Сколько единиц в двоичной записи числа 22014 - 4650 - 38?

Поляков Евгений Александрович

Учитель информатики высшей категории

Проверено учителем

Чтобы найти количество единиц в двоичной записи выражения 220144650382 to the 2014th power minus 4 to the 650th power minus 38, необходимо привести все компоненты к степеням двойки и проанализировать их побитовое представление. 1. Приведение к степеням двойки Сначала перепишем выражение в виде степеней числа 2:

  • 220142 to the 2014th power — это единица и 20142014 нулей в двоичной системе. 4650=(22)650=213004 to the 650th power equals open paren 2 squared close paren to the 650th power equals 2 to the 1300th power — это единица и 13001300 нулей. 38=32+4+2=25+22+2138 equals 32 plus 4 plus 2 equals 2 to the fifth power plus 2 squared plus 2 to the first power.

Итоговое выражение: 22014213002522212 to the 2014th power minus 2 to the 1300th power minus 2 to the fifth power minus 2 squared minus 2 to the first power2. Поэтапное вычисление Воспользуемся правилом: в двоичной системе разность 2n2k2 to the n-th power minus 2 to the k-th power (где n>kn is greater than k) представляет собой строку из (nk)open paren n minus k close paren единиц, за которой следует kk нулей. Шаг 1: Вычисляем 22014213002 to the 2014th power minus 2 to the 1300th power Согласно правилу, это число состоит из:

  • 20141300=7142014 minus 1300 equals 714 единиц. 13001300 нулей.

Шаг 2: Вычитаем 252 to the fifth power Теперь из полученного результата нужно вычесть 252 to the fifth power. Мы «занимаем» одну единицу из младшего разряда первого блока единиц (который заканчивается на позиции 13001300). Разность 21300252 to the 1300th power minus 2 to the fifth power превращает этот участок в:

  • 13005=12951300 minus 5 equals 1295 единиц. 55 нулей в конце.

Общее количество единиц на данный момент: (7141)+1295=713+1295=2008open paren 714 minus 1 close paren plus 1295 equals 713 plus 1295 equals 2008 единиц. Шаг 3: Вычитаем 222 squared и 212 to the first power Нам нужно вычесть оставшиеся степени из хвоста числа, состоящего из нулей. Текущее число выглядит как: [713 единиц] [0] [1295 единиц] [00000].

  • При вычитании 222 squared из "хвоста" нулей мы снова занимаем единицу у младшей единицы блока из 12951295 единиц.
    Разность 25222 to the fifth power minus 2 squared дает блок из 52=35 minus 2 equals 3 единиц. При вычитании 212 to the first power из оставшейся части, разность 22212 squared minus 2 to the first power дает 21=12 minus 1 equals 1 единицу.

3. Итоговый подсчет Разложим вычитание 213002522212 to the 1300th power minus 2 to the fifth power minus 2 squared minus 2 to the first power более наглядно:

  1. 21300252 to the 1300th power minus 2 to the fifth power дает 12951295 единиц (позиции с 55 по 12991299). Чтобы вычесть 222 squared и 212 to the first power, представим это как вычитание из «нижних» единиц.
    Удобнее посчитать так:
    22014(21300+25+22+21)2 to the 2014th power minus open paren 2 to the 1300th power plus 2 to the fifth power plus 2 squared plus 2 to the first power close parenВ двоичной записи вычитаемое (21300+25+22+21)open paren 2 to the 1300th power plus 2 to the fifth power plus 2 squared plus 2 to the first power close paren — это четыре единицы в позициях 1300,5,2,11300 comma 5 comma 2 comma 1.

При вычитании 22014213002 to the 2014th power minus 2 to the 1300th power мы получаем 714 единиц. Затем вычитание каждой последующей степени «забирает» одну единицу из существующего массива и порождает новые единицы до своей позиции:

  • Вычитание 252 to the fifth power из 213002 to the 1300th power превращает 1 единицу (в позиции 13001300) в 13005=12951300 minus 5 equals 1295 единиц. Вычитание 222 squared из 252 to the fifth power превращает 1 единицу (в позиции 55) в 52=35 minus 2 equals 3 единицы. Вычитание 212 to the first power из 222 squared превращает 1 единицу (в позиции 22) в 21=12 minus 1 equals 1 единицу.

Суммируем блоки единиц:

  • Первый блок: 20141300=7142014 minus 1300 equals 714. После займа остается 713. Второй блок: 13005=12951300 minus 5 equals 1295. После займа остается 1294. Третий блок: 52=35 minus 2 equals 3. После займа остается 2. Четвертый блок: 21=12 minus 1 equals 1.

Общее количество: 713+1294+2+1=2010713 plus 1294 plus 2 plus 1 equals 2010. Ответ: 2010 Хотите, чтобы я проверил аналогичное выражение с другими степенями или в другой системе счисления?

Форма ответа

Ваш аватар