六年级奥数优胜教育第10讲:进制与进位含答案
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第十讲 进制与进位
例1:① 222(101)(1011)(11011)⨯-=________; ② 2222(11000111(10101(11(-÷=))) ); ③ 4710(3021)(605)()+= ;
④ 88888(63121)(1247)(16034)(26531)(1744)----=________; ⑤ 若(1030)140n =,则n =________.
例2:在几进制中有413100⨯=?
例3:将二进制数(11010.11)2 化为十进制数为多少?
例4:现有1克,2克,4克,8克,16克的砝码各1枚,在天平上能称多少种不同重量的物体?
例5:在6进制中有三位数abc ,化为9进制为cba ,求这个三位数在十进制中为多少?
例6:试求(22006-1)除以992的余数是多少?
例7:已知正整数N 的八进制表示为8(12345654321)N =,那么在十进制下,N 除以7的余数与N 除以9的余数之和是多少?
A
1.①852567(((=== ) ) ); ②在八进制中,1234456322--=________;
③在九进制中,1443831237120117705766+--+=________.
2.在几进制中有12512516324⨯=?
3.二进制数10101011110011010101101转化为8进制数是多少?
4.算式153********⨯=是几进制数的乘法?
5.将二进制数11101001.1011转换为十六进制数。
B
6.某数在三进制中为12120120110110121121,则将其改写为九进制,其从左向右数第l 位数字是几?
7.在7进制中有三位数abc ,化为9进制为cba ,求这个三位数在十进制中为多少?
8.一个人的年龄用十进制数和三进制数表示,若在十进制数末尾添个“0”就是三进制数,求此人的年龄.
9.N 是整数,它的b 进制表示是777,求最小的正整数b ,使得N 是十进制整数的四次方.
10.计算2003(31)-除以26的余数.
C
11.计算2003(21)-除以7的余数.
12.在8进制中,一个多位数的数字和为十进制中的68,求除以7的余数为多少?
13.现有1斤、2斤、4斤、8斤、16斤的白糖各一袋,白糖整袋地卖,问顾客可买的斤数有多少种?
14.求证:18
21-能被7整除.
15.一个自然数的六进制与九进制均为三位数, 并且它们各位数字的排列顺序恰好相反, 请问这个自然数是几?
1.计算下列结果(仍用二进制表示):
(1)()()221101101⨯(2)()()22100111110⨯
2.把下列十进制的数写成数码与计数单位乘积的和的形式:
(1)()10732 (2)()101869 (3)()1097655
3.请你制造一个7进制的乘法表。
4.求证15
14
13
12
11
10
9
8
2222222221-+-+-+-+-能被5整除。
5.如果n 21-能被15整除,自然数n 取那些值?
1.计算下列结果(仍然用2进制表示):
(1)()()22101111+ (2)()()2211111111011+ (3)()()2211011101-
2.计算下列结果(仍用二进制表示):
(1)()()22110110110÷ (2)()()22101101111÷
3.计算(结果仍用二进制):
(1)()()()2221101111111+- (2)()()()22210110111101+⨯
(3)()()()()2222111010101000011011⎡⎤ ++÷⎣⎦
4.把下列二进制数写成数码与计数单位乘积的和的形式,并且在十进制下算出这些数的大小:
(1)()2101 (2)()21000 (3)()21111 (4)()211011
5.将下列十进制数化为二进制数:
(1)()1045 (2)()10122
6.将下列各数化为十进制的数:
(1)()31201 (2)()5432 (3)()7126
7.将()101586分别化成5进制和12进制数
8.计算:
(1)()()()8410237332+= (2)()()()212710115B ⨯=
第十讲进制与进位
我们常用的进制为十进制,特点是“逢十进一”。
在实际生活中,除了十进制计数法外,还有其他的大于1的自然数进位制。
比如二进制,八进制,十六进制等。
二进制:在计算机中,所采用的计数法是二进制,即“逢二进一”。
因此,二进制中只用两个数字0和1。
二进制的计数单位分别是1、21、22、23、……,二进制数也可以写做展开式的形式,例如100110在二进制中表示为:(100110)2=1×25+0×24+0×23+1×22+1×21+0×20。
二进制的运算法则:“满二进一”、“借一当二”,乘法口诀是:零零得零,一零得零,零一得零,一一得一。
注意:对于任意自然数n,我们有n0=1。
n进制:n进制的运算法则是“逢n进一,借一当n”,n进制的四则混合运算和十进制一样,先乘除,后加减;同级运算,先左后右;有括号时先计算括号内的。
进制间的转换:如右图所示。
1.掌握进制之间的转换方法。
2.能用进制互化的方法解题。
例1:① 222(101)(1011)(11011)⨯-=________; ② 2222(11000111(10101(11(-÷=))) ); ③ 4710(3021)(605)()+= ;
④ 88888(63121)(1247)(16034)(26531)(1744)----=________; ⑤ 若(1030)140n =,则n =________.
