Задание 10. Системы счисления
Одно и то же число можно записать по-разному. В этом задании мы переводим числа из одной системы счисления в другую, вычисляем выражения, сравниваем числа и считаем цифры в их записи.
Сначала прочитай, что требуется записать в ответе: само число, количество цифр или сумму цифр. Затем проверь, в какой системе счисления должен быть ответ.
1. Что означает основание системы счисления
В записи 1012 маленькая двойка справа внизу — основание системы счисления. Она показывает, что число записано в двоичной системе. Этот индекс не является цифрой самого числа.
| Система |
Основание |
Допустимые цифры |
| Двоичная |
2 |
0, 1 |
| Восьмеричная |
8 |
0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 |
| Десятичная |
10 |
0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 |
| Шестнадцатеричная |
16 |
0–9, A, B, C, D, E, F |
В шестнадцатеричной системе буквы обозначают отдельные цифры:
A = 10; B = 11; C = 12; D = 13; E = 14; F = 15.
Цифра и число
В записи 2B16 две цифры: 2 и B.
Значение цифры B равно одиннадцати, но сама B занимает один разряд.
Запись 10 бывает разной
102 = 210
108 = 810
1016 = 1610
Запись 10 означает одну единицу следующего разряда. Её значение равно основанию системы.
Значение каждой цифры меньше основания. В двоичной записи нет цифры 2, в восьмеричной — цифр 8 и 9. Например, запись 1288 недопустима.
2. Перевод в десятичную систему: веса разрядов
В привычной десятичной системе:
372 = 3 · 100 + 7 · 10 + 2 · 1.
Значение цифры зависит от её места: сотни, десятки, единицы.
В других позиционных системах работает то же правило. У крайнего правого разряда вес 1. При каждом шаге влево вес умножается на основание.
| Основание |
Веса разрядов справа налево |
| 2 |
1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024 |
| 8 |
1, 8, 64, 512, 4096 |
| 16 |
1, 16, 256, 4096, 65536 |
Эти веса — степени основания: p0, p1, p2 и так далее. Нумерация разрядов начинается с нуля справа; p0 = 1.
Пример: 101101₂ в десятичной системе
Подпишем под каждой цифрой её вес. Затем умножим цифру на вес и сложим результаты.
| Цифра |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
| Вес |
32 |
16 |
8 |
4 |
2 |
1 |
| Вклад |
32 |
0 |
8 |
4 |
0 |
1 |
1011012 = 1 · 32 + 0 · 16 + 1 · 8 + 1 · 4 + 0 · 2 + 1 · 1 = 4510.
В двоичной системе достаточно сложить веса разрядов, в которых стоят единицы:
32 + 8 + 4 + 1 = 45.
Нулевые разряды сохраняют свои места, но ничего не добавляют к сумме.
Восьмеричная запись
1578 = 1 · 82 + 5 · 81 + 7 · 80
= 1 · 64 + 5 · 8 + 7 · 1
= 64 + 40 + 7
= 11110.
Шестнадцатеричная запись
2B16 = 2 · 161 + 11 · 160
= 2 · 16 + 11 · 1
= 32 + 11
= 4310.
Сначала заменяем B её значением 11.
3. Ещё один способ: читаем число слева направо
Этот способ пригодится для проверки. Возьми значение первой цифры. Затем для каждой следующей цифры умножай накопленный результат на основание и прибавляй новую цифру.
Снова переводим 101101₂
- Первая цифра 1: результат 1.
- Читаем 0: 1 · 2 + 0 = 2.
- Читаем 1: 2 · 2 + 1 = 5.
- Читаем 1: 5 · 2 + 1 = 11.
- Читаем 0: 11 · 2 + 0 = 22.
- Читаем 1: 22 · 2 + 1 = 45.
Получилось то же число: 45. Все промежуточные результаты здесь записаны в десятичной системе.
Почему так можно? Когда справа дописывается цифра, прежние цифры сдвигаются на один разряд влево. Их общий вклад умножается на основание, а новая цифра добавляется как число единиц.
Например, для 1578: сначала 1, затем 1 · 8 + 5 = 13, затем 13 · 8 + 7 = 111.
4. Как вычислять выражение с разными основаниями
Удобный порядок: переведи каждое число в десятичную систему, подставь результаты в выражение и выполни действия в обычном порядке.
Разбор выражения
(ФИПИ, материалы для подготовки к ОГЭ-2026, линия 10.) Найдём десятичное значение выражения:
(A016 − 128) : 102.
| Число |
Перевод |
Результат |
| A016 |
10 · 16 + 0 |
160 |
| 128 |
1 · 8 + 2 |
10 |
| 102 |
1 · 2 + 0 |
2 |
Теперь вычисляем:
(160 − 10) : 2 = 150 : 2 = 75.
Ответ: 75. Если условие просит только десятичное число, основание в ответе не указываем.
