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TEORÍA DE NUMERACIÓN - Sistema Posicional - Representación Literal - Conteo de Numerales - Cambios de Base ARITMÉTICA – SEM 12 Objetivos • Repasar los principios fundamentales del sistema Posicional de numeración. • Recordar la representación de un numeral, y la forma para determinar la cantidad de numerales. • Aplicar los cambios de base y las propiedades, en la solución de problemas. Introducción En el transcurso del desarrollo de la humanidad, el hombre tuvo la necesidad de expresar el número, al inicio presumiblemente solo en un lenguaje simbólico y posteriormente mediante símbolos o cifras. Si bien el sistema de numeración decimal es muy importante y muy usado, hay otros también importantes como el sistema binario utilizado en los sistemas digitales. En el presente capítulo recordaremos los principales aspectos y conceptos utilizados en la teoría de numeración, como la representación literal, la descomposición polinómica y el cambio de base. SISTEMA POSICIONAL DE NUMERACIÓN PRINCIPIO DEL ORDEN Toda cifra dentro de un numeral posee un lugar y un orden; el orden se contara de derecha a izquierda empezando desde 1 y el lugar de izquierda a derecha también empezando desde 1 Sea el número A = 64572 LUGAR A = 6 4 5 7 2 ORDEN5 4 3 2 1 1 2 3 4 5 En el número A la cifra 7 tiene lugar 4 y orden 2 PRINCIPIO DE LA BASE La base de un sistema de numeración nos indica cuántas unidades de cierto orden son necesarias para formar una unidad del orden inmediato superior En forma practica, la base nos indicara de cuanto en cuanto se esta agrupando en dicho sistema de numeración 0 ≤ CIFRA < BASE Debemos tener en cuenta que en todo numeral se cumple: Algunos sistemas de numeración: ; CIFRA ∈ ℤ REPRESENTACIÓN LITERAL Ejemplos: 10,11,12,13,…,98,99 y su representación literal es: 𝑎𝑏 Además: 𝑎 puede ser 1,2,3,…,8,9 𝑏 puede ser 0,1,2,3,…,8,9 • Los números de 3 cifras de la base 6, son 1006, 1016, 1026, … , 5546, 5556 y su representación 𝑐𝑑𝑒6 Además: 𝑐 puede ser 1,2,3,4,5 𝑑 puede ser 0,1,2,3,4,5 literal es: 𝑒 puede ser 0,1,2,3,4,5 • Los números de 2 cifras, son • Los números de 4 cifras consecutivas y crecientes de la 12348, 23458, 34568, 45678 y su 𝑛 𝑛 + 1 𝑛 + 2 (𝑛 + 3) 8 Además: 𝑛 puede ser: 1,2,3,4 literal es: base 8, son: representación NUMERAL CAPICÚA Son aquellos numerales que tiene una representación simétrica, es decir al ser leídos de derecha a izquierda y de izquierda a derecha representa la misma cantidad 22 35753 2𝑎𝑎2 1318 𝑎𝑏𝑐𝑏𝑎7 Ejemplos: DETERMINACIÓN DE LA CANTIDAD DE NUMERALES Para saber la cantidad de numerales, se multiplican la cantidad de valores que toman las cifras formadas por las variables diferentes. Debemos considerar que la primera cifra debe ser diferente de cero. Ejemplo: Hallamos cuantos numerales de la forma hay. 