分析与解:① 对于这种进位制计算,一般先将其转化成我们熟悉的十进制,再将结果转化成相应的进制: 2221010101010(101)(1011)(11011)(5)(11)(27)(28)(11100)⨯-=⨯-==; ② 可转化成十进制来计算: 222101010102(11000111(10101(11(199)(21)(3)(192)(11000000-÷=-÷==)))); 如果对进制的知识较熟悉,可直接在二进制下对22(10101(11÷))进行除法计算,只是每次借位都是2,可得222222(11000111(10101(11(11000111(111(11000000-÷=-=)))))); ③ 本题涉及到3个不同的进位制,应统一到一个进制下.统一到十进制比较适宜: 32471010103021)(605)(34241)(675)(500)+=⨯+⨯++⨯+=(;
④ 十进制中,两个数的和是整十整百整千的话,我们称为“互补数”,凑出“互补数”的这种方
法叫“凑整法”,在n 进制中也有“凑整法”,要凑的就是整n . 原式88888(63121)[(1247)(26531)][(16034)(1744)]=-+-+ 8888(63121)(30000)(20000)(13121)=--=;
⑤若(1030)140n =,则33140n n +=,经试验可得5n =.
例2:在几进制中有413100⨯=?
分析与解:利用尾数分析来解决这个问题:
由于101010(4)(3)(12)⨯=,由于式中为100,尾数为0,也就是说已经将12全部进到上一位. 所以说进位制n 为12的约数,也就是12,6,4,3,2中的一个. 但是式子中出现了4,所以n 要比4大,不可能是4,3,2进制. 另外,由于101010(4)(13)(52)⨯=,因为52100<,也就是说不到10就已经进位,才能是100,于是知道10n <,那么n 不能是12. 所以,n 只能是6.
例3:将二进制数(11010.11)2 化为十进制数为多少?
分析与解:根据二进制与十进制之间的转化方法,(11010.11)2 =1×24+1×23+0×22+1×21+0×20+1×2-1+1×2-2=16+8+0+2+0+0.5+0.25=26.75。
例4:现有1克,2克,4克,8克,16克的砝码各1枚,在天平上能称多少种不同重量的物体?
分析与解:因为砝码的克数恰好是1,2,4,8,16,而二进位制数从右往左数各位数字分别表示:1,2,22=4,23=8,24=16,在砝码盘上放1克砝码认为是二进位制数第一位(从右数)是1,放2克砝码认为是二进位制数第二位是1,……,放16克砝码认为是二进位制数第五位是1,不放砝码就认为相应位数是零,这样所表示的数中最小的是1,最大的是(11111)2=24+23+22+21+20=(31)10,这就是说1至31的每个整数(克)均能称出。
所以共可以称出31种不同重量的物体。
例5:在6进制中有三位数abc ,化为9进制为cba ,求这个三位数在十进制中为多少? 分析与解: (abc)6 =a ×62+b ×6+c=36a+6b+c ;(cba)9=c ×92+b ×9+a=81c+9b+a ;所以36a+6b+c=81c+9b+a ;于是35a=3b+80c ;因为35a 是5的倍数,80c 也是5的倍数.所以3b 也必须是5的倍数,又(3,5)=1.所以,b=0或5.
①当b=0,则35a=80c ;则7a=16c ;(7,16)=1,并且a 、c ≠0,所以a=16,c=7。
但是在6,9进制,不可以有一个数字为16.
②当b=5,则35a=3×5+80c ;则7a=3+16c ;mod 7后,3+2c ≡0。
所以c=2或者2+7k(k 为整数).因为有6进制,所以不可能有9或者9以上的数,于是c=2;35a=15+80×2,a=5。
所以(abc)6 =(552)6 =5×62+5×6+2=212。
这个三位数在十进制中为212。
例6:试求(22006-1)除以992的余数是多少?
