内容正文:
☆ 二进制的秘密(期中知识清单)
考点梳理
考点一、什么是二进制?
1. 定义:二进制是一种逢二进一的计数系统,是现代计算机内部处理数据的基础语言。
2. 基本符号:仅使用两个数字符号:0 和 1。
3. 位值原理:与十进制类似,二进制中每个位置上的数字代表不同的权重,从右向左依次为 (即1, 2, 4, 8...)。
考点二、二进制的计数规则
1. 逢二进一:
(1) 当某一位满2时,向高位进1,本位归0。
(2) 示例:
1 (读作:一零,表示十进制的2)
2 (表示十进制的4)
2. 常见数值对应表(建议背诵前8-10个):
十进制
二进制
计算逻辑
0
0
0
1
1
1
2
10
3
11
4
100
5
101
6
110
7
111
8
1000
考点三、进制转换方法(核心考点)
1. 二进制转十进制:按权展开相加法
步骤:将二进制数每一位上的数字乘以对应的位权( ),然后求和。
示例:将二进制 转换为十进制。
(1) 第0位(最右):
(2) 第1位:
(3) 第2位:
(4) 第3位(最左):
(5) 结果:
(6) 即:
2. 十进制转二进制:除2取余,逆序排列法
步骤:用十进制数不断除以2,记录余数,直到商为0,最后将余数从下往上(逆序)排列。
示例:将十进制 转换为二进制。
(1) (余数1)
(2) (余数0)
(3) (余数1)
(4) (余数1)
(5) 结果:逆序读取余数为 1101
(6) 即:
考点四、二进制在生活中的应用
1. 计算机存储:计算机内部的开关状态只有“通”和“断”,分别用1和0表示。
2. 信息编码:文字、图片、声音在计算机中最终都被转化为二进制代码进行存储和传输。
3. 简单加密:利用二进制序列可以进行简单的信息编码与解码游戏。
例题讲解
题型一、二进制的认识及应用
【典型例题】勤奋智慧的中华民族在四千多年前就创造了十进制计数法,即“逢十进一”,如十进制数,世界各地的计数方法中,除十进制以外,还有十二进制、六十进制、二进制等,与计算机发展密切相关的二进制技术,就是“逢二进一”,如二进制数101等于十进制数( ),在二进制加法中,( )(结果仍用二进制表示)。
【答案】 5 10101
【分析】根据十进制数的算法,二进制数,根据公式得出二进制数101等于十进制数5。在“二进制”加法中,满二进一。列出这样的竖式计算。当1+1=2时,写0进1。
【详解】二进制
在“二进制”加法中,满二进一。可以列出这样的竖式计算。
则如二进制数101等于十进制数5;
在二进制加法中,
【对应练习1】十进制计数法“满十进一”,二进制计数法“满二进一”,十进制计数法与二进制计数法可以互相转换。请观察下面表格中的数据,并将表格补充完整。
十进制数
1
2
3
4
5
二进制数
1
10
11
( )
( )
【答案】 100 101
【分析】二进制是现代计算机技术中广泛采用的一种计数方法。二进制数是用0和1两个数字表示的数,它的进位规则是“逢二进一”。
【详解】
十进制数
1
2
3
4
5
二进制数
1
10
11
100
101
【点睛】本题考查了学生对二进制的掌握与理解。
【对应练习2】我们常用的数是十进制数,计算机程序使用的是二进制数(只有数码0和1)。它们两者可以相互换算,如将二进制数改成十进制数:。
(1)将二进制数换成十进制数是( )。
(2)将十进制数13换成二进制数是( )。
【答案】(1)21
(2)
【分析】(1)根据观察可知,从个位起,用二进制的每一位数乘20,21,22,23……,再把结果相加即可。
(2)依题意,把13化为按2的整数次幂降幂排列的形式,然后确定二进制数。
【详解】(1)
(2)
变式训练
一、选择题
1. 下列关于二进制数的说法中,正确的是( )。
A. 二进制数 读作“十”
B. 二进制数中可以使用数字 0, 1, 2
C. 二进制数 对应的十进制数是 3
D. 二进制数的进位规则是“满十进一”
【答案】 C
【详解】
A项错误:二进制数 应读作“一零”,强调数位组合而非数值大小。
B项错误:二进制只使用两个数字:0 和 1。
C项正确: 。
D项错误:二进制的进位规则是“满二进一”。
2. 在二进制计数器上,如果只有最高位有一颗数珠,其余位均为0,下列哪个二进制数不可能由这种情况表示?( )
