B8 (повышенный уровень, время – 2 мин)
Тема: Кодирование чисел. Системы счисления. Что нужно знать: · принципы кодирования чисел в позиционных системах счисления · чтобы перевести число, скажем, 12345N, из системы счисления с основанием в десятичную систему, нужно умножить значение каждой цифры на в степени, равной ее разряду: 4 3 2 1 0 ← разряды 1 2 3 4 5N = 1·N4 + 2·N3 + 3·N2 + 4·N1 + 5·N0 · последняя цифра записи числа в системе счисления с основанием – это остаток от деления этого числа на · две последние цифры – это остаток от деления на , и т.д. Пример задания: Запись числа 6710 в системе счисления с основанием N оканчивается на 1 и содержит 4 цифры. Укажите основание этой системы счисления N. Решение: 1) поскольку запись в системе счисления с основанием N заканчивается на 1, то остаток от деления числа 67 на N равен 1, то есть при некотором целом имеем 2) следовательно, основание N – это делитель числа 66 3) с другой стороны, запись числа содержит 4 цифры, то есть 4) выпишем кубы и четвертые степени первых натуральных чисел: 5) видим, что из этого списка только для числа N = 3 выполняется условие 6) таким образом, верный ответ – 3. 7) можно сделать проверку, переведя число 67 в троичную систему 6710 = 21113 Еще пример задания: Укажите через запятую в порядке возрастания все десятичные числа, не превосходящие 25, запись которых в системе счисления с основанием четыре оканчивается на 11? Общий подход: · вспомним алгоритм перевода числа из десятичной системы в систему с основанием (см. презентацию), из него следует, что младшая цифра результата – это остаток от деления исходного числа на , а две младших цифры – это остаток от деления на и т.д. · в данном случае , остаток от деления числа на должен быть равен 114 = 5
· потому задача сводится к тому, чтобы определить все числа, которые меньше или равны 25 и дают остаток 5 при делении на 16 Решение (вариант 1, через десятичную систему): 8) общий вид чисел, которые дают остаток 5 при делении на 16: где – целое неотрицательное число (0, 1, 2, …) 9) среди всех таких чисел нужно выбрать те, что меньше или равны 25 («не превосходят 25»); их всего два: 5 (при ) и 21 (при ) 10) таким образом, верный ответ – 5, 21.
Решение (вариант 2, через четверичную систему, предложен О.А. Тузовой): 1) переведем 25 в четверичную систему счисления: 25 = 1214, все интересующие нас числа не больше этого значения 2) из этих чисел выделим только те, которые заканчиваются на 11, таких чисел всего два: 3) таким образом, верный ответ – 5, 21.
Еще пример задания: Укажите через запятую в порядке возрастания все основания систем счисления, в которых запись числа 23 оканчивается на 2. Общий подход: · здесь обратная задача – неизвестно основание системы счисления, мы обозначим его через · поскольку последняя цифра числа – 2, основание должно быть больше 2, то есть · вспомним алгоритм перевода числа из десятичной системы в систему с основанием (см. презентацию), из него следует, что младшая цифра результата – это остаток от деления исходного числа на Решение:
1) итак, нужно найти все целые числа , такие что остаток от деления 23 на равен 2, или (что то же самое) (*) где – целое неотрицательное число (0, 1, 2, …); 2) сложность в том, что и , и неизвестны, однако здесь нужно «играть» на том, что это натуральные числа 3) из формулы (*) получаем , так что задача сводится к тому, чтобы найти все делители числа 21, которые больше 2 4) в этой задаче есть только три таких делителя: и 5) таким образом, верный ответ – 3, 7, 21.