Обрати внимание: 102 — это два, поэтому в последнем действии делим на 2. Индексы основания нельзя воспринимать как часть числа или как множители.
5. Как сравнивать числа из разных систем
Сначала приведи числа к одной системе. Для начала удобнее переводить всё в десятичную: после этого сравнение становится обычным.
Наибольшее и наименьшее число
(ФИПИ, материалы для подготовки к ОГЭ-2026, линия 10.) Сравним F016, 778 и 111111102.
| Исходная запись |
В десятичной системе |
| F016 |
15 · 16 + 0 = 240 |
| 778 |
7 · 8 + 7 = 63 |
| 111111102 |
128 + 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 = 254 |
63 < 240 < 254.
Если требуется максимум, ответ 254. Если минимум — 63.
Количество цифр можно напрямую сравнивать только у положительных целых чисел в одной системе и без ведущих нулей.
Например, 1002 = 410, а 778 = 6310: более длинная запись здесь обозначает меньшее число.
6. Перевод из десятичной системы
Способ 1. Для двоичной системы — собираем число из весов
Переведём 4510 в двоичную систему.
Берём наибольшую степень двойки, не превосходящую 45: это 32. Дальше проверяем все меньшие веса по порядку.
| Вес |
Что делаем с остатком |
Цифра |
| 32 |
45 − 32 = 13 |
1 |
| 16 |
13 меньше 16; оставляем 13 |
0 |
| 8 |
13 − 8 = 5 |
1 |
| 4 |
5 − 4 = 1 |
1 |
| 2 |
1 меньше 2; оставляем 1 |
0 |
| 1 |
1 − 1 = 0 |
1 |
Читаем цифры по порядку строк:
4510 = 1011012.
Даже если остаток уже стал нулём, для всех оставшихся младших разрядов нужно записать нули. Например, 40 = 32 + 8, поэтому 4010 = 1010002.
Способ 2. Для любого основания — деление с остатком
Переведём 11110 в восьмеричную систему.
Делим на 8, затем снова делим полученное целое частное. Продолжаем, пока частное не станет нулём.
| Деление |
Целое частное |
Остаток |
| 111 : 8 |
13 |
7 |
| 13 : 8 |
1 |
5 |
| 1 : 8 |
0 |
1 |
Остатки получаются от младшего разряда к старшему:
- 7 — единицы;
- 5 — восьмёрки;
- 1 — шестьдесятчетвёрки.
Поэтому в записи числа располагаем остатки в обратном порядке: 1, 5, 7.
11110 = 1578.
Проверка: 1 · 64 + 5 · 8 + 7 = 111.
Для двоичной системы делим на 2, для шестнадцатеричной — на 16. Остатки 10–15 заменяем буквами A–F.
Например, 43 : 16 = 2, остаток 11 (B); затем 2 : 16 = 0, остаток 2. Получаем 4310 = 2B16.
7. Быстрый перевод между системами 2, 8 и 16
Основания связаны: 8 = 23, а 16 = 24.
Поэтому одной восьмеричной цифре соответствуют три двоичные цифры, а одной шестнадцатеричной — четыре. Такие группы называют триадами и тетрадами.
Из двоичной в восьмеричную
Возьмём 1011012. Разбиваем целую двоичную запись на группы по три цифры справа налево:
101 | 101
Каждую группу переводим отдельно:
1012 = 4 + 1 = 5.
1011012 = 558.
Из двоичной в шестнадцатеричную
Разбиваем то же число на группы по четыре цифры справа налево. Неполную левую группу дополняем нулями слева:
0010 | 1101
00102 = 2;
11012 = 8 + 4 + 1 = 13 = D.
1011012 = 2D16.
Черта между группами нужна только для удобства чтения. В ответе её не пишут.
Из восьмеричной в двоичную
Каждую цифру заменяем ровно тремя двоичными цифрами:
1 → 001;
5 → 101;
7 → 111.
1578 = 001 | 101 | 1112.
Убираем ведущие нули всей записи:
1578 = 11011112.
Из шестнадцатеричной в двоичную
Каждую цифру заменяем ровно четырьмя двоичными цифрами:
2 → 0010;
B → 1011.
2B16 = 0010 | 10112.
Убираем ведущие нули всей записи:
2B16 = 1010112.
Убирать можно только ведущие нули всей записи. Внутри числа нули сохраняются.
Например, 418 = 100 | 0012 = 1000012. Если заменить последнюю группу просто на 1, получится другое число.
Для проверки: 558 = 5 · 8 + 5 = 45, а 2D16 = 2 · 16 + 13 = 45. Оба результата совпали с исходным 1011012.
8. Считаем цифры и сумму цифр
Значение числа и свойства его записи
Мы уже получили: 4510 = 1011012. Теперь ответы зависят от вопроса:
| Что спрашивают |
Ответ |
| Значение числа в десятичной системе |
45 |
| Сколько цифр в двоичной записи |
6 |
| Сколько единиц в двоичной записи |
4 |
| Сколько нулей в двоичной записи |
2 |
| Сумма цифр двоичной записи |
1 + 0 + 1 + 1 + 0 + 1 = 4 |
В двоичной системе сумма цифр равна количеству единиц. Для других оснований такое совпадение не является общим правилом.
