Matemática e suas Tecnologias Matemática Prof.: João Mendes 18 nº SISTEMAS DE NUMERAÇÃO (II) SISTEMAS DE NUMERAÇÃO POSICIONAIS (OUTRAS BASES) Como foi visto no sistema de numeração decimal, em um sistema posicional, escolhe-se um número b para ser a base de contagem e utilizam-se b símbolos básicos para representar os números 0, 1, 2, 3, ..., b -1. Já para representar os números maiores ou iguais a b, utilizam-se combinações desses símbolos básicos, onde da direita para a esquerda estão indicando as quantidades de potências de b0, b1, b2, b3,..., respectivamente, a serem somadas. Assim, por exemplo, podemos considerar o numeral 4203 como um número expresso em qualquer base de contagem maior que 4. Para deixar claro de que base de contagem se trata, escreve-se o numeral entre parênteses, associado a um índice indicando a base. Veja: (4203)5 (lê-se: 4, 2, 0, 3, na base 5); (4203)6 (lê-se 4, 2, 0, 3, na base 6); (4203)10 ou simplesmente 4203 (lê-se: quatro mil, duzentos e três unidades). No sistema decimal, os dois primeiros numerais equivalem a: (4203)5 = 4 · 53 + 2 · 52 + 0 · 51 + 3 · 50 = 553 (4203)6 = 4 · 63 + 2 · 62 + 0 · 61 + 3 · 60 = 939 Quando a base de contagem do sistema é o número dois, dizemos que o sistema é binário e utilizamos apenas dois algarismos: 0 (zero, indicando a ausência da respectiva potência de base 2) e 1 (um, indicando a presença da respectiva potência de base 2). Veja outros exemplos com os respectivos correspondentes no sistema decimal: a) (100111)2 = 1 · 25 + 0 · 24 + 0 · 23 + 1 · 22 + 1 · 21 +1 · 20 = 32 + 4 + 2 + 1 = 39 ∴ (100111)2 = 39 b) (10001)2 = 1 · 24 + 1 · 20 = 16 + 1 = 17 ∴(10001)2 = 17 “ Quando a base de contagem do sistema é o número dois, dizemos que o sistema é binário ” Matemática e Suas Tecnologias c) (2210)3 = 2 · 33 + 2 · 32 + 1 · 31 + 0 · 30 = 54 + 18 + 3 = 75 ∴ (2210)3 = 75 No sistema de numeração posicional de base 11, utilizam-se 11 símbolos, que podem ser os mesmos símbolos do sistema decimal (0, 1, 2, 3, ..., 9) e mais um outro símbolo para representar o número 10. Se, por exemplo, escolhe-se 10 = D, temos os seguintes numerais com os respectivos correspondentes no sistema indo-arábico (decimal): a) (3DD)11 = 3 · 112 + 10 · 111 + 10 · 110 = 363 + 110 + 10 = 483 ∴(3DD)11 = 483 b) (20D9)11 = 2 · 113 + 10 · 111 + 9 · 110 = 2662 + 110 + 9 = 2781 ∴(20D9)11 = 2781 Já no sistema de base doze, devemos escolher um símbolo para representar o número 10 e outro para representar o número 11. Se, em um sistema de numeração posicional de base 12, considerarmos os mesmos símbolos do sistema decimal e mais D = 10 e E = 11, podemos dizer que: a) (1DE)12 = 1 · 122 + 10 · 121 + 11 · 120 = 144 + 120 + 11 = 275 ∴(1DE)12 = 275 b) (ED0E)12 = 11 · 123 + 10 · 122 + 11 · 120 = 19008 + 1440 + 11 = 20459 ∴(ED0E)12 = 20459 De modo geral, o número (anan – 1 ... a2a1a0)b, escrito na base b, pode ser escrito na base 10 assim: (anan – 1 ... a2a1a0)b = an · bn + an – 1 . bn – 1 + ... + a2 · b2 + a1 · b1 + a0, onde os algarismos aí podem tomar apenas os valores 0, 1, 2, ... ; b – 1. Por exemplo: (2011)3 = 2 · 33 + 0 · 32 + 1 · 31 + 1 = 58, onde se tem: 3 · (2 · 32 + 0 · 31 + 1) + 1 = 58, isto é: 19 3 . 19 + 1 = 58 ou 58 3 19 Note: Para escrever 58 no sistema de numeração de base 3, o primeiro algarismo da esquerda (1) é o resto da divisão de 58 por 3 (base 3). Usando, agora, o quociente 19, temos: 2 · 32 + 0 · 31 + 1 = 19 3 · (2 · 31 + 0) + 1 = 19 6 3 · 6 + 1 = 19 ou 19 3 6 Note: Para escrever 58 no sistema de numeração de base 3, o segundo algarismo da esquerda (1) é o resto da divisão do primeiro quociente (19) por 3 (base 3). Usando, agora, o quociente 6, temos: 2 · 31 + 0 = 6 3·2=6 ou 6 3 0 2 2 FB NO ENEM Matemática e Suas Tecnologias Note: O terceiro algarismo da esquerda (0) é o resto da divisão do segundo quociente (6) por 3 (base 3). Usando o quociente 2, temos:2 = 3 · 0 + 2 ou 2 3 58 3 2 0 28 19 3 Note: O último algarismo (primeiro da direita, 2) é o resto da divisão terceiro quociente (2) por 3 (base 3). Na prática, façamos apenas assim: 1 1 6 0 3 2 3 2 0 Daí, 58 = (2011)3 Seguindo o mesmo raciocínio, podemos, por exemplo, esrever o número 120 nos sistemas de bases 6, 2 e 9, respectivamente. Veja: a) 120 6 b) c) 1. 