Еще пример задания: Укажите через запятую в порядке возрастания все основания систем счисления, в которых запись числа 31 оканчивается на 11. Общий подход: · неизвестно основание системы счисления, мы обозначим его через · пока будем считать, что запись числа 31 в системе с основанием состоит из трех цифр, причем две младшие (11) нам даны, а одну (обозначим ее через ) нужно найти: 2 1 0 ← разряды 31 = k 1 1N = k·N2 + N1 + N0 = k·N2 + N + 1 · можно показать, что при большем количестве разрядов эта формула также верна, то есть, число 31 можно представить как при некотором целом ; например, для числа с пятью разрядами получаем: 4 3 2 1 0 ← разряды 31 = k4 k3 k2 1 1N = k4·N4 + k3·N3 + k2·N2 + N1 + N0 = k·N2 + N + 1 для (из первых трех слагаемых вынесли общий множитель ) Решение: 1) итак, нужно найти все целые числа , такие что (**) где – целое неотрицательное число (0, 1, 2, …); 2) сложность в том, что и , и неизвестны, однако здесь нужно «играть» на том, что это натуральные числа 3) из формулы (**) получаем , так что задача сводится к тому, чтобы найти все делители числа 30 и отобрать только те из них, для которых уравнение (**) разрешимо при целом , то есть, – целое число 4) выпишем все делители числа 30, большие или равные 2: 2, 3, 5, 6, 10, 15, 30 5) из всех этих делителей только для 2, 3, 5 и 30 значение – целое число (оно равно соответственно 7, 3, 1 и 0) 6) таким образом, верный ответ – 2, 3, 5, 30. Еще пример задания: Укажите, сколько всего раз встречается цифра 2 в записи чисел 10, 11, 12, …, 17 в системе счисления с основанием 5. Решение (вариант 1):
1) запишем первое и последнее число в заданном диапазоне в системе счисления с основанием 5: 10 = 205, 17 = 325 . 2) заметим, что оба они содержат цифру 2, так что, 2 цифры мы уже нашли 3) между 205 и 325 есть еще числа 215, 225, 235, 245, 305, 315. 4) в них 5 цифр 2 (в числе 225 – сразу две двойки), поэтому всего цифра 2 встречается 7 раз 5) таким образом, верный ответ – 7.
Решение (вариант 2): 1) переведем все указанные числа в систему счисления с основанием 5: 10 = 205, 11 = 215, 12 = 225, 13 = 235, 14 = 245, 15 = 305, 16 = 315, 17 = 325 . 2) считаем цифры 2 – получается 7 штук 3) таким образом, верный ответ – 7. Еще пример задания: Укажите наименьшее основание системы счисления, в которой запись числа 30 трехзначна. Решение: 1) обозначим через неизвестное основание системы счисления, тогда запись числа 30 в этой системе имеет вид 2) вспомним алгоритм перевода числа из системы счисления с основанием в десятичную систему: расставляем сверху номера разрядов и умножаем каждую цифру на основание в степени, равной разряду: 3) поскольку запись трехзначная, , поэтому 4) с другой стороны, четвертой цифры нет, то есть, в третьем разряде – ноль, поэтому 5) объединяя последние два условия, получаем, что искомое основание удовлетворяет двойному неравенству 6) учитывая, что – целое число, методом подбора находим целые решения этого неравенства; их два – 4 и 5: 7) минимальное из этих значений – 4 8) таким образом, верный ответ – 4. Решение (без подбора): 1) выполним п.1-4 так же, как и в предыдущем варианте решения 2) найдем первое целое число, куб которого больше 30; это 4, так как 3) проверяем второе неравенство: , поэтому в системе счисления с основанием 4 запись числа 30 трехзначна 4) таким образом, верный ответ – 4. Еще пример задания: Укажите через запятую в порядке возрастания все десятичные числа, не превосходящие 30, запись которых в системе счисления с основанием 5 начинается на 3?
