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九章格数学
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给小学高年级的孩子们讲二进制

(2013-05-09 22:47:38)
标签:

初中数学

入学测试

二进制

进位制

十进制

分类: 小学数学
   下面的题目是某初中校的初一数学入学试题:

   我们平常使用的数都是十进制的数(如表示十进制的数要用10个数码:0,1,2,3,4,5,6,7,8,9).在电子数字计算机中用二进制,只要两个数码0和1.例如:二进制的101对应十进制的5;二进制的10111对应十进制的23,请想一想,二进制的110111对应十进制的数是(    ).   A.55           B.56            C.57            D.58  

    这样的“神题”在当前的教育环境中并非罕见,可怜的孩子们要面对的就是这样的挑战!好了,现在有九章格了,九章格来帮你学会迎接这样的挑战!

    要解答上面的问题,需要你对“二进制”做一个基本的自然的梳理:只用0和1来表示自然数,0和1还与十进制一样,关键到“2”就得有变化了,这个变化就是“逢2进1”,正像在十进制中“逢十进一”,于是,十进制的“2”在二进制中变成了 1+1=10,从而,“3”=“2”+1
=10+1=11,“4”=“3”+1=11+1=100,“5”=“4”+1=100+1=101,“6”=“5”+1=101+1=110,“7”=“6”+1=110+1=111,“8”=“7”+1=111+1=1000,...
注意到了吗?“2”=10,“4”=100,“8”=1000,下一个该是哪个数?对了,“16”=“2的4次方”=10000,“32”=“2的5次方”=10000,...一般地,“2的m次方”=1后面m个0 !!!
这就是二进制的关键所在,就像在十进制中,“10的m次方”=“1后面m个0”一样,只不过,同样是“1后面m个0”,在十进制中是“10的m次方”,在二进制中就成为“2的m次方”了!

    于是,二进制的10111=10000+100+10+1=“2的4次方”+“2的平方”+“2”+“1”
=“16+4+2+1”=“23”,110111=100000+10111=“2的5次方”+“23”=“32+23”=“55”,选A.

    在二进制中,1后面m个0就是十进制中“2的m次方”,而二进制中m个1就是十进制中“2的m次方-1”也是有趣的事情呢!比如,除了最简单的1之外,11=“3”=“2的平方-1”,111=“7”=
“2的3次方-1”,1111=“15”=“2的4次方-1”,11111=“31”=“2的5次方-1”,111111=“63”
=“2的6次方-1”等等.

    你理解了吗?二进制中的111000是十进制中的哪个数?

    更多数学教育话题,请关注九章格每日更新:www.philomath.cn



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