A. B. C. D.
【答案】 D
【详解】
A项 、B项 、C项 均符合“只有最高位是1”的特征。
D项 的个位和二位都是1,需要两颗数珠,不符合题意。
3. 将二进制数 转换为十进制数,结果是( )。
A. 9 B. 10 C. 11 D. 12
【答案】 C
【详解】
。
4. 类比十进制和二进制,五进制数的基数是5,可用数码为0-4。那么五进制数 对应的十进制数是( )。
A. 5 B. 6 C. 7 D. 12
【答案】 C
【详解】
。
二、填空题
5. 二进制记数法只使用两个数字:( )和( )。为了与十进制区别,二进制数通常在右下角标注基数( )。
【答案】 0;1;2
【详解】 二进制基本数码为0和1,标记通常为右下角的2,如 。
6. 二进制的进位原则是“( )”。在二进制中,从右向左数,第三位的计数单位是 ( ),对应的十进制值是( )。
【答案】 满二进一; ;4
【详解】 数位从右向左依次为第1位( )、第2位( )、第3位( )。
7. 若一个二进制数从右往左数,第1位是1,第2位是0,第3位是1,第4位是1,则这个二进制数写作( ),它对应的十进制数是( )。
【答案】 ;13
【详解】
写作:从高位到低位排列,第4位1,第3位1,第2位0,第1位1,即 。
转换: 。
8. 将十进制数 6 转换为二进制数。因为 ,即包含 和 ,不包含 ,所以其二进制表示为( )。
【答案】
【详解】6 包含 (对应位为1)、 (对应位为1)、 (对应位为0),故为 。
9. 在八进制中,基数是( ),当某一位上的数值达到( )时,向高位进1。八进制数 对应的十进制数是( )。
【答案】 8;8;8
【详解】 八进制基数为8,规则为“满八进一”。 。
三、计算题
10. 将二进制数 转换为十进制数。
【答案】 26
【详解】
采用按权展开求和法:
11. 将二进制数 转换为十进制数。
【答案】 17
【详解】
采用按权展开求和法:
12. 将十进制数 13 转换为二进制数。
【答案】
【详解】
余数倒序排列: 。
13. 将十进制数 20 转换为二进制数。
【答案】
【详解】
余数从下往上(倒序)排列: 。
四、解答题
14. 小明在学习二进制时,发现二进制数 和 相加的结果很有意思。请你先分别将它们转换为十进制数进行加法运算,再将得到的十进制和转换回二进制数,验证结果是否正确。
【答案】
【详解】
转十进制:
十进制加法:
转回二进制:
将 8 转换为二进制。因为 ,所以是 。
或者用短除法: ,得 。
结论:二进制加法结果验证为 。
15. 观察下表,找出规律并填空。
进制
基数
最大数码
进位规则
示例:十进制10在该进制的表示
二进制
2
1
满二进一
三进制
3
2
满三进一
?
五进制
5
4
满五进一
?
(1) 请写出十进制数 10 在三进制和五进制中的表示。
(2) 简述为什么不同进制可以表示同一个数量?
【答案】
(1) 三进制: ;五进制:
(2) 见详解
【详解】
(1) 计算过程:
三进制: 。故表示为 。
五进制: 。故表示为 。
(2) 原理简述:
不同的进制只是计数的“基数”不同,但都遵循位值原理。同一个数量可以用不同基数的位值组合来唯一表示,本质相等,只是表达形式(符号序列)不同。
试卷第1页(共3页)
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☆ 二进制的秘密(期中知识清单)
考点梳理
考点一、什么是二进制?
