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hey,kann jemand mir zu den Aufgaben paar Tipps geben? hab leider keinen Ansatz dazu.


MfG

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Hallo Justin,

2-adische Entwicklung einer Zahl \(x\) bedeutet, dass \(x\) in der Form

$$x= a_1 2^{-1} + a_2 2^{-2} + a_3 2^{-3} + a_4 2^{-4} + ... \quad a_i \in \{0;1\}$$

dargestellt wird. Beispielsweise ist \(0,01_2 = 0\cdot 2^{-1} + 1\cdot 2^{-2} =0,25\). Umgekehrt erhält man die 2-adische Entwicklung von \(0,18279\) indem man sie bzw. den Rest immer wieder mit einer Potenz von 2 vergleicht und immer wenn der Rest größer als die entsprechende Potenz ist, wird diese abgezogen und die (Nachkomma-)Ziffer auf 1 gesetzt.

$$0,18279 < 2^{-1}=0,5$$

$$0,18279 < 2^{-2}=0,25$$ d.h. die erste beiden Nachkommastelle sind \(=0\).

$$0,18279 \ge 2^{-3}=0,125$$

die dritte Nachkommastelle ist eine \(1\), hier ist der Rest größer. Jetzt wird noch die Zweierpotenz \(2^{-3}\) abgezogen und mit dem Rest geht es weiter:

$$0,18279 - 0,125 = 0,05797 < 2^{-4} = 0,0625$$

Die vierte Nachkommastelle ist wieder eine \(0\). Als Tabelle bis neun Komamstellen sieht das so aus:

iRest2^{-i}Ziffer
10,18297
0,50
20,18297
0,250
30,18297
0,1251
40,05797
0,06250
50,05797
0,031251
60,026720,0156251
70,011095
0,00781251
80,00328250,003906250
90,0032825
0,0019531251

richtig gerundet wird aus der 8'ten Nachkommastelle eine 1. Somit ist

$$0,18297 \approx 0,00101111_2$$

Der Fehler ist die Differenz zwischen dem Rest der 8'ten Zeile und \(2^{-8}\) und ist \(=-0,00062375 \lt 2^{-9}\).


(ii) ist einfach. Aus \(0010\) wird \(2\) und aus \(1111\) wird \(15_d=\text{F}_{16}\)

$$0,18297 \approx 0,00101111_2=0,2\text{F}_{16}$$


(iii) Die Periode \(a=0,212212..._{q}\) kann man schreiben als

$$a= 2q^{-1} + 1q^{-2} + 2q^{-3} + 2q^{-4} + 1q^{-5} + 2q^{-6} + ...$$

$$\space = (2q^{-1} + 1q^{-2} + 2q^{-3}) + q^{-3}(2q^{-1} + 1q^{-2} + 2q^{-3}) + q^{-6}(...) + ...$$

$$\space = \sum_{i=0}^{\infty} q^{-3i}(2q^{-1} + 1q^{-2} + 2q^{-3}) = \frac{q^3}{q^3-1}(2q^{-1} + 1q^{-2} + 2q^{-3})$$

nach Ausmultiplizieren erhält man

$$a=\frac{2q^2 + q + 2}{q^3-1} = \frac{m}{n}$$

Also \(m= 2q^2 + q + 2\) und \(n=q^3-1\)

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Hallo Werner,

kannst du vll noch etwas ausführlicher vorrechnen wie du auf diesen Schritt gekommen bist?

Danke dir und liebe Grüße


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von dem Term

$$\sum_{i=0}^{\infty} q^{-3i} (2q^{-1}+ q^{-2} + 2^{q^{-3}})$$

ist der hintere Faktor nicht von \(i\) abhängig. Er kann also als konstanter Ausdruck aus der Summe ausgeklammert werden. Man erhält

$$\space =  \left( \sum_{i=0}^{\infty} q^{-3i} \right) \cdot (2q^{-1}+ q^{-2} + 2^{q^{-3}}) $$

Die Summe, die links steht, ist eine geometrische Reihe der Form

$$s_{\infty}= \sum_{i=0}^{\infty} q^{-3i} = \sum_{i=0}^{\infty} b^{i} \quad \text{mit } b = \frac{1}{q^3} \lt 1$$

und die hat den Wert

$$s_{\infty} = \frac{1-b^{\infty}}{1 - b} = \frac{1}{1 - \frac{1}{q^3}} = \frac{q^3}{q^3-1}$$

da \(b < 1\) ist \(b^{\infty}=0\). Das oben für die Summe einsetzen und fertig ...

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