分析与解:我们通过左式的短除法,或者直接运用通过2次幂来表达为2进制:
(992)10=(1111100000)2,(22006-1)2=20062111...1⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭个1我们知道在2进制中502
111...10000...0⎛⎫
⎪ ⎪⎝⎭5个1个或以上一定
能整除 (1111100000)2,于是我们注意到502
111...10000...0⎛⎫
⎪ ⎪⎝⎭5k 个1个或以上,
所以2111...1⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭2006个1=602111...1000...0111111⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭2000个1个 因为602111...1000...0⎛⎫
⎪ ⎪⎝⎭2000个1个能整除(1111100000)2,
所以余数为(111111)2=25+24+23+22+21+1=63,所以原式的余数为63。
例7:已知正整数N 的八进制表示为8(12345654321)N =,那么在十进制下,N 除以7的余数与N 除以9的余数之和是多少?
分析与解:与十进制相类似,有:288(12345654321)(111111)=.
根据8进制的弃7法,8(111111)被7除的余数等于其各位数字之和,为6,而2636=除以7的余数为1,所以8(111111)的平方被7除余1,即8(12345654321)除以7的余数为1; 另外,89(11)=,显然8(111111)能被8(11)整除,所以其平方也能被8(11)整除,即
8(12345654321)除以9的余数为0.
因此两个余数之和为101+=.
A
1.①852567(((=== ) ) ); ②在八进制中,1234456322--=________;
③在九进制中,1443831237120117705766+--+=________. 分析与解:①本题是进制的直接转化:852567(1067(4232(1000110111===))); ②原式1234(456322)12341000234=-+=-=;
③原式14438(31235766)(712011770)1443810000200004438=++-+=+-=.
2.在几进制中有12512516324⨯=?
分析与解:注意101010(125)(125)(15625)⨯=,因为1562516324<,所以一定是不到10就已经进位,才能得到16324,所以10n <.
再注意尾数分析,101010(5)(5)(25)⨯=,而16324的末位为4,于是25421-=进到上一位. 所以说进位制n 为21的约数,又小于10,也就是可能为7或3. 因为出现了6,所以n 只能是7.
3.二进制数10101011110011010101101转化为8进制数是多少?
从后往前取三合一进行求解,可以得知(10101011110011010101101)2=(25363255)8。
4.算式153********⨯=是几进制数的乘法? 分析与解:注意到尾数,在足够大的进位制中有乘积的个位数字为4520⨯=,但是现在为4,说明进走20416-=,所以进位制为16的约数,可能为16、8、4或2. 因为原式中有数字5,所以不可能为4、2进位,而在十进制中有1534253835043214⨯=<,所以在原式中不到10就有进位,即进位制小于10,于是原式为8进制.
5.将二进制数11101001.1011转换为十六进制数。
分析与解:在转换为高于9进制的数时,遇到大于9的数用字母代替,如:A 代表10、B 代表11、C 代表12、D 代表13……。
根据取四合一法,二进制11101001.1011转换为十六进制为E9.B 。
B
6.某数在三进制中为12120120110110121121,则将其改写为九进制,其从左向右数第l 位数字是几?
分析与解:由于32=9,所以由三进制化为9进制需要取二合一。
从后两个两个的取,取至最前边为12,用位值原理将其化为1×31+2×30=5,所以化为9进制数后第一位为5.
7.在7进制中有三位数abc ,化为9进制为cba ,求这个三位数在十进制中为多少? 分析与解:首先还原为十进制:
27()77497abc a b c a b c =⨯+⨯+=++;29()99819cba c b a c b a =⨯+⨯+=++. 于是497819a b c c b a ++=++;得到48802a c b =+,即2440a c b =+.
因为24a 是8的倍数,40c 也是8的倍数,所以b 也应该是8的倍数,于是0b =或8. 但是在7进制下,不可能有8这个数字.于是0b =,2440a c =,则35a c =. 所以a 为5的倍数,c 为3的倍数.
所以,0a =或5,但是,首位不可以是0,于是5a =,3c =; 所以77()(503)5493248abc ==⨯+=. 于是,这个三位数在十进制中为248.
8.一个人的年龄用十进制数和三进制数表示,若在十进制数末尾添个“0”就是三进制数,求此人的年龄.
分析与解:①设这个人为a 岁,得(10)(3)0a a =,又10(3)(10)03033a a a =⨯+⨯=,解得0a =,不合题意,所以这个人的年龄不可能是一位数. ②设这个人是ab 岁,由题意得:(10)(3)0ab ab =.