𝒂 + 𝟑 𝒃(𝒃 − 𝟑)(𝟐𝒄) Es una cifra que sólo depende de la variable 𝑎, se analiza los valores que tomará la cifra 𝑎 + 3 . Se analiza los valores que tomará 𝑏. Es una cifra que depende de la variable 𝑐, se analiza los valores que tomará la cifra 2𝑐 . Evaluando las variables de las cifras: (𝒂 + 𝟑): 1; 2; 3; 4; … ; 9 9 valores 𝒃: 3; 4; 5; 6; … ; 9 7 valores (𝟐𝒄): 0; 1; 2; 3; … ; 9 10 valores Cantidad. de numerales: 𝟗 × 𝟕 × 𝟏𝟎 = 𝟔𝟑𝟎 DESCOMPOSICIÓN POLINÓMICA DE UN NUMERAL Ejemplos: Ejemplos: POR CIFRAS POR BLOQUES * 9874 = 9×103 + 8×102 + 7×10 + 4 * 657438 = 6×8 4 + 5×83 + 7×82 + 4×8 + 3 * 786025n = 7n 5 + 8n4 + 6n3 + 2n + 5 * 727272 = 72×104 + 72×102 + 72 * 45345309 = 4539×9 4 + 4539×9 * 6506500658 = 658×8 7 + 658×8 4 + 658 CAMBIOS DE BASE. 1ER CASO: DE BASE “ N ≠ 10 ” A BASE “ 10 ” MÉTODO: POR DESCOMPOSICIÓN POLINÓMICA Ejemplo: Exprese 67438 en el sistema decimal 67438 = 7x8 2 +6x83 + 4x8 + 3 = 3072 + 448 + 32 + 3 = 3555 67438 = 3555 2DO CASO: DE BASE “10 ” A BASE “ M ≠ 10 ” MÉTODO: POR DIVISIONES SUCESIVAS Ejemplo: Exprese 3546 en el sistema octanario Si se desea expresar un numeral: 3746 8 2 468 8 4 58 8 2 7 3746 = 72428 NOTA: DE BASE “ N ≠ 10 ” A OTRA BASE “ M ≠ 10 ” Se aplican los dos casos anteriores, es decir: BASE “ N ≠ 10 “ BASE “ M ≠ 10 “ BASE 10 POR DESCOMPOSICIÓN POLINÓMICA POR DIVISIONES SUCESIVAS CASOS ESPECIALES DE CAMBIOS DE BASE. 1ER CASO: • Se forman grupos de K cifras; a partir de la última cifra. • Cada grupo así formado se descompone polinómicamente, dicho resultado es la cifra en la nueva base NK . Ejemplo: Exprese 10 202 112(3) en el sistema nonario. 10 20 21 12(3) DE BASE “N” A BASE “ NK ” 1x3+0 2x3+0 2x3+1 1x3+2 3 6 7 5(9) 10 202 112(3) = 3675(9) . 2DO CASO: • Cada cifra del numeral de la base NK genera un grupo de k cifras en base N • Las cifras de cada grupo se obtienen por divisiones sucesivas entre N Ejemplo: Exprese 5 207(9) en el sistema ternario. 12 02 00 21(3) DE BASE “NK ” A BASE “ N ” 5 2 0 7(9) 5 207(9) = 12 020 021(9) . • Si las divisiones no generan K cifras, se completará con ceros a la izquierda 5 3 2 1 2 3 2 0 0 3 0 0 7 3 1 2 Aplicación Piden la suma de cifras de: 𝑎 + 𝑏 + 𝑛 + 𝑘 = 213312𝑛9𝑎𝑏(𝒏𝟐) Por cambio de base especial, llevaremos el numeral de base “n” a la base “𝑛2” Resolución Halle 𝑎 + 𝑏 + 𝑛 + 𝑘 en la siguiente igualdad: 9𝑎𝑏𝑘 = 213 312𝑛 donde 𝑘 = 𝑛 2: Dé como respuesta la suma de cifras del resultado. Se tiene 21 33 12𝑛 21𝑛 33𝑛 se descompone polinómicamente cada bloque que será la nueva cifra en base 𝑛2 (2𝑛 + 1)(3𝑛 + 3)(𝑛 + 2) 𝑛29𝑎𝑏 𝑛2 = Como son iguales, se compara cada cifra correspondiente 9 = 2𝑛 + 1 𝑛 = 4 𝑎 = 3𝑛 + 3 𝑎 = 15 𝑏 = 𝑛 + 2 𝑏 = 6 𝑛2 = 𝑘 𝑘 = 16 𝑎 + 𝑏 + 𝑛 + 𝑘 = 41 ∴ 4 + 1 = 5 Por lo tanto, la suma de cifras es 5 Se tendría la siguiente igualdad: PROPIEDADES. Numeral de Cifras Máximas1. K cifras Ejemplos: n − 1 n − 1 n− 1 . . . (n − 1)n = n k − 1 103 − 1* 999 = * 9999 = 104 − 1 ∗ 88889 = 9 4 − 1 = 9260 ∗ 777778 =85 − 1 = 32767 ∗ 4444445 = 56 − 1 = 15624 ∗ 2222. . . .223 = 3 12 − 1 12 cifras Intervalo en el que se encuentra un numeral3. K cifras Ejemplos: abc. . . pq n < nk < 102 nk −1 ≤ ab ∗ 102 ≤ * 10 ≤ abc < 103 mnp9∗ 92 ≤ < 93 ∗ 93 ≤ mnpq9 < 9 4 BIBLIOGRAFÍA Asociación Fondo de Investigadores y Editores. Aritmética. Análisis razonado del número y sus aplicaciones. Lumbreras Editores, 2020. Asociación Fondo de Investigadores y Editores. Aritmética: Colección compendio académico UNI. Lumbreras Editores, 2018. www.a c adem ia c e sa r v a l l e j o . e du . p e
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