1b
Kurs 1b Visa detaljer
11. Talbaser
Lektion
Övningar
Tester
Kapitel 1
11. 

Talbaser

Innehållet handlar om konceptet talbaser inom matematik. Den förklarar hur olika talsystem fungerar, inklusive hur man omvandlar mellan olika baser som bas 10, bas 7, bas 12. Det finns exempel som illustrerar hur man kan konvertera tal mellan olika baser, och förklaringar av platsvärdena för siffrorna i olika baser. Sidan använder visuella hjälpmedel som bilder och tabeller för att göra koncepten mer begripliga. Detta är en lektionen som kan vara användbar för studenter som studerar matematik på olika nivåer, särskilt de som vill förstå hur olika talsystem fungerar och hur man kan arbeta med dem.
Visa mer expand_more
Begrepp Modellering Problemlösning Procedur Resonemang och Kommunikation
Inställningar & verktyg för lektion
6 sidor teori
20 Uppgifter - Nivå 1 - 3
Varje lektion är menad motsvara 1-2 lektioner i klassrummet.
Talbaser
Sida av 6
I den här lektionen går vi igenom följande begrepp:
  • Positionssystemet naturliga tal
  • Talbas

Förkunskaper

Teori

Positionssystemet - naturliga tal

Det är siffrans position, eller plats, som bestämmer hur mycket den är värd. Platsvärdet för en siffra blir tio gånger större när man rör sig ett steg åt vänster och tio gånger mindre när man rör sig ett steg åt höger. Det här systemet att skriva tal kallas därför för positionssystemet.

Platsvärden
I talet ovan ser man att siffran 7 finns med i två positioner. Den ena sjuan är värd 7 tusental (7 000) och den andra 7 hundratal (700).
Teori

Talbaser

En talbas anger hur man ska tolka platsvärdet på en siffra i ett tal. I bas tio, som används i vårt vanliga decimala talsystem, används 10-potenser. Exempelvis är talet 235 en summa av sådana:

235 = 2*10^2 + 3*10^1 + 5*10^0

där siffrorna i talet anger hur många det finns av varje potens. Människor använder bas tio eftersom vi har tio fingrar, men t.ex. myror skulle kunna räkna baserat på deras antal ben, alltså i talbas sex. Talet 235 i bas sex skrivs 235_\text{sex} och är uppbyggt av sexpotenser. Första siffran från höger anger antalet heltal (6^0=1), andra siffran antalet sexor (6^1=6), tredje antalet sexor i kvadrat (6^2=36) osv.: \begin{gathered} {{\color{#4B7290}{2}}\,{\color{#933939}{3}}\,{\color{#A86400}{5}}}_\text{{\color{#9B40AA}{sex}}} = {\color{#4B7290}{2}} \cdot {\color{#9B40AA}{6}}^2 + {\color{#933939}{3}} \cdot {\color{#9B40AA}{6}}^1 + {\color{#A86400}{5}} \cdot {\color{#9B40AA}{6}}^0 = 95. \end{gathered} Talet 95 i uträkningen antas vara skrivet i bas tio, eftersom inget annat anges. Lägg märke till att man i bas sex bara får man bara använda siffrorna 0--5. Behövs ett tal större än 5, kombineras flera siffror till ett nytt. Talet 6 skulle skrivas {\color{#4B7290}{10}}_\text{sex} eftersom det är uppbyggt av en sexa ( 1 * 6^1) och noll heltal ( 0 * 6^0). I tabellen nedan ska talet t.ex. 10 i bas sju tolkas som 10_\text{sju}, talet 13 i bas fem ska tolkas som 13_\text{fem}.

Bas tio 1 2 3 4 5 6 7
Bas sju 1 2 3 4 5 6 10
Bas fem 1 2 3 4 10 11 12
Bas tre 1 2 10 11 12 20 21
Bas två 1 10 11 100 101 110 111
Två vanliga talbaser är 2 och 16, som båda används i datorer. Att använda talbas 2 kallas att man räknar binärt och då finns det bara ettor och nollor. Används talbas 16 räknar man hexadecimalt. För talbas 16 och andra baser över 10 krävs det fler siffror än de vanliga 0--9, och då brukar man använda bokstäver. A står då för 10, B för 11 osv.
Exempel

Konvertera tal till bas tio

Konvertera talet 2\,354_\text{sju} till bas tio.

Ledtråd

Bestäm platsvärdet för siffrorna i det givna numret. Siffran längst till höger motsvarar 7^0, nästa motsvarar 7^1 och så vidare.

Lösning

För att konvertera från en annan bas till bas tio måste man börja med att bestämma platsvärdet för de olika siffrorna. 2 3 5 4_(sju) Talet är skrivet i bas sju, vilket innebär att siffran längst till höger har platsvärdet 7^0=1, nästa siffra har värdet 7^1=7, tredje har värdet 7^2=49 och den längst till vänster 7^3 = 343. Vi har alltså fyra 1:or, fem 7:or, tre 49:or och två 343:or. Vi sammanfattar detta i en tabell.

