисел сводится к переводу абсолютных величин и приписыванием им знака минус, то достаточно рассмотреть перевод положительных чисел.
Перевод чисел системы
в систему
с помощью арифметики системы
.
Такой перевод будем обозначать символами
.
Для того, чтобы число
, записанное в системе
.

перевести в систему
, пользуясь арифметикой системы
, необходимо:
а) записать число
в виде:

б) заменить основу 10 и все цифры
системы
их изображениями в системе
;
в) сделать вычисления, пользуясь арифметикой системы
.
Примеры:

Проведя вычисления, пользуясь арифметикой десятичной системы счисления, получаем число 22,7510.
б) Перевести число 27,510 из десятичной системы счисления в двоичную 

то, заменив основу 10 и цифры 2, 7, 5 их изображением в двоичной системе счисления, получаем:

Сделав вычисления, пользуясь арифметикой двоичной системы счисления, получим число
.
Следовательно, 
в) Перевести число 634,528 из восьмеричной системы счисления в десятичную (8 → 10(10)).
Подав это число в виде

и заменив основу 10 — числом 8 (цифры 6, 3, 4, 5, 2 имеют тот же вид в десятичной системе счисления) получаем:

Сделав вычисления, пользуясь арифметикой десятичной системы счисления, получаем число 412,9375010.
Следовательно, 634,528 = 412,9375010.
г) Перевести число 98,610 из десятичной системы счисления в восьмеричную (10 →8(8)).
Представив это число в виде

и заменив основу числа 10 и цифры 9, 8, 6 их видом в восьмеричной системе счисления, получим:

Сделав вычисления, руководствуясь арифметикой восьмеричной системы счисления получим число 142,48. Следовательно, 98,610 = 142,48.
Перевод чисел системы в систему с помощью арифметики системы
Перевод чисел системы
в систему
с помощью арифметики системы
.
Такой перевод будем обозначать символами
. Поскольку для перевода любого числа достаточно уметь переводить его дробную и целую части, то можно рассмотреть эти оба случая отдельно.
Перевод целых чисел
Пусть целое число
, записанное в системе
, необходимо перевести в систему
. Поскольку
— целое число, то его вид в системе
будет таким:


где
цифры системы
, которые необходимо определить, а 10 — основа системы
.
Заменим цифры
и основу 10 системы
их видом в системе
. Пусть
является изображением цифры
изображением основы системы
в системе
.

Разделив обе части полученного равенства на
, получим остаток
и частное

Если теперь частное
разделить на
, то получим остаток
и частное

Повторяя этот процесс
раз, мы последовательно найдём все числа
, причём последнее частное
Деление выполняем, пользуясь арифметикой системы
.
Таким образом, при последовательном делении числа и частных, которые получаем при делении, на основу системы, записанную в системе, то есть на
, получим в виде остатков от деления цифры, необходимое для изображения числа
в системе
, записанные в системе
. Последовательное деление производится до тех пор, пока не одержим частное, меньше чем
. Это последнее частное даст нам цифру числа
, записанную в системе. При делении пользуются арифметикой системы
.
Примеры
а) Перевести число 6510 из десятичной системы счисления в двоичную (10 → 2(10)).

и десятичные цифры 0, 1 имеют тоже самое изображение в двоичной системе счисления, то 6510 = 10000012
б) Перевести число 32510 из десятичной системы счисления в восьмеричную (10 → 8(10)).

и десятичные цифры 5, 0 имеют тоже самое изображение в восьмеричной системе счисления, то 32510 = 5058.
в) Перевести число 306010 из десятичной системы в шестнадцатеричную (10→16(10)).

