Периодичность в двоичной системе
Периодичность в двоичной системе — это повторение одного и того же блока цифр после двоичной запятой. Она определяется разложением знаменателя обычной дроби после сокращения: если в знаменателе есть нечётный множитель, двоичная запись становится бесконечной периодической.
Дробная часть числа записывается по дробным разрядам. При последовательном переводе в двоичную систему дробь умножают на \(2\) и каждый раз записывают целую часть результата. Остатки могут принимать лишь конечное число значений. Если остаток стал равен нулю, запись закончилась; если некоторый ненулевой остаток повторился, с этого места повторяются и цифры.
Как определить период по знаменателю
Множитель \(2^k\) отвечает за начальный неповторяющийся участок, а нечётная часть \(q\) — за период. Если \(q=1\), дробь конечная. Если \(q>1\), дробь периодическая. Длина периода равна наименьшему натуральному \(t\), для которого выполняется \(2^t\equiv1\pmod q\).
Рассмотрим \(\frac{5}{12}\). Знаменатель раскладывается так: \(12=2^2\cdot3\). Нечётная часть равна \(3\), поэтому жазба бесконечная периодическая: \(\frac{5}{12}=0,01(01)_2\). Две цифры в скобках образуют период.
Наличие цифр после запятой ещё не означает периодичность. Например, \(\frac{3}{8}=0,011_2\) — жазба конечная, потому что \(8=2^3\). Период появляется только тогда, когда после сокращения в знаменателе остаётся нечётный множитель, отличный от \(1\).
Какой будет двоичная жазба дроби \(\frac{7}{20}\)?
Главное
- Для несократимой дроби запись в двоичной системе конечна тогда и только тогда, когда знаменатель является степенью двойки.
- Нечётная часть знаменателя определяет наличие и длину периода; множитель \(2^k\) может создавать начальный неповторяющийся участок.
- Повторившийся ненулевой остаток означает начало повторяющегося блока цифр.