Sjupotenser 7^3 7^2 7^1 7^0
Tal 2 3 5 4
Produkt 2* 7^3 3* 7^2 5 * 7^1 4 * 7^0
Summa 2* 7^3 + 3* 7^2 + 5 * 7^1 + 4 * 7^0

Vi förenklar summan för att få talet skrivet i bas tio.

2* 7^3 + 3* 7^2 + 5 * 7^1 + 4 * 7^0
2 * 343 + 3* 49 + 5 * 7 + 4 * 1
686 + 147 + 35 + 4
872

Vi har alltså kommit fram till att \begin{gathered} 2\,354_\text{sju} = 872_\text{tio}. \end{gathered}

Exempel

Konvertera tal från bas tio

Konvertera talet 577 till bas fem.

Ledtråd

I bas fem har det högra talet platsvärdet 5^0, nästa siffra har platsvärdet 5^1, den därefter 5^2, och så vidare.

Lösning

För att konvertera från bas tio till en annan bas måste man först undersöka vad platsvärdet är för siffrorna i ett sådant tal. I bas fem har siffran längst till höger platsvärdet 5^0=1, nästa siffra har platsvärdet 5^1=5, den efter det 5^2=25 och så vidare. Vi skapar en tabell med de olika värdena.

Fempotens 5^4 5^3 5^2 5^1 5^0
Platsvärde 625 125 25 5 1

Talet vi ska konvertera är 577, vilket är lägre än 625 men större än 125. Det betyder att talet kommer ha 4 siffror i bas fem. Vi börjar från vänster och delar 577 med 125 för att se hur många 125 det får plats i talet. 577/125 = 4,616 Det finns 4 hela 125 i talet och en rest på 0,616 * 125 = 77. Första siffran från vänster är alltså 4 och vi delar resten med 25 för att få nästa siffra. 77/25 = 3,08 Andra siffran från vänster är 3 och nu har vi kvar 0,08 * 25 = 2. Det är mindre än 5 så tredje siffran blir 0, och den sista blir 2 eftersom vi har kvar 2 heltal. Sätter vi dessa siffror efter varandra kan vi skriva talet i bas fem: \begin{gathered} 577_\text{tio} = 4\,302_\text{fem}. \end{gathered}

Alternativ lösning

För att konvertera ett tal från bas 10 till bas 5, utförs divisioner med 5 tills kvoten som erhålls är lika med 0. Först divideras talet med 5. I denna division är det viktigt att identifiera kvoten och resten. 577/5 = 115,4 ⇓ 577 = 5* 115 + 2 Kvoten är 115 och resten är 2. Q_1 = 115 r_1 = 2 Nästa steg är att dividera den föregående kvoten med 5. Identifiera återigen kvoten och resten. cc 115/5 = 23 & ⇓ 115 = 5* 23 + 0 &⇒ Q_2 = 23 r_2 = 0 Nu dividerar du 23 med 5. cc 23/5 = 4,6 & ⇓ 23 = 5* 4 + 3 &⇒ Q_3 = 4 r_3 = 3 Slutligen dividerar du 4 med 5. cc 4/5 = 0,8 & ⇓ 4 = 5* 0 + 4 &⇒ Q_4 = 0 r_4 = 4 Den sista kvoten är 0, så processen avslutas här. Restarna, läst nedifrån och upp, bildar det konverterade talet. r_1 = 2 ↑ r_2 = 0 ↑ r_3 = 3 ↑ r_4 = 4 ↑ ⇒ 4 302_(fem) Därför är 577_(tio) lika med 4 302_(fem).

Exempel

Konvertera från hexadecimalt

Konvertera talet \text{B}2\text{F}_\text{sexton} till bas 10.

Ledtråd

Den högra siffran har platsvärdet 16^0, nästa har värdet 16^1, och den tredje har 16^2. Observera att B står för 11 och F för 15.

Lösning

Vi börjar med att bestämma platsvärdet för siffrorna i talet. Eftersom det är skrivet i bas sexton representerar siffrorna potenser av 16. Första siffran från höger har platsvärdet 16^0 = 1, den andra har värdet 16^1=16 och den tredje har 16^2 = 256. Eftersom basen är högre än 10 finns det extra siffror representerade av bokstäver. B → 11 F → 15 Eftersom numret är B 2 F, vi har alltså elva 256:or, två stycken 16 och femton 1:or. Vi sammanfattar i en tabell.

Sextonpotenser 16^2 16^1 16^0
Tal B 2 F
Produkt 11* 16^2 2 * 16^1 15 * 16^0
Summa 11* 16^2 + 2 * 16^1 + 15 * 16^0

Vi förenklar summan för att få talet skrivet i bas tio.

11 * 16^2 + 2 * 16^1 + 15 * 16^0
11 * 256 + 2 * 16 + 15 * 1
2 816 + 32 + 15
2 863

Vi har nu talet skrivet i bas tio, alltså \begin{gathered} \text{B}2\text{F}_\text{sexton} = 2\,863_\text{tio}. \end{gathered}


Talbaser
Uppgift 1.1
>
2
e
7
8
9
×
÷1
=
=
4
5
6
+
<
log
ln
log
1
2
3
()
sin
cos
tan
0
.
π
x
y