I sistemi di numerazione
Struttura
Un sistema di numerazione è formato
• da un insieme di simboli, utilizzati per rappresentare i numeri,
• da un insieme di regole
– per la scrittura
– per la lettura dei numeri stessi
Sistemi additivi
• I sistemi arcaici erano solitamente di tipo additivo.
• Nei sistemi additivi il numero rappresentato era dato dalla somma dei valori costante dei simboli.
• Erano di questo tipo il sistema di numerazione egiziano, quello greco e quello romano.
• I sistemi additivi presentano lo svantaggio di
richiedere sempre nuovi simboli, mano a mano
che i numeri diventano più grandi. Comportavano, inoltre, difficoltà nel calcolo.
Sistema Romano
• I simboli utilizzati dal sistema di numerazione romano sono:
• I simboli I - X - C si possono ripetere fino a tre volte e il numero rappresentato è dato dalla somma dei valori dei simboli impiegati:
CLVIII = 100+50+5+1+1+1 = 158
• Per non introdurre una quarta ripetizione, si deve sottrarre un simbolo:
XL=40 (significa che tolgo 10 da 50)
• I primi tre multipli dei simboli base I, X, C e M, si ottengono ripetendo i simboli al massimo per sole tre volte.
• I simboli V, L e D, non si possono mai ripetere.
• Il numero più alto che si può scrivere, seguendo queste regole è 3999.
• Per moltiplicare per 1.000 il valore di un numero si pone sopra il simbolo una linea
• Per moltiplicare un numero per 1.000.000, oltre alla linea superiore si aggiungono due linee verticali |¯| così da incorniciarlo (un milione di volte più grande).
Esempi Sistema Romano
• VIII = 3+1+1+1 = 8
• XII = 10+1+1 = 12
• LV = 50+5 = 55
• CLVIII = 100+50+5+1+1+1 = 158
• IX = 10 – 1 = 9
• CD = 500-100 = 400
• CMLIX = (1000-100)+50+(10-1) = 959
Mettiti alla prova
• 12
• 31
• 27
• 29
• 54
• 71
• 123
• 92
• 89
• 345
• 459
• 998
• 1.469
• 10.200
Sistema egiziano
• Il sistema di numerazione egiziano è nato circa quattromila anni or sono. Oggi è obsoleto ma è tra i più elaborati tra quelli antichi. Erano
disponibili sia la versione con i geroglifici sia la versione in ieratico (la grafia usata dagli scribi).
• Il sistema comprendeva solo sette simboli,
ognuno di questi era un multiplo di dieci, e la
logica era di tipo additivo.
Esempi sistema egiziano
• Simboli usati:
• Esempio:
Mettiti alla prova
• 12
• 31
• 27
• 29
• 54
• 71
• 123
• 111
• 3.410
• 2.721
• 1.009
• 10.010
• 71.040
• 123.000
Sistemi posizionali
• I sistemi di tipo posizionale, attribuiscono ai simboli, utilizzati per rappresentare un
numero, un significato diverso in base alla loro posizione.
• Si passa da una posizione all’altra formando gruppi successivi di unità, dette ordini. Le
unità che servono a formare un’unità di ordine
superiore costituiscono la base di un sistema
di numerazione posizionale.
Sistema di numerazione decimale
• Il sistema di numerazione da noi usato è detto decimale ed è di tipo posizionale.
• I simboli del nostro sistema di numerazione sono detti cifre.
• Il sistema è detto decimale perché ha dieci simboli.
• È in base dieci perché servono dieci unità di
un ordine per formare un’unità dell’ordine
successivo.
Cifre e loro valore
• Le cifre 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 e 0 sono
utilizzate per scrivere i numeri nel sistema di numerazione decimale. Usando questi simboli è possibile comporre qualsiasi numero.
• In un numero, ogni cifra ha un suo valore caratteristico
– valore assoluto, legato al simbolo
– valore relativo, dipende dalla posizione occupata dalla cifra nel numero
Scrittura polinomiale
• La scrittura polinomiale di un numero è
l’espressione data dalla somma dei valori
assoluti delle cifre per il loro peso.
Mettiti alla prova
• Scrivi un numero e usa l’abaco correttamente.
unità migliaia
milioni miliardi
Classi e ordini
• In un numero, ogni cifra occupa un ordine
diverso. Gli ordini si numerano da destra verso sinistra.
• Per leggere e scrivere i numeri, i diversi ordini
sono stati raggruppati di tre in tre (unità, decine e centinaia), a formare le classi.
• Le classi assumono nomi particolari (unità, migliaia, milioni e miliardi).
Cardinali e ordinali
• I numeri cardinali, indicati in cifre e in lettere sono usati per indicare la quantità di un
gruppo di elementi.
• I numeri ordinali, indicati in lettere o numeri romani, indicano l’ordine o la posizione
assunta da un elemento in una sequenza.
• L’aritmetica si occupa solamente dei numeri
cardinali.
Ancora numeri
• moltiplicativi
(doppio, triplo, …)
• distributivi
(uno a uno, due a due, …)
• frazionari
(uno su uno, due su due, ...)
• collettivi
(ambedue, terno, quartetto, ottetto …).
Numeri decimali
• Le unità intere possono essere ulteriormente suddivise in parti tra loro uguali. Nel sistema di numerazione decimale ogni unità può essere suddivisa in dieci parti.
• Suddividendo un’unità intera in dieci parti uguali ognuna di queste rappresenterà un decimo, un’unità decimale di
primo ordine. Se questa è ulteriormente suddivisa in altre dieci parti uguali, ognuna di queste rappresenterà dell’unità di partenza un centesimo, unità decimale di secondo
ordine.
• Operando in questo modo si ottengono le unità decimali dei vari ordini.
• Un numero decimale è costituito da una parte intera e da una parte decimale propriamente detta.
Decimali
• Il separatore decimale usato in matematica è la virgola. Nei paesi anglosassoni e nei sistemi di calcolo e di programmazione la virgola è
sostituita dal punto decimale.
• Gli zeri che seguono l’ultima cifra decimale e quelli che eventualmente anteposti alla parte intera sono ininfluenti e detti anche zeri non significativi, questi possono essere tralasciati nella scrittura del numero.
Mettiti alla prova
• Scrivi un numero e usa l’abaco correttamente.
parte intera parte decimale
unità migliaia
milioni
Altri sistemi di numerazione
• Binario
– base 2 – 0,1
• Ottale
– base 8
– 0,1,2,3,4,5,6,7
• Esadecimale
– base 16
– 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,a,b,c,d,e,f
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