小数と2進法とは?質問の内容を解説する

このQ&Aのポイント
  • 本記事では、小数と2進法について解説します。質問の内容から、与えられた条件を満たす数αを求める問題について詳しく解説します。
  • 質問者は、与えられた条件の意味やαの表記方法について疑問を抱えています。本記事では、それに対する解答をまとめています。
  • さらに、質問者が疑問に感じている「αは十進法の表記なのか、その他の底の表記でもよいのか」という点についても解説しています。
回答を見る
  • ベストアンサー

小数と2進法

何進法の表記かわからないので、質問します。 問題は、 0<α<1となる数αに対し、2^(n-1)αの小数部分は、(*){nが奇数のときは、1/2以上、nが偶数のときは、1/2未満}を満たすという。(ただし、n=1,2,3・・・)二進法の考えを用いて、αの値を求めよ。 解答は、 与えられた条件(*)は、αを二進小数で表したときの小数第n位が{nが奇数のときは、1、nが偶数のときは、0}であることをを意味する。したがってαの二進小数表示は、α=0.101010・・・(1)という循環小数である。周期が2桁であるので、αを2^2=4倍し4αは、二進法で 10.101010・・・(2)と表されることから、(2)-(1)であるαの3倍は、二進法で10と表される。すなわち十進法の2である。ゆえに 3α=2 より α=2/3 この問題でα=0.a_1a_2a_3a_4・・・a_n・・・と表される小数は、10進法に限られるのか?三進法や八進法でよいのか?が疑問です。αは十進法であらわされるとは問題に書かれていないので、迷いました。 10進法の小数に2をかけると、その整数部分が二進法の小数第一位になるということなので、αは十進法の小数かと思いましたが、はっきりしません。どなたかαは十進法の表記なのか、その他の底の表記でもよいのか教えてくださいお願いします。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • jcpmutura
  • ベストアンサー率84% (311/366)
回答No.2

10進法であろうとなかろうと どんなn進法に対しても n進法の 小数に2をかけると、 その整数部分が2進法の小数第1位になります 小数が何進法の表記かは関係ありません。 αの2進小数表示は α=0.101010…(←2進法の小数第1位は1) に2をかけると α=1.010101… αの10進小数表示は α=0.666666… に2をかけると α=1.333333… 整数部分1が2進法の小数第1位1になります αの3進小数表示は α=0.2 に2をかけると α=1.1 整数部分1が2進法の小数第1位1になります αの4進小数表示は α=0.2222222… に2をかけると α=1.1111111… 整数部分1が2進法の小数第1位1になります αの5進小数表示は α=0.3131313… に2をかけると α=1.1313131… 整数部分1が2進法の小数第1位1になります αの6進小数表示は α=0.4 に2をかけると α=1.2 整数部分1が2進法の小数第1位1になります αの7進小数表示は α=0.444444444… に2をかけると α=1.222222222… 整数部分1が2進法の小数第1位1になります αの8進小数表示は α=0.5252525252… に2をかけると α=1.25252525252… 整数部分1が2進法の小数第1位1になります αの9進小数表示は α=0.6 に2をかけると α=1.3 整数部分1が2進法の小数第1位1になります

situmonn9876
質問者

お礼

具体例ありがとうございます。n進法の割り算や掛け算を勉強して、解説が理解できるようにしたいです。

その他の回答 (1)

  • titokani
  • ベストアンサー率19% (341/1726)
回答No.1

10進法とか2進法とかは表記の問題なので、αそのものの属性ではありません。 よく考えれば、αが何進法で表されているのかは無関係であることがわかると思います。

situmonn9876
質問者

お礼

簡潔なお返事、ありがとうございます。

関連するQ&A

  • N進法について

    この問題の解き方がわかりません。 問題 十進法の11(=1×10の1乗+1×10のゼロ乗)は二進法では1011と表記する。それでは、十進法の17は二進法で表記するとどうなるか。 との問題で、答えは10001らしいです。 聞きたいのは、「十進法の11(=1×10の1乗+1×10のゼロ乗)は二進法では1011と表記する。」の部分が、どうしてそう表記されるのか、いまいち解りません。 無知ですいません。良かったらご意見ください。