Решение (вариант 1): 1) нас интересуют числа от 1 до 30 2) сначала определим, сколько цифр может быть в этих числах, записанных в системе счисления с основанием 5 3) поскольку , в интересующих нас числах может быть от 1 до 3 цифр 4) рассмотрим трехзначные числа, начинающиеся на 3 в системе с основанием 5: все они заведомо не меньше , поэтому в наш диапазон не попадают; 5) таким образом, остается рассмотреть только однозначные и двухзначные числа 6) есть всего одно однозначное число, начинающееся на 3, это 3 7) общий вид всех двузначных чисел, начинающихся на 3 в системе с основанием 5: где – целое число из множества {0, 1, 2,3,4} (поскольку система счисления имеет основание 5 и цифр, больших 4, в записи числа быть не может) 8) используя эту формулу, находим интересующие нас двузначные числа – 15, 16, 17, 18 и 19 9) таким образом, верный ответ – 3, 15, 16, 17, 18, 19. Решение (вариант 2, предложен Сенькиной Т.С., г. Комсомольск-на-Амуре): 1) нас интересуют числа от 1 до 30; сначала определим, сколько цифр может быть в пятеричной записи эти чисел 2) поскольку , в интересующих нас числах может быть не более 2 цифр (все трехзначные пятеричные числа, начинающиеся с 3, больше 30) 3) есть всего одно однозначное число, начинающееся на 3, это 3 4) выпишем все пятеричные двузначные числа, которые начинаются с 3, и переведем их в десятичную систему: 305 = 15, 315 = 16, 325 = 17, 335 = 18 и 345 = 19 5) таким образом, верный ответ – 3, 15, 16, 17, 18, 19. Еще пример задания: Укажите через запятую в порядке возрастания все основания систем счисления, в которых запись числа 71 оканчивается на 13. Решение (1 способ): 1) Если число в системе с основанием оканчивается на 13, то а) , потому что в системах с меньшим основанием нет цифры 3 б) это число можно представить в виде , где – целое неотрицательное число 2) определим наибольшее возможное с учетом условия . Из уравнения следует . 3) очевидно, что чем меньше , тем больше , поэтому значение не превышает здесь мы подставили – наименьшее допустимое значение 4) остается перебрать все допустимые значения (от 0 до ), решая для каждого из них уравнение или равносильное относительно , причем нас интересуют только натуральные числа 5) получаем а) при : б) при : решения – не целые числа в) при : и , второе решение не подходит 6) таким образом, верный ответ: 4, 68. Решение (2 способ, М.В. Кузнецова и её ученики): 1) запись числа71 в системе с основанием оканчивается на 13, т.е. в разряде единиц – 3, это значит, что остаток от деления 71 на равен 3, то есть для некоторого целого имеем
2) таким образом, искомые основания – делители числа 68; остается выбрать из них те, которые соответствуют другим условиям задачи 3) среди чисел, оканчивающихся на 13 в системе счисления с основанием ,минимальное – это само число ; отсюда найдем максимальное основание: так что первый ответ: 68. 4) остальные числа, окачивающиеся в этой системе на 13, имеют не менее 3-х знаков (, …), т.е. все они больше 5) поэтому , следовательно, 6) по условию в записи числа есть цифра 3, поэтому (в системах с основанием £ 3 цифры 3 нет) 7) итак: , и при этом – делитель 68; единственное возможное значение (на 5,6,7 и 8 число 68 не делится) 8) таким образом, верный ответ: 4, 68.
Еще пример задания: Укажите через запятую в порядке возрастания все основания систем счисления, в которых запись числа 86 оканчивается на 22. Решение (1 способ): 1) Если число в системе с основанием оканчивается на 22, то а) , потому что в системах с меньшим основанием нет цифры 3 б) это число можно представить в виде , где – целое неотрицательное число 2) определим наибольшее возможное с учетом условия . Из уравнения следует . 3) очевидно, что чем меньше , тем больше , поэтому значение не превышает здесь мы подставили – наименьшее допустимое значение 4) остается перебрать все допустимые значения (от 0 до ), решая для каждого из них уравнение или равносильное относительно , причем нас интересуют только натуральные числа 5) получаем а) при : б) при : решения – не целые числа в) при : и , второе решение не подходит г) при : решения – не целые числа 6) таким образом, верный ответ: 6, 42. Решение (2 способ, М.