а десятичные цифры 15, 11 изображаются в шестнадцатеричной системе счисления как F и B, 306010 = BF416.
г) Перевести число 1110112 из двоичной системы счисления в десятичную (2→10(2)).
Пользуясь арифметикой двоичной системы счисления, получим:

Двоичные числа 101 и 1001 в десятичной системе счисления имеют изображение 5 и 9 соответственно, 1110112 = 5910.
Переведение правильных дробей
Пусть D — правильная дробь, записанная в системе P. Допустим, что необходимо перевести дробь в систему
. Пусть изображение D в системе
найдём и она имеет изображение 

Умножим две части полученного равенства на
. Получим число, целая часть которого
и дробная часть 
Умножим
на
, получим число, целая часть которого
и дробная 
Повторяя умножение необходимое нам количество раз, мы найдём одну за одной цифры, необходимые нам для изображения числа D в системе
. При умножении пользуемся арифметикой системы P.
Таким образом, при последовательном умножении числа D и дробных частей произведения, которые получаются при умножении на основу
, записанную в системе P, то есть на
, получим в виде целых частей произведений цифры, необходимые для изображения числа D в системе
. Умножение выполняем, пользуясь арифметикой системы P.
Примеры:
а) Перевести число 0,562510 из десятичной системы исчисления в восьмеричную (10→8(10)).

и десятичная цифра 4 имеет то же самое изображение в восьмеричной системе счисления, то 0,562510 = 0,448.
б) Перевести число 0,37510 из десятичной системы исчисления в двоичную (10→2(10)).

и десятичные цифры 0, 1 имеют то же самое изображение в двоичной системе счисления, то 0,37510 = 0,0012.
в) Перевести число 0,5B416 из шестнадцатеричной системы исчисления в десятичную (16→10(16)).

и шестнадцатеричные цифры 5, 5, 5, 6, 0, 1, 2 имеют то же самое изображение в десятичной системе счисления, то 0,5B416 = 0,356901562510.
Замечание: Удобнее всего, при переводе чисел из системы счисления P в систему
, пользоваться арифметикой системы P, если 
Перевод чисел системы
в систему
и наоборот, если
.
Пусть
, где
целые положительные числа. В этом случае общие правила перевода значительно упрощаются.
Для того, чтобы перевести число системы
в систему
при
, достаточно каждую цифру этого числа заменить соответствующим
-разрядным числом в системе
.
Для того, чтобы перевести число системы
в систему
при
, достаточно, двигаясь от запятой влево и вправо, разбить все цифры числа на группы по
цифр в каждой (крайние группы дополняются нулями, если это необходимо) и каждую группу заменить соответствующей цифрой системы
.
Примеры:

Трёхразрядное двоичное число, которое соответствует определённой восьмеричной цифре, называется триадой. Соответствие между восьмеричными цифрами и триадами такое:

Присылайте задания в любое время дня и ночи в ➔
Официальный сайт Брильёновой Натальи Валерьевны преподавателя кафедры информатики и электроники Екатеринбургского государственного института.
Все авторские права на размещённые материалы сохранены за правообладателями этих материалов. Любое коммерческое и/или иное использование кроме предварительного ознакомления материалов сайта natalibrilenova.ru запрещено. Публикация и распространение размещённых материалов не преследует за собой коммерческой и/или любой другой выгоды.
Сайт предназначен для облегчения образовательного путешествия студентам очникам и заочникам по вопросам обучения . Наталья Брильёнова не предлагает и не оказывает товары и услуги.
Перевод чисел в различные системы счисления с решением | Онлайн калькулятор | Programforyou
Как складывать, вычитать умножать и делить в различных системах счисления? Ищешь ответы на эти вопросы, заходи, расскажем.
Другие онлайн калькуляторы
- Перевод систем счисления
- Вычитание систем счисления
- Умножение систем счисления
Сложение в системах счисления
Как мы складываем в десятичной системе счисления?
Давайте вспомним о том, как мы складываем числа уже привычным нам способом, в десятичной системе счисления.

