Эту главу позволю себе начать с задачи,
которую я придумал лет пятнадцать тому назад для читателей одного
распространенного тогда журнала [17] в качестве «задачи на премию». Вот
она: В бумагах одного чудака-математика найдена была его автобиография. Она начиналась следующими строками:
«Я окончил курс университета 44-х лет от
роду. Спустя год, 100-летним молодым человеком, я женился на 34-летней
девушке. Незначительная разница в возрасте – всего 11 лет, –
способствовала тому, что мы жили общими интересами и мечтами. Спустя
немного лет у меня была уже и маленькая семья из 10 детей. Жалованья я
получал в месяц всего 200 рублей, из которых 1/10 приходилось отдавать
сестре, так что мы с детьми жили на 130 руб. в месяц» и т. д.
Чем объяснить странные противоречия в числах этого отрывка?
Решение задачи подсказывается названием
этой главы: недесятичная система счисления – вот единственная причина
кажущейся противоречивости приведенных чисел. Напав на эту мысль,
нетрудно догадаться, в какой именно системе счисления изображены числа
чудаком-математиком. Секрет выдается фразой: «Спустя год (после
44-летнего возраста), 100-летним молодым человеком…» Если от прибавления
одной единицы число 44 преображается в 100, то, значит, цифра 4 –
наибольшая в этой системе (как 9 – в десятичной), а следовательно,
основанием системы является 5. Чудаку-математику пришла фантазия
написать все числа своей биографии по пятиричной системе счисления,
т. е. по такой, в которой единица высшего разряда не в 10, а в 5 раз
больше единицы низшего; на первом справа месте стоят в ней простые
единицы (не свыше четырех), на втором – не десятки, а пятерки; на
третьем не сотни, а «двадцати-пятерки», и т. д. Поэтому число,
изображенное в тексте записки «44», означает не 4 × 10 + 4, как в
десятичной системе, а 4 × 5 + 4, т. е. двадцать четыре. Точно так же
число «100» в автобиографии означает одну единицу третьего разряда в
пятиричной системе, т. е. 25. Остальные числа записки соответственно
означают
Восстановив истинный смысл чисел записки, мы видим, что в ней никаких противоречий нет:
Я окончил курс 24 лет от роду. Спустя
год, 25-летним молодым человеком, я женился на 19-летней девушке.
Незначительная разница в возрасте – всего 6 лет – способствовала тому,
что мы жили общими интересами и мечтами. Спустя немного лет, у меня была
уже и маленькая семья из 5 детей. Жалованья я получал 50 рублей, из
которых 1/5 приходилось отдавать сестре, так что мы с детьми жили на 40
рублей.
Трудно ли изображать числа в других
системах счисления? Ничего не может быть легче. Положим, вы желаете
число 119 изобразить в пятиричной системе. Делите 119 на 5, чтобы
узнать, сколько в нем единиц первого разряда:
119: 5 = 23, остаток 4.
Значит, число простых единиц будет 4.
Далее, 23 пятерки не могут стоять все во втором разряде, так как высшая
цифра в пятиричной системе – 4, и больше 4 единиц ни в одном разряде
быть не должно. Делим поэтому 23 на 5:
23: 5 = 4, остаток 3.
Это показывает, что во втором разряде («пятерок») будет цифра 3, а в третьем («двадцати-пятерок») – 4.
Итак, 119 = 4 × 25 + 3 × 5 + 4, или в пятиричной системе «434».
Сделанные действия для удобства располагают
так: Курсивные
цифры (при письме можно их подчеркивать) выписывают справа налево и
сразу получают искомое изображение числа в иной системе.
Приведем еще примеры.
1) Изобразить 47 в третичной системе: Ответ: «502». Проверка: 5 × 9 + 0 × 3 + 2 = 47.
2) Число 200 изобразить в семиричной системе: Ответ: «404». Проверка: 4 × 49+ 0 × 7 + 4 = 200.
3) Число 163 изобразить в 12-ричной системе: Ответ: «117». Проверка: 1 × 144 + 1 × 12 + 7 = 163.
Думаем, что теперь читатель не затруднится
изобразить любое число в какой угодно системе счисления. Единственная
помеха может возникнуть лишь вследствие того, что в некоторых случаях не
будет доставать изображений для цифр. В самом деле: при изображении
числа в системах с основанием более десяти (например, в 12-ричной),
может явиться надобность в цифрах, соответствующих числам десять и
одиннадцать. Но из этого затруднения нетрудно выйти, избрав для этих
новых цифр какие-нибудь условные знаки или буквы, – хотя бы, например,
буквы кил, стоящие в русском алфавите на 10-м и 11-м месте. Так, число 1579 в двенадцатиричной системе изобразится следующим образом:
Проверка: 10 × 144 +11 × 12 + 7= 1579.
|