  • 零集合 カントール集合 十進法

    三進法では、0と1と2の3種類の文字がありますが、整数部分が0で、小数点以下の部分を、そのうちの2種類の文字をつかって、例えば、2を選ばずに、0と1だけを選んだとすれば、0.01101000110...のようなもの全体の集合は、測度がゼロになる。特に、これをカントール集合と呼ぶ、ということが、志賀浩二さんの本の中にありました。 それでは、十進法で、0~9の十種類の文字が使われていますが、例えば、整数部分が0で、小数点以下の部分を、例えば、0だけ使わないような集合、例えば、3と5だけ使わないような集合、例えば、2と4と8だけ使わないような集合は、測度がゼロになるのでしょうか? 十進法でも、2種類の文字だけであるとすれば、零集合になるということは、ある程度、予想できます。なぜなら、十進法は、三進法より、密度が小さいと感じるからです。それでは、文字が何種類くらいあれば、零集合にならないのか、ということを考えるようになりました。私の予想では、あるn進法の文字のうち、一種類の文字でも少なくなってしまうと、零集合になると思っています。例えば、平面は体積がゼロであるというように。 でも、ひょっとすると、十進法ならば、7文字だけしか使われていなくても、零集合にはならない、という可能性もあります。どなたか、教えていただけないでしょうか。私は、あまり、数学が得意ではないので、なるべく、わかりやすく教えてください。

  • 2進法について

    0以上の整数nについて、 nが偶数のときf(n)=f(n/2) nが奇数のときf(n)=f{(n-1)/2}+1 このときf(n)はnを2進法で表したときの1の個数になると思うのですが、証明する方法がわかりません。 帰納法などで証明できないでしょうか

  • 整数問題の証明

    「ある整数n(n+2)が8の倍数ならばnは偶数であることを証明せよ。」 という問題で、この問題の解答を一応書いておくと、 「n(n+2)が8の倍数ならばnは奇数であると仮定すると、 n=2k-1(kは整数)とおいて、 n(n+2)=(2k-1)(2k+1)=4k^2-1より、 n(n+2)は奇数なので8の倍数になりえず矛盾。 ゆえにnは偶数である」 ですが、私は、 「n(n+2)が8の倍数ならばnは奇数であると仮定すると、 n(n+2)=8k(kは整数)と表せるので、 n^2=2(4k-n)となり、n^2は偶数だから、 nが奇数ならばn^2も奇数なので矛盾。 ゆえにnは偶数である」 と解いたのですが、これは解答として成立しますか? 違うのであれば具体的にどこが違うのかもお願いします。

  • 循環小数について

    10進法で表された正の数Nがある。Nを5進法で表すと整数部分が2けたの循環小数xy.z(zの上にドット)となる。 また、N-1を7進法で表すと整数部分が2けたの循環小数zy.x(xの上にドット)となる このとき整数x,y,zの値を全て求める問題で 確認の為にもう一度教えてください N = (20x + 4y + z) / 4 N = (42z + 6y + x) / 6 + 1 Nを消去して 58x - 81z = 12 参考書の答えは 0≦x,y,z≦4で、x、z≠0より (i) z=2のときx=3,y=0,1,2,3,4 (ii) z=4のときxは整数とならず不適と書いてあるのですが これは xy.z(zの上にドット)の先頭が0では駄目のでX=1~4 zy.x(xの上にドット)の先頭が0では駄目のでZ=1~4 yは 、「5進法表記から導き出されたNの値」と「7進法表記から導かれたNの値」を一致させるにy=1~4と考えていいですか? 計算すると x=1のときz=46/81 x=2のときz=128/81 x=3のときz=2 x=4のときz=220/81 y=1,2,3,4(五進数より)と考えたのですが合っていますか?

  • 証明

    m,nが奇数のとき、(m^2)-(n^2) は8で割り切れることを証明するには m=2α+1 n=2β+1 (α、βは整数とおくと) (m^2)-(n^2)=(m+n)(m-n) m+n=2(α+β+1) m-n=2(α-β) (m^2)-(n^2)=4(α+β+1)(α-β) までは考えたのですが そのあと、 (1)αが奇数,βが奇数⇒α+β+1が奇数,α-βが偶数   (2)αが奇数,βが偶数⇒α+β+1が偶数,α-βが奇数   (3)αが偶数,βが奇数⇒α+β+1が偶数,α-βが奇数   (4)αが偶数,βが偶数⇒α+β+1が奇数,α-βが偶数 となり,(α+β+1)(α-β)は偶数です. よって、8の倍数といえる これでも合ってますか? 以前、回答がこなかったのでもういちどおねがいします

  • 整数部分、小数部分の問題です。

    a=√5+√2、b=√5-√2とするとき  a2乗-b2乗=□ 、ab=□である。 □<2√10<□+1であるから、a/bの整数部分をn、小数部分をcとするとき n=□、3c-5/c=□である。  (入試過去問題) ※整数、小数部分の計算で分数が入ったとき、マイナスが入ったとき(3/4√5とか-2√7など) 解けなくなります。 ご教授願います。

