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二进制展开式怎么写

2025-05-08 03:02:47
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二进制展开式是按权展开法的一种应用,用于将二进制数转换为十进制数。其核心思想是将二进制数的每一位乘以对应的权值(2的幂次),然后将所有结果相加。具体规则如下:

一、展开式基本形式

对于一个二进制数 ( (a_{n-1}a_{n-2}cdots a_1a_0.a_{-1}a_{-2}cdots a_{-m})_2 ),其展开式为:

[

a_{n-1} times 2^{n-1} + a_{n-2} times 2^{n-2} + cdots + a_1 times 2^1 + a_0 times 2^0 + a_{-1} times 2^{-1} + a_{-2} times 2^{-2} + cdots + a_{-m} times 2^{-m}

]

其中,( a_j ) 为二进制位上的系数(0或1)。

二、示例说明

整数部分展开

例如二进制数 ( (1111)_2 ),展开为:

[

1 times 2^3 + 1 times 2^2 + 1 times 2^1 + 1 times 2^0 = 8 + 4 + 2 + 1 = 15_{10}

]

注意:结果需标注进制,如 ( (15)_{10} ) 表示十进制15。

小数部分展开

例如二进制数 ( 110.11_2 ),展开为:

[

1 times 2^2 + 1 times 2^1 + 0 times 2^0 + 1 times 2^{-1} + 1 times 2^{-2} = 4 + 2 + 0 + 0.5 + 0.25 = 6.75_{10}

]

三、注意事项

进制标注:

展开结果需明确标注进制,避免混淆。例如 ( (15)_{10} ) 表示十进制15,( (1111)_2 ) 表示二进制1111。

符号处理:负指数表示小数位,正指数表示整数位,系数只能是0或1。

通过上述方法,可系统地将任意二进制数转换为十进制数。