Сумма цифр восьмеричной записи
11110 = 1578.
Сумма цифр: 1 + 5 + 7 = 1310.
Если требуется записать эту сумму в восьмеричной системе, переводим ещё раз:
1310 = 158.
Десятичный ответ — 13, восьмеричная запись суммы — 15. Выбор определяет условие.
Количество двоичных цифр без полного перевода
Для положительного целого числа N: если
2k−1 ≤ N < 2k,
в его двоичной записи k цифр.
Например, 32 ≤ 45 < 64, то есть 25 ≤ 45 < 26. Значит, цифр 6.
Для нуля запись отдельная: 0. В ней одна цифра.
Если длина записи специально не задана, ведущие нули не дописываем.
У 1011012 шесть цифр и два нуля. В записи 00101101 цифр уже восемь и нулей четыре, хотя значение числа осталось тем же.
9. Полезные закономерности двоичной записи
| Число |
Двоичная запись |
Что заметить |
| 63 = 26 − 1 |
111111 |
Шесть единиц |
| 64 = 26 |
1000000 |
Одна единица и шесть нулей |
| 65 = 26 + 1 |
1000001 |
Две единицы |
2k записывается как единица и k нулей. У числа 2k − 1 при k ≥ 1 запись состоит из k единиц.
Например, 255 = 256 − 1 = 28 − 1. Поэтому 25510 = 111111112, и единиц в записи 8.
10. Частые ошибки и проверка решения
| Ошибка |
Как проверить себя |
| Начать веса с 2, 8 или 16 |
Самый правый вес всегда 1 — нулевая степень основания. |
| Пропустить разряд с нулём |
Сохрани место каждой цифры: 10012 = 8 + 1 = 9. |
| Принять A за 1 или B за 2 |
A = 10, B = 11, C = 12, D = 13, E = 14, F = 15. |
| Прочитать остатки в порядке получения |
Первый остаток — цифра единиц, в записи она стоит справа. |
| Разбить двоичную запись на группы от левого края |
Для целых чисел группы отсчитывают от правого края. |
| Сравнить длины записей с разными основаниями |
Сначала приведи числа к одной системе. |
| Записать число вместо количества единиц |
Вернись к вопросу задания и проверь требуемую величину. |
Проверка перевода: переведи полученный результат обратно или используй второй способ.
Проверка ответа: подчеркни, какую величину и в какой системе просили записать.
11. Попробуй самостоятельно
Сначала реши задачу, затем открой ответ. Если система ответа отдельно не указана, здесь записывай результат в десятичной системе.
1. Из двоичной в десятичную
Переведи 1110112 в десятичную систему.
Ответ и решение
1110112 = 32 + 16 + 8 + 2 + 1 = 59.
2. Шестнадцатеричная цифра
Переведи 3A16 в десятичную систему.
Ответ и решение
A = 10. Поэтому 3A16 = 3 · 16 + 10 = 58.
3. Выражение
Вычисли:
1010112 + 728 + 2A16.
Ответ и решение
1010112 = 43;
728 = 7 · 8 + 2 = 58;
2A16 = 2 · 16 + 10 = 42.
43 + 58 + 42 = 143.
4. Сравнение
Найди наибольшее число: B416, 2658, 101100112. Запиши его десятичное значение.
Ответ и решение
B416 = 11 · 16 + 4 = 180.
2658 = 2 · 64 + 6 · 8 + 5 = 181.
101100112 = 128 + 32 + 16 + 2 + 1 = 179.
Ответ: 181.
5. Количество единиц
Сколько единиц в двоичной записи числа 10010?
Ответ и решение
100 = 64 + 32 + 4, поэтому 10010 = 11001002.
Единиц 3.
6. Сумма цифр
Найди сумму цифр восьмеричной записи числа 15010. Саму сумму запиши в восьмеричной системе.
Ответ и решение
15010 = 2268, поскольку 2 · 64 + 2 · 8 + 6 = 150.
Сумма цифр: 2 + 2 + 6 = 1010 = 128.
Ответ: 12.
7. Перевод по группам
Запиши 101110012 в шестнадцатеричной системе.
Ответ и решение
Разбиваем: 1011 | 1001.
Первая группа равна 11, то есть B; вторая — 9.
Ответ: B9.
8. Переход через степень двойки
Сколько двоичных цифр у числа 6410? Сколько среди них единиц?
Ответ и решение
64 = 26 = 10000002.
Всего цифр 7, а единица одна.
Материалы ФИПИ для подготовки к ОГЭ-2026: в разделах 4 и 5 использованы числовые данные тренировочных заданий линии 10; формулировки сокращены. Остальные примеры и задания составлены для этого разбора.