В. Кузнецова и её ученики): 1) запись числа 86 в системе с основанием оканчивается на 22, т.е. в разряде единиц – 2, это значит, что остаток от деления 86 на равен 2, то есть для некоторого целого имеем 2) таким образом, искомые основания – делители числа 84; остается выбрать из них те, которые соответствуют другим условиям задачи 3) среди чисел, оканчивающихся на 22 в системе счисления с основанием ,минимальное – это само число ; отсюда найдем максимальное основание: так что первый ответ: 42. 4) остальные числа, окачивающиеся в этой системе на 22, имеют не менее 3-х знаков (, …), т.е. все они больше 5) поэтому , следовательно, 6) по условию в записи числа есть цифра 2, поэтому 7) итак: , и при этом – делитель 84; возможные значения (на 5,8 и 9 число 84 не делится) 8) переводя число 86 в системы счисления с основаниями , находим, что только для основания 6 запись числа оканчивается на 22 (при делении на 3, 4 и 7 «вторые» остатки не равны 2):
9) таким образом, верный ответ: 6, 42. Еще пример задания: Укажите через запятую в порядке возрастания все основания систем счисления, в которых запись числа 94 начинается на 23. Решение: 1) Из условия сразу видно, что искомое основание не меньше 4 (в записи есть цифра 3). 2) Если запись числа 94 в некоторой системе счисления с основанием двузначна (94 = 23x), то справедливо равенство ; нас интересуют натуральные решения этого уравнения, такие что , таких решений нет. 3) Предположим, что число четырехзначное. Минимальное допустимое четырехзначное число – 2300x, где . При минимальном основании () оно равно , поэтому запись нужного нам числа имеет не больше трех знаков. 4) На основании (2) и (3) делаем вывод, что число трехзначное, то есть , где – целое неотрицательное число, такое что . 5) Максимальное можно определить как решение уравнения (при ); получаем одно из решений 6,15, поэтому 6) Если мы знаем , то определится как ; пробуем подставлять в эту формулу , пытаясь получить 7) Минимальное будет при : , а при получается 8) Таким образом, верный ответ: 6. Еще пример задания: Найти сумму восьмеричных чисел 178 +1708 +17008 +...+17000008, перевести в 16-ую систему счисления. Найдите в записи числа, равного этой сумме, третью цифру слева. Решение: 1) Несложно выполнить прямое сложение восьмеричных чисел, там быстро обнаруживается закономерность: 178 + 1708 = 2078 178 + 1708 + 17008 = 21078 178 + 1708 + 17008 + 170008 = 211078 178 + 1708 + 17008 + 170008 + 1700008 = 2111078 178 + 1708 + 17008 + 170008 + 1700008 + 17000008 = 21111078 2) Переведем последнюю сумму через триады в двоичный код (заменяем каждую восьмеричную цифру на 3 двоичных): 100010010010010001112 3) Теперь разбиваем цепочку на тетрады (группы из 4-х двоичных цифр), начиная справа, и каждую тетраду представляем в виде шестнадцатеричной цифры 100010010010010001112 8 9 2 4 7 4) Таким образом, верный ответ (третья цифра слева): 2. Еще пример задания: Чему равно наименьшее основание позиционной системы счисления , при котором 225x = 405y? Ответ записать в виде целого числа. Решение: 1) Поскольку в левой и в правой частях есть цифра 5, оба основания больше 5, то есть перебор имеет смысл начинать с . 2) Очевидно, что , однако это не очень нам поможет. 3) Для каждого «подозреваемого» вычисляем значение и решаем уравнение , причем нас интересуют только натуральные . 4) Для и нужных решений нет, а для получаем так что . 5) Таким образом, верный ответ (минимальное значение ): 8. Еще пример задания: Запись числа 3010 в системе счисления с основанием N оканчивается на 0 и содержит 4 цифры. Чему равно основание этой системы счисления N? Решение (1 способ, подбор): 1) запись числа 30 в системе с основанием N длиннее, чем в десятичной (4 цифры против двух), поэтому основание N меньше 10 2) это дает шанс решить задачу методом подбора, переводя в разные системы, начиная с N = 2 до N = 9 3) переводим: 30 = 111102 = 10103 = … 4) дальше можно не переводить, поскольку запись 10103 удовлетворяет условию: заканчивается на 0 и содержит 4 цифры 5) можно проверить, что при N ≥ 4 запись числа 30 содержит меньше 4 цифр, то есть не удовлетворяет условию 6) Ответ: 3. Решение (2 способ, неравенства): 1) запись числа 30 в системе с основанием N содержит ровно 4 цифры тогда и только тогда, когда старший разряд – третий, то есть 2) первая часть двойного неравенства дает (в целых числах) 3) вторая часть неравенства дает (в целых числах) 4) объединяя результаты пп. 2 и 3 получаем, что N = 3 5) заметим, что условие «оканчивается на 0» – лишнее, ответ однозначно определяется по количеству цифр 6) Ответ: 3. Задачи для тренировки [1]: 1) Укажите через запятую в порядке возрастания все основания систем счисления, в которых запись числа 22 оканчивается на 4. 