00 20 6 0 2 3 3 6 0 120 2 00 60 2 0 00 30 2 0 10 15 2 0 1 7 1 120 9 30 13 9 3 4 1 9 1 0 Daí, 120 = (320)6 De fato: (320)6 = 3 · 62 + 2 · 61 + 0 · 60 = 108 + 12 = 120 2 3 1 2 1 1 Daí, 120 = (1111000)2 De fato: (11000)2 = 1 · 26 + 1 · 25 + 1 · 24 + 1 · 23 = 64 + 32 + 16 + 8 = 120 2 0 Daí, 120 = (143)9 De fato: (143)9 = 1 · 92 + 4 · 91 + 3 · 90 = 81 + 36 + 3 = 120 EXERCÍCIOS PROPOSTOS (UFPR) Quando escrevemos 4307, por exemplo, no sistema de numeração decimal, estamos nos referindo ao número 4 · 103 + 3 · 102 + 0 · 101 + 7 · 100 . Seguindo essa mesma ideia, podemos representar qualquer número inteiro positivo utilizando apenas os dígitos 0 e 1, bastando escrever o número como soma de potências de 2. Por exemplo, 13 = 1 · 23 + 1 · 22 + 0 · 21 + 1 · 20 e, por isso, a notação [1101]2 é usada para representar 13 nesse outro sistema. Note que os algarismos que ali aparecem são os coeficientes das potências de 2 na mesma ordem em que estão na expressão. Com base nessas informações, considere as seguintes afirmativas. 1. [111]2 = 7 2. [110]2 + [101]2 = [1010]2 3. Qualquer que seja o número inteiro positivo n, a expressão de 2n, em potências de 2, tem apenas um dígito diferente de 0. 4. Se a = [1111 ... 11]2, então 2 x a = [1111 ... 110]2. 20 dígitos 21 dígitos Assinale a alternativa correta. A) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. B) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. C) Somente as afirmativas 1 e 4 são verdadeiras. D) Somente as afirmativas 1, 3 e 4 são verdadeiras. E) Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras. FB NO ENEM 3 Matemática e Suas Tecnologias 2. Um grupo de amigos decidiu criar seu próprio sistema de numeração posicional, e a base escolhida foi o 5. Adotaram, portanto, cinco símbolos básicos que, escritos lado a lado, da direita de quem está lendo para a esquerda, representam, respectivamente, as quantidades de potências 50, 51, 52, ... a serem somadas. Os símbolos escolhidos foram: Usando o sistema de numeração decimal, escreva os números que estão sendo representados quando alguém desse grupo escreve: Z B) A A A) 3. Qualquer número inteiro A B C D E positivo pode ser representado 01 03 05 07 02 03 06 07 04 05 05 07 08 09 10 11 16 17 18 19 na base “2” como a soma de fatores que indicam potências 09 11 13 15 10 11 14 15 12 13 14 15 12 13 14 15 20 21 22 23 crescentes de 2, da direita 17 19 21 23 18 19 22 23 20 21 22 23 24 25 26 27 24 25 26 27 para a esquerda, aparecendo 27 30 31 29 30 31 29 30 31 29 30 31 26 28 28 28 o símbolo “1” se 2 elevado 25 27 29 31 àquela potência está presente na composição do número, e o símbolo “0” se 2 elevado àquela potência não está presente na composição do número. Por exemplo: o número 5 é representado por (101)2 , pois 5 = 1 · 22 + 0 · 21 + 1 · 20 o número 9 pode ser representado por (1001)2 , pois 9 = 1 · 23 + 0 · 22 + 0 · 21 + 1 · 20 Desse modo, no sistema binário de numeração (base 2), usam-se apenas dois algarismos na representação dos números: 0 (zero, indicando a ausência do grupo) e 1 (um, indicando a presença do grupo). Como forma de despertar o interesse dos alunos pelo tema, um professor de matemática confeccionou os cartões a seguir com base nas regras do sistema binário e os apresentou a seus alunos afirmando: “adivinharei o dia do aniversário de qualquer um de vocês”. Para isso, bastava lhe dizer todos os cartões nos quais se encontra a número indicativo do mês e o número indicativo do dia do nascimento. Tudo bem, disse Patrícia, uma das alunas, mas você, professor, não poderá ver os cartões. O mês em que nasci se encontra nos cartões A, B, D e o dia, nos cartões B, C, D, E. Sem olhar os cartões, o professor disse, corretamente, que o dia do aniversário de Patrícia era: A) 29 de novembro. B) 29 de setembro. E) 14 de outubro. C) 30 de novembro. D) 30 de setembro. = zero A = um Z = dois = quatro = três 4. João apresenta a seguinte igualdade à Patrícia e garante que a mesma é verdadeira: Patrícia pensa um pouco e confirma: “realmente essa igualdade é verdadeira”. Como se justifica a veracidade da igualdade acima? 5. De posse de sua senha bancária de quatro dígitos, 0826, Marcos teve uma ideia para anotá-la com segurança: mudaria a base do sistema de numeração e anotaria o numeral corresponde à sua senha, no sistema por ele criado. Se Marcos utilizou a base 12, os algarismos do sistema decimal e mais 10 = e ∅ = 11, o numeral anotado por ele foi: A) 58 B) 58∅ C) 5∅ D)∅∅ E) 8∅5 885 = 531 + 346 + 7 GABARITO (V.17) 1 2 3 4 5 D * B D D Professor-Colaborador: João Mendes * 2. 19998 4 FB NO ENEM OSG: 34868/10 - A.J - REV.: FLÁ