因为210(10)(3)10,0330393ab a b ab a b a b =+=⨯+⨯+⨯=+,所以1093a b a b +=+即2a b =.又因为0ab 是三进制数,a ,b 都小于3,所以2a =,1b =.所以,这个人为21岁. ③设这个人为abc 岁,由题意有,(10)(3)0abc abc =,因为(10)10010a b c a
b c =++,32(3)03332793abc a b c a b c =⨯+⨯+⨯=++,所以1001027a b c a b c
+
+=++.即732a b c +=.又a 、b 、c 都小于3,所以上述等式不成立.所以这个人的年龄不可能是三位数.
综上可知这个人的年龄是21岁.
9.N 是整数,它的b 进制表示是777,求最小的正整数b ,使得N 是十进制整数的四次方.
分析与解:设b 是所求的最小正整数,()
24777b b x x N +++=∈,因为质数7能整除2777b b ++,
所以也能整除x ,不妨设7x m =,m 是大于0的自然数。
则:()4
27777b b m ++=,化简得:23417b b m ++=,易知,b 的值随m 的增大而增大,当m=1时,b=18。
10.计算2003(31)-除以26的余数.
分析与解:题中有3的次幂,令人联想到将题中的数转化成3进制下的数再进行计算. 20033332003200331(1000...0)(1)(2222)-=⨯-=个2
个0
,而326(222)=,
所以,2003332003(31)26(222
2)(222)-÷=÷个2
.
由于3(222)整除3(222),200336672÷=,所以332003(222
2)(222)÷个2
余3(22)8=.
所以2003(31)-除以26的余数为8.
C
11.计算2003(21)-除以7的余数.
分析与解:由于328=除以7余1,而2033672÷=
,所以200321-除以7的余数为2213-=. 本题也可以转化为2进制进行计算:2003220031
21(1111)-=个,27(111)=,
所以20032220031
(21)7(1111)(111)-÷=÷个.
而200336672÷=……,所以2220031
(1111)(111)÷个余2(11)3=.
所以2003(21)-除以7的余数为3.
12.在8进制中,一个多位数的数字和为十进制中的68,求除以7的余数为多少? 分析与解:类似于十进制中的“弃九法”,8进制中也有“弃7法”,也就是说8进制中一个数除以7的余数等于这个数的各位数字之和除以7的余数.
本题中,这个数的各位数字之和在十进制中为68,而68除以7的余数为5,所以这个数除以7的余数也为5.
13.现有1斤、2斤、4斤、8斤、16斤的白糖各一袋,白糖整袋地卖,问顾客可买的斤数有多少种? 分析与解:
()()()()()22222
112104100810001610000=====
很显然的这些数组合可以构成()21到()211111之间的任何一个数,化为十进制即1到31之间的数都可以构成。
所以顾客可以买的斤数有31种。
14.求证:18
21-能被7整除. 分析与解:因为18
18118022
2110001111⎛⎫⎛⎫-=-= ⎪ ⎪ ⎪
⎝⎭⎝⎭个个 而()27111=
很容易看出来:(
)
()()18
221812
21711
11111001001001001001⎛
⎫
-÷=÷= ⎪⎝⎭个 所以18
21-能被7整除
15.一个自然数的六进制与九进制均为三位数, 并且它们各位数字的排列顺序恰好相反, 请问这个自然数是几?