1. 定义:二进制是一种逢二进一的计数系统,是现代计算机内部处理数据的基础语言。
2. 基本符号:仅使用两个数字符号:0 和 1。
3. 位值原理:与十进制类似,二进制中每个位置上的数字代表不同的权重,从右向左依次为 (即1, 2, 4, 8...)。
考点二、二进制的计数规则
1. 逢二进一:
(1) 当某一位满2时,向高位进1,本位归0。
(2) 示例:
1 (读作:一零,表示十进制的2)
2 (表示十进制的4)
2. 常见数值对应表(建议背诵前8-10个):
十进制
二进制
计算逻辑
0
0
0
1
1
1
2
10
3
11
4
100
5
101
6
110
7
111
8
1000
考点三、进制转换方法(核心考点)
1. 二进制转十进制:按权展开相加法
步骤:将二进制数每一位上的数字乘以对应的位权( ),然后求和。
示例:将二进制 转换为十进制。
(1) 第0位(最右):
(2) 第1位:
(3) 第2位:
(4) 第3位(最左):
(5) 结果:
(6) 即:
2. 十进制转二进制:除2取余,逆序排列法
步骤:用十进制数不断除以2,记录余数,直到商为0,最后将余数从下往上(逆序)排列。
示例:将十进制 转换为二进制。
(1) (余数1)
(2) (余数0)
(3) (余数1)
(4) (余数1)
(5) 结果:逆序读取余数为 1101
(6) 即:
考点四、二进制在生活中的应用
1. 计算机存储:计算机内部的开关状态只有“通”和“断”,分别用1和0表示。
2. 信息编码:文字、图片、声音在计算机中最终都被转化为二进制代码进行存储和传输。
3. 简单加密:利用二进制序列可以进行简单的信息编码与解码游戏。
例题讲解
题型一、二进制的认识及应用
【典型例题】勤奋智慧的中华民族在四千多年前就创造了十进制计数法,即“逢十进一”,如十进制数,世界各地的计数方法中,除十进制以外,还有十二进制、六十进制、二进制等,与计算机发展密切相关的二进制技术,就是“逢二进一”,如二进制数101等于十进制数( ),在二进制加法中,( )(结果仍用二进制表示)。
【对应练习1】十进制计数法“满十进一”,二进制计数法“满二进一”,十进制计数法与二进制计数法可以互相转换。请观察下面表格中的数据,并将表格补充完整。
十进制数
1
2
3
4
5
二进制数
1
10
11
( )
( )
【对应练习2】我们常用的数是十进制数,计算机程序使用的是二进制数(只有数码0和1)。它们两者可以相互换算,如将二进制数改成十进制数:。
(1)将二进制数换成十进制数是( )。
(2)将十进制数13换成二进制数是( )。
变式训练
一、选择题
1. 下列关于二进制数的说法中,正确的是( )。
A. 二进制数 读作“十”
B. 二进制数中可以使用数字 0, 1, 2
C. 二进制数 对应的十进制数是 3
D. 二进制数的进位规则是“满十进一”
2. 在二进制计数器上,如果只有最高位有一颗数珠,其余位均为0,下列哪个二进制数不可能由这种情况表示?( )
A. B. C. D.
3. 将二进制数 转换为十进制数,结果是( )。
A. 9 B. 10 C. 11 D. 12
4. 类比十进制和二进制,五进制数的基数是5,可用数码为0-4。那么五进制数 对应的十进制数是( )。
A. 5 B. 6 C. 7 D. 12
二、填空题
5. 二进制记数法只使用两个数字:( )和( )。为了与十进制区别,二进制数通常在右下角标注基数( )。
6. 二进制的进位原则是“( )”。在二进制中,从右向左数,第三位的计数单位是 ( ),对应的十进制值是( )。
7. 若一个二进制数从右往左数,第1位是1,第2位是0,第3位是1,第4位是1,则这个二进制数写作( ),它对应的十进制数是( )。
8. 将十进制数 6 转换为二进制数。因为 ,即包含 和 ,不包含 ,所以其二进制表示为( )。
9. 在八进制中,基数是( ),当某一位上的数值达到( )时,向高位进1。八进制数 对应的十进制数是( )。
三、计算题
10. 将二进制数 转换为十进制数。
11. 将二进制数 转换为十进制数。
12. 将十进制数 13 转换为二进制数。
13. 将十进制数 20 转换为二进制数。
四、解答题
14. 小明在学习二进制时,发现二进制数 和 相加的结果很有意思。请你先分别将它们转换为十进制数进行加法运算,再将得到的十进制和转换回二进制数,验证结果是否正确。
15. 观察下表,找出规律并填空。
进制
基数
最大数码
进位规则
示例:十进制10在该进制的表示
二进制
2
1
满二进一
三进制
3
2
满三进一
?
五进制
5
4
满五进一
?
(1) 请写出十进制数 10 在三进制和五进制中的表示。
(2) 简述为什么不同进制可以表示同一个数量?
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