2) В системе счисления с некоторым основанием число 12 записывается в виде 110. Укажите это основание. 3) Укажите через запятую в порядке возрастания все основания систем счисления, в которых запись числа 39 оканчивается на 3. 4) Укажите через запятую в порядке возрастания все основания систем счисления, в которых запись числа 29 оканчивается на 5. 5) В системе счисления с некоторым основанием десятичное число 129 записывается как 1004. Укажите это основание. 6) Укажите через запятую в порядке возрастания все основания систем счисления, в которых запись числа 40 оканчивается на 4. 7) В системе счисления с некоторым основанием число десятичное 25 записывается как 100. Найдите это основание. 8) Укажите через запятую в порядке возрастания все основания систем счисления, в которых запись числа 27 оканчивается на 3. 9) Укажите через запятую в порядке возрастания все десятичные числа, не превосходящие 26, запись которых в троичной системе счисления оканчивается на 22? 10) Укажите через запятую в порядке возрастания все десятичные числа, не превосходящие 30, запись которых в четверичной системе счисления оканчивается на 31? 11) Укажите через запятую в порядке возрастания все десятичные натуральные числа, не превосходящие 17, запись которых в троичной системе счисления оканчивается на две одинаковые цифры? 12) Укажите, сколько всего раз встречается цифра 3 в записи чисел 19, 20, 21, …, 33 в системе счисления с основанием 6. 13) Укажите, сколько всего раз встречается цифра 1 в записи чисел 12, 13, 14, …, 31 в системе счисления с основанием 5. 14) Укажите через запятую в порядке возрастания все основания систем счисления, в которых запись числа 23 оканчивается на 1. 15) Укажите через запятую в порядке возрастания все основания систем счисления, в которых запись числа 63 оканчивается на 23. 16) Десятичное число, переведенное в восьмеричную и в девятеричную систему, в обоих случаях заканчивается на цифру 0. Какое минимальное натуральное число удовлетворяет этому условию? 17) В системе счисления с некоторым основанием десятичное число 49 записывается в виде 100. Укажите это основание. 18) Укажите наименьшее основание системы счисления, в которой запись числа 70 трехзначна. 19) Укажите наименьшее основание системы счисления, в которой запись числа 50 двузначна. 20) Сколько значащих цифр в записи десятичного числа 357 в системе счисления с основанием 7? 21) Укажите через запятую в порядке возрастания все десятичные числа, не превосходящие 25, запись которых в системе счисления с основанием 6 начинается на 4? 22) Укажите через запятую в порядке возрастания все десятичные числа, не превосходящие 20, запись которых в системе счисления с основанием 3 начинается на 2? 23) Какое десятичное число при записи в системе счисления с основанием 5 представляется как 12345? 24) Укажите через запятую в порядке возрастания все десятичные числа, не превосходящие 25, запись которых в двоичной системе счисления оканчивается на 101? 25) Укажите через запятую в порядке возрастания все основания систем счисления, в которых запись числа 30 оканчивается на 8. 26) Укажите через запятую в порядке возрастания все основания систем счисления, в которых запись числа 31 оканчивается на 4. 27) В системе счисления с некоторым основанием десятичное число 83 записывается в виде 123. Укажите это основание. 28) В системе счисления с некоторым основанием десятичное число 144 записывается в виде 264. Укажите это основание. 29) Укажите через запятую в порядке возрастания все основания систем счисления, в которых запись числа 32 оканчивается на 4. 