二进制数的书写方式及相关规则如下:
一、基本书写规范
符号表示 二进制数由0和1组成,运算规则为逢二进一。书写时通常在数的右下方标注基数2(如$(1010)_2$)或简写为B。
示例
- 十进制数5转换为二进制为$(101)_2$(计算过程:5 ÷ 2 得余数序列1, 2, 1,逆序排列)。
二、运算规则
基本运算
- 加法: 遵循逢二进一规则。例如: $$ begin{array}{c@{}c@{}c} & 1011 + & 1010 hline & 10101 end{array} $$ 计算过程:从右往左逐位相加,1+0=1,1+1=10(进位),0+1+1=10(再进位),1+0+1=10(最后进位)。
- 减法:通过加法逆运算实现。例如:
$$
begin{array}{c@{}c@{}c}
& 1011
- & 1010
hline
& 0001
end{array}
$$
计算过程:将减数取反加1后与被减数相加。
进制转换 - 十进制转二进制:
采用“除2取余,逆序排列”法。例如将23.375转二进制:
$$
begin{align*}
23 div 2 & : 1 quad text{余} 1
1 div 2 & : 0 quad text{余} 1
0.375 div 2 & : 0 quad text{余} 0.75
0.75 div 2 & : 0 quad text{余} 0.75
0.75 div 2 & : 1 quad text{余} 0.25
0.25 div 2 & : 0 quad text{余} 0.25
end{align*}
$$
结果为$(10110.01)_2$(小数部分需截断或循环处理)。
三、应用场景
二进制是计算机内部数据表示的基础,计算机通过逻辑门实现0和1的运算。例如:
逻辑运算:与(AND)、或(OR)、非(NOT)等基本逻辑门对应二进制操作;
存储与传输:二进制简化了电子元器件的状态表示(如开关开/关)。
四、常见误区
避免混淆:二进制中不会出现2、3等非零数码,运算时需严格遵循逢二进一规则;
表示小数:小数部分需通过乘2取整法转换,例如0.625转为二进制为0.101。
通过以上规范和示例,可系统掌握二进制的书写与运算方法。