  • 分数・小数とn進法の関連

    数Aです。整数の単元で、分数・小数を学習した後にn進法を学習しました。 数学って、いろんなことが関連しあっていて面白いです。 でも、分数・小数(循環小数)とn進法の関連性がよくわかりませんでした。単に整数に関すること、というくくりで同じ単元の中で学習したのでしょうか? それとも何か関連があるのでしょうか? そんなに深い関連がないような気がするので、n進法を学習してから分数・小数を学習しても支障がないような気がします。 回答よろしくお願いいたします。

  • 自然数と小数を1対1対応で対角線論法し無矛盾したい

    自然数と有理数(循環小数)を1対1対応をつけて、対角線論法して無矛盾したいです。 自然数を1から始めることにします。 斜めに拾った数字で数を作ります。 有理数は循環小数なので、0.1010101・・・を0⇔1変換すると 0.0101010・・・になるのでは?が基本アイデアです。 自然数と有理数(循環小数)の一部を2進数表記にして 対応付けを作ります。 リスト1 1:11/12 =0.916666666・・・は2進数表記で  0.1110101010101… 2:8 /12 =0.666666666・・・は2進数表記で  0.1010101010101… 3:11/48 =0.229166666・・・は2進数表記で  0.0011101010101… 4:8 /48 =0.166666666・・・は2進数表記で  0.0010101010101… 5:11/192=0.057291666・・・は2進数表記で  0.0000111010101… 6:8 /192=0.416666666・・・は2進数表記で  0.0000101010101… 7:11/768=0.014322916・・・は2進数表記で  0.0000001110101… 8:8 /768=0.010416666・・・は2進数表記で  0.0000001010101… . n:11/3*2^(n+1){nは奇数}は2進数表記で 0.(0がn-1個続いて)11101010101… n:8 /3*2^(n ){nは偶数}は2進数表記で 0.(0がn-2個続いて)10101010101… . . 1つ目の有理数(循環小数)の小数1桁目を0⇔1反転し、 nつ目の有理数のn桁目を0⇔1反転して 対角線論法で作った2進数は0.010101010101…です。 でもリスト1に数がないです。 2つ目と3つ目の間に0.0101010101010…を入れると、 対角線論法で作った2進数が変わってしまい、うまくいきませんでした。 しょうがないので一桁づらしてリスト2を作ります。 リスト2 1:11/24 =0.4583333333・・・は2進数表記で  0.0111010101010… 2:8 /24 =0.3333333333・・・は2進数表記で  0.0101010101010… 3:11/96 =0.1145833333・・・は2進数表記で  0.0001110101010… 4:8 /96 =0.0833333333・・・は2進数表記で  0.0001010101010… 5:11/384 =0.0286458333・・・は2進数表記で  0.0000011101010… 6:8 /384 =0.0208333333・・・は2進数表記で  0.0000010101010… 7:11/1536=0.0071614583・・・は2進数表記で  0.0000000111010… 8:8 /1536=0.0052083333・・・は2進数表記で  0.0000000101010… . n:11/3*2^(n ){nは奇数}は2進数表記で 0.(0がn-1個続いて)01110101010… n:8 /3*2^(n+1){nは偶数}は2進数表記で 0.(0がn-2個続いて)01010101010… となって、リスト2の2つ目にリスト1から対角線論法で作った数が出てきます。 なんとなく自然数と有理数の一部が対応したような感じがします。 リスト1とリスト2個別にみれば 単調増加なので同じ有理数に、違う自然数が対応してるような 感じがします。 ・基本的に誤りでしょうか? ・リストが2つに分かれちゃいましたが1つにまとめられますか? ・有理数全体の有限小数でつまり、循環のパターン110とか001とか がたくさんあっても対角線論法で、無矛盾するためには どうすればよいでしょうか?

  • 進法について

    10進法で表された正の数Nがある。Nを5進法で表すと整数部分が2けたの循環小数xy.z(zの上にドット)となる。 また、N-1を7進法で表すと整数部分が2けたの循環小数zy.x(xの上にドット)となる このとき整数x,y,zの値を全て求める問題で N=xy.z(5) =5x+y+(1/5)z+{(1/5)^2}z+{(1/5)^3}z+… から (1/5)z+{(1/5)^2}z+{(1/5)^3}z+… の部分を等比数列で求めたいのですが {(1/5)*(1-1/5)^n}/1-(1/5) なって綺麗にまとめられません どうしたら {(1/5)z}/1-(1/5)になるのでしょうか? Nを消去して整理すると 58x-81z=12になるそうですがx,y,zはどのように求めるのですか?