30) Укажите через запятую в порядке возрастания все десятичные числа, не превосходящие 27, запись которых в двоичной системе счисления оканчивается на 110? 31) Укажите через запятую в порядке возрастания все десятичные числа, не превосходящие 25, запись которых в троичной системе счисления оканчивается на 21? 32) Укажите через запятую в порядке возрастания все десятичные числа, не превосходящие 45, запись которых в двоичной системе счисления оканчивается на 1010? 33) Десятичное число кратно 16. Какое минимальное количество нулей будет в конце этого числа после перевода его в двоичную систему счисления? 34) В системе счисления с некоторым основанием десятичное число 18 записывается в виде 30. Укажите это основание. 35) Укажите, сколько всего раз встречается цифра 3 в записи чисел 13, 14, 15, …, 23 в системе счисления с основанием 4. 36) Укажите, сколько всего раз встречается цифра 2 в записи чисел 13, 14, 15, …, 23 в системе счисления с основанием 3. 37) В саду 100 фруктовых деревьев – 14 яблонь и 42 груши. Найдите основание системы счисления, в которой указаны эти числа. 38) Найдите основание системы счисления, в которой выполнено сложение: 144 + 24 = 201. 39) Найдите основание системы счисления, в которой выполнено умножение: 3·213 = 1043. 40) Укажите через запятую в порядке возрастания все десятичные числа, не превосходящие 20, запись которых в системе счисления с основанием 5 оканчивается на 3? 41) Укажите через запятую в порядке возрастания все десятичные числа, не превосходящие 100, запись которых в системе счисления с основанием 5 оканчивается на 11? 42) Укажите через запятую в порядке возрастания все основания систем счисления, в которых запись числа 75 оканчивается на 13. 43) Укажите через запятую в порядке возрастания все основания систем счисления, в которых запись числа 84 оканчивается на 14. 44) Укажите через запятую в порядке возрастания все основания систем счисления, в которых запись числа 61 оканчивается на 15. 45) Найдите десятичное число x, такое что 20 < x < 30, запись которого в системе счисления с основанием 3 заканчивается на 11. 46) Запись числа 658 в некоторой системе счисления выглядит так: 311q. Найдите основание системы счисления q. 47) Запись числа 30 в некоторой системе счисления выглядит так: 110q. Найдите основание системы счисления q. 48) Запись числа 2B16 в некоторой системе счисления выглядит так: 111q. Найдите основание системы счисления q. 49) Запись числа 23 в некоторой системе счисления выглядит так: 212q. Найдите основание системы счисления q. 50) Запись числа 2105 в некоторой системе счисления выглядит так: 313q. Найдите основание системы счисления q. 51) Укажите наименьшее основание системы счисления, в которой запись числа 50 трехзначна. 52) Укажите через запятую в порядке возрастания все основания систем счисления, в которых запись числа 348 оканчивается на 20. 53) Запись числа 344 в некоторой системе счисления выглядит так: 1A8q. Найдите основание системы счисления q. 54) К записи натурального числа в восьмеричной системе счисления справа приписали два нуля. Во сколько раз увеличилось число? Ответ запишите в десятичной системе счисления.
[1] Источники заданий: 1. Демонстрационные варианты ЕГЭ 2004-2011 гг. 2. Гусева И.Ю. ЕГЭ. Информатика: раздаточный материал тренировочных тестов. — СПб: Тригон, 2009. 3. Самылкина Н.Н., Островская Е.М. Информатика: тренировочные задания. – М.: Эксмо, 2009. 4. Якушкин П.А., Лещинер В.Р., Кириенко Д.П. ЕГЭ 2010. Информатика. Типовые тестовые задания. — М: Экзамен, 2010. 5. Крылов С.С., Лещинер В.Р., Якушкин П.А. ЕГЭ-2010. Информатика. Универсальные материалы для подготовки учащихся / под ред. В.Р. Лещинера / ФИПИ. — М.: Интеллект-центр, 2010. 6. Якушкин П.А., Ушаков Д.М. Самое полное издание типовых вариантов реальных заданий ЕГЭ 2010. Информатика. — М.: Астрель, 2009. 7. М.Э. Абрамян, С.С. Михалкович, Я.М. Русанова, М.И. Чердынцева. Информатика. ЕГЭ шаг за шагом. – М.: НИИ школьных технологий, 2010. 8. Чуркина Т.Е. ЕГЭ 2011. Информатика. Тематические тренировочные задания. — М.: Эксмо, 2010.
Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|