Самое главное стоит понять разряды. Вспомните алфавит каждой СС и тогда вам станет легче.
Сложение в двоичной системе счисления

Сложение в двоичной системе ничем не отличается от сложения в десятичной системе. Главное помнить, алфавит содержит всего две цифры: 0 и 1. Поэтому когда мы складываем 1 + 1, то получаем 0, и увеличиваем число еще на 1 разряд. Посмотрите на пример выше:
- Начинаем складывать как и привыкли справа налево. 0 + 0 = 0, значит записываем 0. Переходим к следующему разряду.
- Складываем 1 + 1 и получаем 2, но 2 нет в двоичной системе счисления, а значит мы записываем 0, а 1 добавляем к следующему разряду.
- У нас получается в этом разряде три единицы складываем 1 + 1 + 1 = 3, этой цифры также быть не может. Значит 3 – 2 = 1. И 1 добавляем к следующему разряду.
- У нас вновь получается 1 + 1 = 2. Мы уже знаем, что 2 быть не может, значит записываем 0, а 1 добавляем к следующему разряду.
- Складывать больше нечего, значит в ответе получаем: 10100.
Один пример мы разобрали, второй решите самостоятельно:

Сложение в восьмеричной системе счисления
Так же как и в любых других системах счисления необходимо помнить Алфавит. Давайте попробуем сложить выражение.

- Все как обычно, начинаем складывать справа налево. 4 + 3 = 7.
- 5 + 4 = 9. Девяти быть не может, значит из 9 вычитаем 8, получаем 1. И еще 1 добавляем к следующему разряду.
- 3 + 7 + 1 = 11. Из 11 вычитаем 8, получаем 3. И единицу добавляем к следующему разряду.
- 6 + 1 = 7.
- Складывать далее нечего. Ответ: 7317.
А теперь проделайте сложение самостоятельно:

Сложение в шестнадцатеричной системе счисления

- Выполняем уже знакомые нам действия и не забываем про алфавит. 2 + 1 = 3.
- 5 + 9 = 14. Вспоминаем Алфавит: 14 = Е.
- С = 12. 12 + 8 = 20. Двадцати нет в шестнадцатеричной системе счисления. Значит из 20 вычитаем 16 и получаем 4. И единицу добавляем к следующему разряду.
- 1 + 1 = 2.
- Больше складывать нечего. Ответ: 24Е3.
Вычесть из 1001001110 число 100111101 в двоичной системе счисления
Вычесть из F3B число 5A в шестнадцатеричной системе счисления
Самое главное, не забывайте про то, что у вас в распоряжении только цифры данной системы счисления, так же не забывайте про переходы между разрядными слагаемыми.
Умножение в других системах счисления происходит точно так же, как и мы привыкли умножать.
- Умножать удобнее «столбиком»
- Умножение в любой системе счисления происходит по тем же правилам, что и в десятичной. Но мы можем использовать только алфавит, данный системы счисления
Пример: Умножить 10111 на число 1101 в двоичной системе счисления
Умножить F3B на число A в шестнадцатеричной системе счисления
Самое главное, не забывайте про то, что у вас в распоряжении только цифры данной системы счисления, так же не забывайте про переходы между разрядными слагаемыми.
Деление в других системах счисления происходит точно так же, как и мы привыкли делить.
- Делить удобнее «столбиком»
- Деление в любой системе счисления происходит по тем же правилам, что и в десятичной. Но мы можем использовать только алфавит, данный системы счисления
Вычетание в системах счисления
Вычитание в десятичной системе счисления
Вспомним, как мы это делаем в десятичной системе счисления.

- Начинаем слева направо, от меньшего разряда к большему. 2 – 1 = 1.
- 1 – 0 = 1.
- 3 – 9 = ? Тройка меньше девяти, поэтому позаимствуем единицу из старшего разряда. 13 – 9 = 4.
- Из последнего разряда мы взяли единицу для предыдущего действия, поэтому 4 – 1 = 3.
- Ответ: 3411.
Вычитание в двоичной системе счисления

- Начинаем как обычно. 1 – 1 = 0.
- 1 – 0 = 1.
- От 0 отнять единицу нельзя. Поэтому заберем один разряд у старшего. 2 – 1 = 1.
- Ответ: 110.
А теперь решите самостоятельно:

