二進(jìn)制與十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換和運(yùn)算
????????熊博士看見了小卓、小聰、小淘過于高興,于是熊博士提到:“看來二進(jìn)制運(yùn)算對(duì)你們來說太簡(jiǎn)單了,我得增加難度了!”請(qǐng)看下一題:112.13(10)=?(2)(精確到小數(shù)點(diǎn)后9位)。
????????現(xiàn)在老師想問大家:“這回變成了小數(shù),你們還會(huì)算嗎?”小卓說:“由于變成了小數(shù),所以無法轉(zhuǎn)換?!边@回老師告訴大家:“小卓說的是錯(cuò)的,正確方法是整數(shù)部分與小數(shù)部分分開算。112部分還是用短除法,上節(jié)課我給大家講過,這節(jié)課我就不在闡述了:112÷2=56,56÷2=28,28÷2=14,7÷2=3……1,3÷2=1……1,1÷2=0……1,整數(shù)部分就是111000000?!毙?shù)部分解答之前,老師教大家的是二進(jìn)制的乘法運(yùn)算與十進(jìn)制的乘法運(yùn)算豎式有什么區(qū)別:“十進(jìn)制就是乘積與乘積的每位對(duì)齊,以及運(yùn)算結(jié)果,例如1.2×2,我們把12分別放在上方,十位寫1,個(gè)位寫2,另一個(gè)乘積的2與12中的2對(duì)齊,算出的24中,4寫在十位,2寫在個(gè)位,乘數(shù)的小數(shù)點(diǎn)寫在1和2的中間,最后落到2和4的中間。二進(jìn)制運(yùn)算也是一樣的,要求一個(gè)小數(shù)乘以2,格式與十進(jìn)制相同,只是每一步都要在右邊標(biāo)注整數(shù)部分。將整數(shù)部分從上到下依次取,直到積為0或整數(shù)部分循環(huán)再停止運(yùn)算,除非題目中有特殊的說明:0.23×2=0.46(整數(shù)部分為0),0.46×2=0.92(整數(shù)部分為0),0.92×2=1.84(整數(shù)部分為1),1.84×2=3.68(整數(shù)部分為3),3.62×2=7.24(整數(shù)部分為7),7.24×2=14.48(整數(shù)部分為14),14.48×2=28.96(整數(shù)部分為96),從上到下依次取整數(shù)是001371496……最后將整數(shù)部分和小數(shù)部分的轉(zhuǎn)化結(jié)果合并起來,得到我們的最終結(jié)果111000000.001371496……”熊博士說:“恭喜小卓回答正確!”小淘說:“計(jì)算量和計(jì)算難度可并非劃等號(hào)哦!”熊博士又說:“二進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制也是要學(xué)的。”老師跟同學(xué)們說:“這會(huì)我們可以放松一點(diǎn)心態(tài)了,因?yàn)槎M(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制解答要比十進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制相對(duì)簡(jiǎn)單。看題目345.678(2)=?(10)”。這里有個(gè)定理:按權(quán)展開式。簡(jiǎn)單地來說就類似于位值原理。例如11在十進(jìn)制里面有10個(gè)1和1個(gè)1,那么它就可以寫成1×10+1×1**10,那么類比二進(jìn)制,根據(jù)進(jìn)位規(guī)則,我們就應(yīng)該把10改成2,即1×2+1×2**10,于是345.678的按權(quán)展開式就是3×22+4×2+5×2**0+6×2**-1+7×2**-2+8×2**-3,它的結(jié)果就是二進(jìn)制轉(zhuǎn)為十進(jìn)制的結(jié)果,經(jīng)過計(jì)算,結(jié)果是30.75,所以這道題的答案是30.75。此時(shí)熊博士說:“你再次擊敗了我,小卓,我給你們一個(gè)獎(jiǎng)杯。