关于二进制与公比为2的等比数列求和公式的思考
3位二进制最大表示的十进制数是多少?
3位二进制最大为(111)2
换算成十进制位20+21+22=7
方法一:等比数列的求和公式为1−qa1−anq,这里a1为首项,an为尾项,q为公比。
则有20+21+22=1−220−22×2=23−1
方法二:我们知道(111)2=(1000)2−1,故有20+21+22=23−1
可以看出我们通过两种方法得到了相同的结果23−1。
关于k进制与公比为k的等比数列求和公式的思考
设有m位k进制数,nm...n1n0(n=0,1,2,...,k−1),设其最大表示的数为S,则有:
S=k0+k1+...+km−1
方法一:由等比数列求和公式得到S=1−k1−km=k−1km−1
方法二:当m位k进制数的每一位均为k-1时,则m位k进制数达到了最大表示的值,此时若加一,则会发生进位,变为m+1位的k进制数,且最高位为1,故有如下式子成立:
(k−1)k0+(k−1)k2+...+(k−1)km−1+1=1×km
即有S=k0+k1+...+km−1=k−1km−1
总结
从上述推导可发现方法一和方法二均能够得到相同的结果。即可以通过k进制数来赋予等比数列求和公式一个实际意义。