分析与解:设这个数的六进制为, 则这个数的九进制为。
那么有 即 35803A C B -=
,,A B C 只能取0, 1, 2, 3, 4, 5. 等式左边能被5整除. 经过试验,只可能是5,5,2A B C ===,
所以这个数六进制是552,九进制是552,化成十进制是212
1.计算下列结果(仍用二进制表示):
(1)()()221101101⨯(2)()()22100111110⨯ 分析与解:二进制中1×1=1,1×0=0,0×0=0
ABC CBA 2
2
6699A B C C B A ⨯+⨯+=⨯+⨯
+
(1)
11011101 ⨯ 101 1101
1000001
因此()()()22211011011000001⨯=
(2)
1110111 100 ⨯ 110 10 100111
11101010
因此()()()22210011111011101010⨯=
2.把下列十进制的数写成数码与计数单位乘积的和的形式:
(1)()10732 (2)()101869 (3)()1097655 分析与解:变换形式如下:
(1)()2
1
107327103102=⨯+⨯+
(2)()3
2
1
1018691108106109=⨯+⨯+⨯+
(3)()4
3
2
1
10976559107106105105=⨯+⨯+⨯+⨯+
3.请你制造一个7进制的乘法表。
分析:大家都能熟练地背诵十进制的乘法表,那么尝试构造形式相同的7进制乘法表。
答案:7进制乘法表:
11 2 3 4 5 61 2 3 4 5 6 2 4 6 11 13 153 12 15 21 244 22 26 335 34 426 51
4.求证15
14
13
12
11
10
9
8
2222222221-+-+-+-+-能被5整除。
分析与解:我们适当变换原式的形式:
()()
()()()151413121110981513119141210
10
10
22
2
2222222221
2222222211010101010101010101010101010101101010101010101 -+-+-+-+-=+++++-+++=-=
而()25101=,很显然()2101010101010101能被()2101整除, 所以15
14
13
12
11
10
9
8
2222222221-+-+-+-+-能被5整除。
5.如果n
21-能被15整除,自然数n 取那些值? 分析:这与上一题很类似,用同样的方法分析 答案:因为1022
21100
01111n
⎛⎫⎛⎫-=-= ⎪ ⎪ ⎪
⎝⎭⎝⎭n 个n 个 而()2151111=,如果要n
21-能被15整除,即12
111⎛
⎫
⎪⎝⎭n 个能被()21111整除 所以n 应该是4的倍数,n=4,8,12,……
1.计算下列结果(仍然用2进制表示):
(1)()()22101111+ (2)()()2211111111011+ (3)()()2211011101-
答案:
和十进制一样列竖式计算,但注意要“逢二进一”、“借一当二”
(1)
101111 + 1100
因此()()()2221011111100+= (2)
11111111011 + 1011010
因此()()()222111111110111011010+=
(3)
1101110 - 111
因此()()()22211011101111-=
2.计算下列结果(仍用二进制表示):
(1)()()22110110110÷ (2)()()22101101111÷ 答案:
(1)
1101101001110110
110 110 0
因此()()()2221101101101001÷=
(2)
111110
101101 111 1000 111 11
因此()()()()222
210110*********÷=
3.计算(结果仍用二进制):
(1)()()()2221101111111+- (2)()()()22210110111101+⨯
(3)()()()()2222111010101000011011⎡⎤ ++÷⎣⎦ 答案:
按照混合运算顺序,并用上述三题的竖式计算方式求解:
(1)
()()()()()()222222
1101111111101011111110 +-=-=
(2)
()()()()()()222222
101101111011011000111110010100+⨯=+= (3)
()()()()()()()2222
222
111010101000011011110001111011⎡⎤ ++÷⎣⎦=+=
4.把下列二进制数写成数码与计数单位乘积的和的形式,并且在十进制下算出这些数的大小:
(1)()2101 (2)()21000 (3)()21111 (4)()211011 答案:
变换形式求解如下:
(1)()2
1
2101120215=⨯+⨯+=
(2)()3
21000128=⨯=
(3)()3
2
21111121212115=⨯+⨯+⨯+=
(4)()4
3
2
1
21101112120212127=⨯+⨯+⨯+⨯+=
5.将下列十进制数化为二进制数:
(1)()1045 (2)()10122
答案:
用十进制整数不断除以2,并记下余数,直到商为0,最后把余数反向读出即可。
(1)
145022152 111
0 1
因此()()10245101101= (2)
061157 122 1 0 30 1 1 13
1
因此()()1021221111010=
6.将下列各数化为十进制的数:
(1)()31201 (2)()5432 (3)()7126 答案:
(1)()()3
2
31012011323146=⨯+⨯+=
(2)()()2
1
51043245352117=⨯+⨯+=
(3)()()2
1
7101261727669=⨯+⨯+=
7.将()101586分别化成5进制和12进制数
答案:
(1)化为5进制数时,和十进制化二进制类似,用十进制整数不断除以5,并记下余数,
直到商为0,最后把余数反向读出即可:
1 1586
2 317
3 63 2 12
2
因此()()105158622321=
(2)化为12进制数时, 用十进制整数不断除以12,并记下余数,直到商为0,最后把余
数反向读出即可:
213211
1586 0
这里注意到,12进制的数码可以有对应于十进制数值的10,11,我们分别记为A,B ,那么最终结果可以表示为:
()()1012158602B =
8.计算:
(1)()()()8410237332+= (2)()()()212710115B ⨯= 答案:
这里涉及到几种进位制的转化,我们可以先把左式用10进制算出结果,然后再转化为右边
的进位制。
[答案]依据分析,并按照上面几题所介绍的进位制转化方法:
(1)()()()()()8410101023733215962221+=+= (2)()()()()()()21210101071011511717812164B ⨯=⨯==
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