但要想再得一個(gè)獎(jiǎng)杯,還要3道終極挑戰(zhàn)全部回答正確才能獲得獎(jiǎng)杯。這回小卓、小聰、小淘依次各答一道。請(qǐng)聽題:a25.125(2)=34(10)中,a的值等于多少?”老師想問問大家:“小卓是怎樣解的嗎?請(qǐng)同學(xué)們思考1分鐘”“想好了嗎?這道題看上去有答案,實(shí)際沒有答案,原因是依題意得方程a2×22+2×2+5×2**0+1×2**-1+2×2**-2+5×2**-3=34,解得a=(175根號(hào)2)/4或a=-[(175根號(hào)2)]/4,這兩個(gè)值都不是有且僅有一位的整數(shù)。”小卓說:“熊博士,你出的是偽命題?!毙懿┦空页隽俗约哄e(cuò)誤的原因后,說:“看在我題目出錯(cuò)的份上,第一題算你答對(duì)。請(qǐng)聽第二題:已知相同漢子代表相同數(shù)字,不同數(shù)字代表不同數(shù)字。0=命,1=題,那么根據(jù)二進(jìn)制計(jì)算,將‘題命題題命-題命命題=題命題命題’的文字算是轉(zhuǎn)化為數(shù)字算式。”老師再問問大家:“小聰又是怎樣解的嗎?請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合上節(jié)課所學(xué)的二進(jìn)制減法算法思考。”“思考結(jié)束。我們來一步步分析:假設(shè)個(gè)位不退位,則各位應(yīng)為1-1=0或1-0=1或0-0=0,但減數(shù)的個(gè)位與差的個(gè)位漢字相同,與被減數(shù)不同,可知不合題意,與假設(shè)矛盾,那么個(gè)位必須從十位借一位,即個(gè)位0-1,十位變0,原式變?yōu)?0110-1001=10101,經(jīng)檢驗(yàn),變形算式恰好等價(jià)于原題算式,故答案為10110-1001=10101?!毙懿┦空f:“很聰明啊,小聰,這么難的題你都答對(duì)了,怪不得你叫小聰。但是別高興太早,還有最難的最后一題呢!請(qǐng)聽題:129(10)=?(2)中的?是7位數(shù)嗎?如果是7位數(shù),請(qǐng)加以說明;如果不是7位數(shù),請(qǐng)更改129中的一位數(shù),使129(10)=?(2)中的?是7位數(shù)?!边@時(shí)老師必須要告訴小淘的解題方法,因?yàn)檫@題確實(shí)挺難的,換成我都不一定答得出來。看看小淘是怎么解得吧。因?yàn)?29÷2=64……1,64÷2=32,32÷2=15……1,15÷2=7……1,7÷2=3……1,3÷2=1……1,,1÷2=0……1,余數(shù)從下往上排是10000001,有8位數(shù),8≠7,所以?不是7位數(shù),把9改成4可使129(10)=?(2)中的?是7位數(shù)(124÷2=62,62÷2=31,31÷2=15……1,15÷2=7……1,7÷2=3……1,3÷2=1……1,1÷2=0……1,余數(shù)從下往上排是1011100)。其實(shí)小淘的解題思路就是判斷?是不是7位數(shù)是正常利用十進(jìn)制轉(zhuǎn)為二進(jìn)制的法則算的;在更改數(shù)字時(shí)并沒有一個(gè)一個(gè)數(shù)地假設(shè),而是找到了一個(gè)突破口:看原數(shù)的個(gè)位是奇數(shù)還是偶數(shù),如果個(gè)位是奇數(shù),那么轉(zhuǎn)換二進(jìn)制后結(jié)果的尾數(shù)就是偶數(shù)個(gè),如果個(gè)位是偶數(shù),那么換為二進(jìn)制后結(jié)果的位數(shù)就是奇數(shù)個(gè)。同學(xué)們,你們找到這個(gè)規(guī)律了嗎?是不是很有趣呢?最后熊博士說:“全部回答正確,太完美了,現(xiàn)在我手上的獎(jiǎng)杯全歸你們了?!?/p>
????????老師最后想問問大家:“現(xiàn)在熊博士連續(xù)三次全被小卓、小聰、小淘打敗了,是不是很厲害呢?你們也要向它們好好學(xué)習(xí)哦!這節(jié)課就上到這里了,同學(xué)們?cè)僖??!?br>