सारांश
यह पाठ स्थानीय मान पद्धति का अध्ययन करता है, जिसमें प्रत्येक अंक का मान उस स्थान पर निर्भर करता है जिस पर वह स्थित है। यह सिद्ध करता है कि प्रत्येक प्राकृत संख्या किसी भी आधार में एक ही तरह से लिखी जाती है, एक ऐसी विधि से जिसमें आधार से बार-बार भाग दिया जाता है, और सिखाता है कि संख्याओं को आधार और आधारों , और के बीच कैसे बदला जाए, और इन अंतिम तीनों के बीच द्विआधारी अंकों को समूहों में बाँटकर कैसे। यह दिखाता है कि योग और गुणनफल किसी भी आधार में उन्हीं नियमों से निकाले जाते हैं जिनसे आधार में, समझाता है कि विभाज्यता की कसौटियाँ क्यों काम करती हैं और उन्हें अन्य आधारों तक विस्तारित करता है, और अंत में संख्यांकन के इतिहास तथा कंप्यूटरों में आधार के उपयोग पर एक टिप्पणी देता है।
अधिगम उद्देश्य
- स्थानीय मान पद्धति की व्याख्या करना और किसी भी आधार में लिखी गई संख्या का मान निकालना।
- आधार में निरूपण के अस्तित्व और अद्वितीयता को सिद्ध करना, और उसे क्रमिक भागों द्वारा प्राप्त करना।
- संख्याओं को आधारों , , और के बीच बदलना, और आधार में जोड़ना और गुणा करना।
- से और से विभाज्यता की कसौटियों को आधार में सिद्ध करना, और उन्हें आधार में तथा अन्य आधारों में लागू करना।
स्थानीय मान पद्धति
लिखते समय चार अंकों को जोड़ा नहीं जाता, बल्कि प्रत्येक अंक को की उस घात से गुणा किया जाता है जो उसके स्थान पर निर्भर करती है: पहला दो हज़ारों का मान रखता है; दूसरा, दो दहाइयों का। अंक बताता है कि कोई सैकड़ा नहीं है और, अपना स्थान घेरकर, बाकी अंकों को उनके उचित स्थान पर बनाए रखता है।
यह सिद्धांत, जिसे स्थानीय मान पद्धति कहते हैं, संख्या पर निर्भर नहीं करता। यदि एक प्राकृत संख्या है, जिसे आधार कहते हैं, तो आधार में अंक संख्याएँ हैं, और अंकों का एक अनुक्रम , जहाँ , इस संख्या को निरूपित करता है
अंक एक के बाद एक, बाएँ से दाएँ लिखे जाते हैं, और आधार को पादांक के रूप में दर्शाया जाता है: उदाहरण के लिए, वह संख्या है जो आधार में अंकों , , और से लिखी जाती है, और इसे “ आधार में” पढ़ा जाता है। कहा जाता है कि स्थान पर है, जो दाईं ओर से से आरंभ करके गिना जाता है। पादांक के बिना, संख्या आधार में लिखी होती है। आधार में केवल दो अंक होते हैं, और , जिन्हें बिट कहते हैं; आधार में सोलह अंकों की आवश्यकता होती है, और सामान्य दस अंकों में अक्षर A, B, C, D, E और F जोड़े जाते हैं, जिनके मान , , , , और हैं।
अब, आधार में लिखी गई संख्या का मान को बार-बार उभयनिष्ठ गुणनखंड के रूप में बाहर निकालकर निकाला जा सकता है, जिससे घातों की गणना से बचा जाता है: यह हॉर्नर नियम है।
प्रत्येक और सभी संख्याओं के लिए, गुणनफलों का योग से आरंभ करके और बार यह संक्रिया दोहराकर प्राप्त होता है: से गुणा करना और अगला गुणांक जोड़ना।
प्रमाण पर आगमन है जो केवल वितरणशीलता का उपयोग करता है। यह व्यंजक पर बहुपद का मान है, और बहुपदों के बीजगणित वाला पाठ इस पर फिर लौटेगा।
प्रमाण
प्रारंभिक चरण: के लिए दोनों पक्ष में बदल जाते हैं, क्योंकि नियम कोई संक्रिया नहीं करता।
आगमन परिकल्पना: नियम पदों के हर ऐसे योग के लिए सत्य है, जिसके गुणांक कुछ भी हों और जो घात तक जाता हो।
मान लीजिए एक योग तक जाता है। वितरणशीलता से, अंतिम पद को छोड़कर सभी पदों में से को उभयनिष्ठ गुणनखंड के रूप में बाहर निकाला जाता है।
कोष्ठक का रूप आगमन परिकल्पना जैसा है, गुणांकों के साथ; उसे नियम से लिखा जाता है, और उसे से गुणा करके और जोड़कर के लिए नियम प्राप्त होता है। आगमन के सिद्धांत से, यह प्रत्येक के लिए सत्य है।
वह संख्या, जो आधार में लिखी जाती है, दो तरीकों से निकालिए: स्थानों के मान जोड़कर और हॉर्नर नियम से।
प्रमाण
प्रत्येक अंक को की उस घात से गुणा किया जाता है जो उसके स्थान के संगत है: , , और ।
हम घातें और गुणनफल निकालते हैं, और जोड़ते हैं।
हॉर्नर नियम से हम पहले तीन पदों में से को उभयनिष्ठ गुणनखंड के रूप में बाहर निकालते हैं, और फिर कोष्ठक के पहले दो पदों में से।
गणना भीतर से बाहर की ओर की जाती है: प्रत्येक परिणाम को आधार से गुणा किया जाता है और उसमें अगला अंक जोड़ा जाता है। वही मान प्राप्त होता है, बिना किसी घात के।
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