Вычитание в восьмеричной системе счисления

- Ничего нового, главное помнить алфавит. 4 – 3 = 1.
- 5 – 0 = 5.
- От 3 отнять 7 мы сразу не можем, для этого нам необходимо заимствовать единицу у более старшего разряда. 11 – 7 = 4.
- Помним, что заимствовали единицу ранее, 6 – 1 = 5.
- Ответ: 5451.
Пример для самостоятельного решения:

Вычитание в шестнадцатеричной системе счисления
Возьмем предыдущий пример, и посмотрим каков будет результат в шестнадцатеричной системе. Такой же или другой?

- 4 – 3 = 1.
- 5 – 0 = 5.
- От 3 отнять 7 мы сразу не можем, для этого нам необходимо заимствовать единицу у более старшего разряда. 19 – 7 = 12. В шестнадцатеричной системе 12 = С.
- Помним, что заимствовали единицу ранее, 6 – 1 = 5
- Ответ: 5С51
Пример для самостоятельного решения:

Вычитание в восьмеричной системе счисления
Вычитание восьмеричных чисел производится столбиком. Правила вычитания обратны правилам сложения (см. таблицу выше).
Пример
Для примера вычтем из числа 1014 число 777:
10148 − 7778 = 158
(52410 − 51110 = 1310)
Описание онлайн калькулятора
С помощью данного онлайн калькулятора Вы сможете сложить два натуральных числа в любой системе счисления (от 2 до 16) или проверить правильность своего решения.
Описание работы онлайн калькулятора
- Максимальный размер вводимых чисел 16 знаков;
- В поля ввода значений можно вводить только целые и отрецательные числа;
- С 11 по 16 системы счисления при вводе используется следующие обознаяения: A-10, B-11, C-12, D-13, E-14, F-15;
- В поля ввода основания системы счесления можно вводить только положительно число от 2 до 16.
Свои вопросы по работе данного онлайн калькулятора, Вы всегда можете задать в комментариях.
Деление в системах счисления
С делением все так же, как и в привычной нам десятичной системе счисления.
Деление в двоичной системе счисления
В двоично системе счисления делить гораздо приятней, чем в десятичной системе. Потому что в десятичной надо угадывать числа и постоянно умножать, чтобы у нас получилось нужное значение. А в двоичной системе на какое еще число кроме единицы необходимо умножить, чтобы получить нужное значение? Правильно, ни на какое.

- Сколько в 101 получится 11? Правильно, 1. 101 – 11 = 10;
- 100 / 11? Так же 1 раз 11 поместится в 100. 100 – 11 = 1;
- 11 / 11 = 1, в остатке 0;
- Ответ: 111.
Деление в восьмеричной системе счисления

- 46 меньше 53, значит делить будем 462. Надо угадать сколько раз число 53 поместиться? Угадываем 7 и записываем;
- 53 / 53 = 1. Записываем к ответу, в остатке у нас 0;
- Последний 0 мы так же записываем к ответу, так как делить больше нечего;
- Ответ: 710.
Деление в шестнадцатеричной системе счисления
Осталось самое страшное – это научиться делить в шестнадцатеричной системе. Да прибудет с нами сила.
Сложение, умножение и деление чисел в различных системах счисления
Сложение, вычитание, умножение и деление чисел столбиком. Причём числа могут быть введены в различных системах счисления.
- Калькулятор
- Инструкция
- Теория
- История
- Сообщить о проблеме
| . | ||||||
| + | 6 | 7 | 5 | . | 0 | 0 |
| 3 | 1 | . | 4 | 6 | ||
| 7 | 2 | 6 | . | 4 | 6 |
Этот калькулятор умеет осуществлять простейшие арифметические операции над числами. Причем числа могут быть введены в разных системах счисления.
После проведения расчета нажмите на кнопочку ‘Расчет не верен’ если Вы обнаружили ошибку. Или нажмите ‘расчет верный’ если ошибок нет.