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二进制位权用什么表示

2025-05-03 17:50:22
孙老师
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二进制位权表示方法如下:

一、位权计算公式

对于二进制数,第$n$位的位权为$2^{(n-1)}$,其中$n$为该位的位置(从右往左数,最右边为第1位)。

示例:

二进制数$1011_2$中:

第1位(最右边):$2^{(1-1)} = 2^0 = 1$

第2位:$2^{(2-1)} = 2^1 = 2$

第3位:$2^{(3-1)} = 2^2 = 4$

第4位(最左边):$2^{(4-1)} = 2^3 = 8$

该数可表示为:$1×8 + 0×4 + 1×2 + 1×1 = 11_{10}$

二、位权在运算中的应用

加法规则

二进制加法遵循“逢二进一”的规则,例如:

$$

begin{array}{c@{}c@{}c}

& 1 & 0 & 1

+ & 0 & 1 & 1

hline

& 1 & 0 & 0

end{array}

$$

(第3位:$1+1=10$,进位后结果为$100_2$)。

减法规则

采用借位机制,例如:

$$

begin{array}{c@{}c@{}c}

& 1 & 0 & 1

- & 0 & 1 & 0

hline

& 0 & 1 & 1

end{array}

$$

(第2位:$0-1$需借位,$10_2 - 1_2 = 1_2$)。

三、位权与进制的关系

位权是进制数的通用概念,公式为:

整数部分:

第$i$位的位权为$N^{(i-1)}$($N$为进制数,如十进制);

小数部分:第$j$位的位权为$N^{-j}$(如十进制小数0.1表示$10^{-1}$)。

四、示例扩展

对于二进制数$1101.101_2$:

整数部分:

第1位:$1×2^0 = 1$

第2位:$0×2^1 = 0$

第3位:$1×2^2 = 4$

第4位:$1×2^3 = 8$

小数部分:

第1位:$1×2^{-1} = 0.5$

第2位:$0×2^{-2} = 0.25$

总和:$1 + 0 + 4 + 8 + 0.5 + 0.25 = 13.75_{10}$。

通过以上方法,可以系统地理解二进制位权的表示及应用。