Простые арифметические действия, к которым
мы привыкли настолько, что выполняем их автоматически, потребуют от нас
немалого напряжения, если мы пожелаем применить их к числам, написанным
не по десятичной системе. Попробуйте, например, выполнить сложение
следующих двух чисел, написанных по пятиричной системе:
Складываем по разрядам, начиная с единиц,
т. е. справа: 3 + 2 равно пяти, но мы не можем записать 5, потому что
такой цифры в пятиричной системе не существует: пять есть уже единица
высшего разряда. Значит, в сумме вовсе нет единиц: пишем 0, а пять,
т. е. единицу следующего разряда, удерживаем в уме. Далее, 0 + 3 = 3, да
еще единица, удержанная в уме, – всего
4 единицы второго разряда. В третьем
разряде получаем 2 + 1 = 3. В четвертом 4 + 2 равно шести, т. е. 5+1;
пишем 1, а 5, т. е. единицу высшего разряда, относим далее влево.
Искомая сумма = 11340.
Предоставляем
читателю проверить это сложение, предварительно переведя изображенные в
кавычках числа в десятичную систему и выполнив то же действие.
Точно так же выполняются и другие действия:
для упражнения приводим далее ряд примеров, число которых читатель, при
желании, может увеличить самостоятельно:
При
выполнении этих действий мы сначала мысленно изображаем написанные
числа в привычной нам десятичной системе, а получив результат, снова
изображаем его в требуемой недесятичной системе. Но можно поступать и
иначе: составить «таблицу сложения» и «таблицу умножения» в тех же
системах, в которых даны нам числа, и пользоваться ими непосредственно.
Например, таблица сложения в пятиричной системе такова:
С помощью этой таблички мы могли бы сложить
числа «4203» и «2132», написанные в пятиричной системе, гораздо менее
напрягая внимание, чем при способе, примененном раньше.
Упрощается, как легко понять, также выполнение вычитания.
Нетрудно составить и таблицу умножения («Пифагорову») для пятиричной системы:
Имея
эту табличку перед глазами, вы опять-таки можете облегчить себе труд
умножения (и деления) чисел в пятиричной системе, как легко убедиться,
применив ее к приведенным выше примерам. Например, при умножении
рассуждаем так: трижды три «14» (из
таблицы); 4 пишем, 1 – в уме. Один на 3 = 3, да еще один, – пишем 4.
Дважды три = «11»; 1 – пишем, 1 – переносим влево. Получаем в результате
«1144».
Чем меньше основание системы, тем меньше и
соответствующие таблицы сложения и умножения. Например, для троичной
системы обе таблицы таковы Их можно было бы сразу же запомнить и
пользоваться ими для выполнения действий. Самые маленькие таблицы
сложения и вычитания получаются для двоичной системы:
При помощи таких-то простых «таблиц» можно
выполнять в двоичной системе все четыре действия! Умножения в этой
системе, в сущности, как бы вовсе нет: ведь умножить на единицу значит
оставить число без изменения, а умножение на «10», «100», «1000» и т. п.
сводится к простому приписыванию справа соответствующего числа нулей.
Что же касается сложения, то для выполнения его нужно помнить только
одно – что в двоичной системе 1 + 1 = 10. Не правда ли, мы с полным
основанием назвали раньше двоичную систему самой простой из всех
возможных? Длина чисел этой своеобразной арифметики искупается простотой
выполнения над ними всех арифметических действий. Пусть, например,
требуется умножить:
Выполнение действия сводится только к
переписыванию данных чисел в надлежащем расположении: это требует
несравненно меньше умственных усилий, чем умножение тех же чисел в
десятичной системе (605 × 37 = 22385). Если бы у нас была принята
двоичная система, изучение письменного счисления требовало бы
наименьшего умственного напряжения (зато – больше бумаги и чернил). Но в
устном счете двоичная арифметика по удобству выполнения действий
значительно уступает нашей десятичной. |