22 votos

Por qué escribir diez y no como $10$ $00$

Notación Decimal tiene diez símbolos,

$$ \{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9\} $$

Si tenemos una lista de todas las combinaciones en orden numérico, tenemos

$$ \{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,00,01,02,03,04,05,06,07,09,10,11,...\} $$

Notar la presencia de los números con el prefijo $0$. Sin embargo, al describir números naturales, podemos ignorar o descuidar las combinaciones con los principales $0$ y suponen que $1=01=001=0001=...01$. ¿Por qué hacemos esto? Es sólo una convención, o es que hay una profunda sutileza.

Hacemos lo mismo para todos los número de la representación. Por ejemplo, los números en binario se $\{0,1,10,11,100,...\}$ e no $\{0,1,00,01,10,11,...\}$.

Parece que estamos perdiendo uno de los dígitos. Así que ¿por qué no estamos haciendo?

80voto

ManuelSchneid3r Puntos 116

El punto de la notación decimal no es sólo asignar a cada número un "código" - tiene un significadode adjunto.

Cuando escribimos una expresión decimal $$a_na_{n-1}...a_2a_1a_0,$$ what we mean is $$a_n10^n+a_{n-1}10^{n-1}+...+a_210^2+a_110^1+a_010^0.$$ Given that, it's clear that $% $ $00=0\cdot 10^1+0\cdot 10^0=0+0=0.$

Una vez más, el punto no es marcar números eficazmente, pero etiquetar de una manera significativa.

25voto

Nahom Tijnam Puntos 1789

Que es completamente posible y válida, la forma de escribir los números. Esto, o algo muy parecido, se llama "bijective de base 10 de la notación" ya que establece un bijection entre las cadenas de los 10 dígitos y los números que se representan. En particular, los ceros a la izquierda se vuelven importantes y realmente afectar el valor del número, mientras que en base regular 10 (o más generalmente, la base de la-$B$), que sólo sirven para añadir redundancia en el sistema. La Wikipedia menciona que, a pesar de que el sistema que aparece allí no es bastante lo que te han dado aquí, pero que en realidad es una cuestión de que los símbolos del mapa a los números:

https://en.wikipedia.org/wiki/Bijective_numeration

En este sistema, el número natural es la secuencia de poner en bijection con el dígito cadenas ordenadas en shortlex orden:

$$0 \leftrightarrow 0$$ $$1 \leftrightarrow 1$$ $$...$$ $$9 \leftrightarrow 9$$ $$10 \leftrightarrow 00$$ $$11 \leftrightarrow 01$$ $$...$$ $$19 \leftrightarrow 09$$ $$20 \leftrightarrow 10$$ $$21 \leftrightarrow 11$$ $$22 \leftrightarrow 12$$ $$...$$

donde la izquierda es la secuencia natural en la notación tradicional y a la derecha la bijective notación.

Entonces, si un número está representado en esta notación como $d_{n-1}d_{n-2}\cdots d_1d_0$ el valor representado (tomando cada uno de los "dígitos" para ser un número del 0 - 9 en la notación tradicional), en la notación tradicional, es

$$N = d_0 + \sum_{i=1}^{n-1} (d_i + 1) 10^i$$

Esta fórmula muestra que la fabricación de cero tiene el símbolo "0" en este sistema tal vez no sea la mejor opción como la fórmula de la suma es poco elegante con un plazo colgando en frente, y lo que realmente nos quieren hacer es la representan como una cadena vacía, es decir, la nada, o, para referirse a este caso especial, de un símbolo como $\epsilon$. Es decir, han

$$0 \leftrightarrow \epsilon$$ $$1 \leftrightarrow 0$$ $$2 \leftrightarrow 1$$ $$...$$ $$9 \leftrightarrow 8$$ $$10 \leftrightarrow 9$$ $$11 \leftrightarrow 00$$ $$12 \leftrightarrow 01$$ $$13 \leftrightarrow 02$$ $$...$$ $$20 \leftrightarrow 09$$ $$21 \leftrightarrow 10$$ $$22 \leftrightarrow 11$$ $$23 \leftrightarrow 12$$ $$...$$

Entonces

$$N = \sum_{i=0}^{n-1} (d_i + 1) 10^i$$

que es mucho más agradable. Nota la cadena vacía, a pesar de que el símbolo $\epsilon$, no tiene nada en ella: $n = 0$ y la suma es un vacío de la suma que se vacuously 0. En realidad, para evitar la anotación confusión es probable que realmente quiero escribir esta suma como

$$N = \sum_{i=\mathrm{Zero}}^{n-\mathrm{One}} v(d_i) \mathrm{Ten}^i$$

donde $v$ significa "valoración" de los dígitos $d_i$, es decir, el actual número natural correspondiente a ese dígito, evitando así el "tipo de abuso" de tratar a un dígito símbolo como un número con el que podemos hacer, además de, sino más bien como un no-numéricos glifo, y hemos utilizado las palabras en inglés para evitar la ambigüedad. A continuación, el símbolo "0" se valora como el número uno (que es lo mismo, uno es $v(0)$), "1" es el número dos, etc hasta "9" se valora el número diez (uso de palabras en inglés para evitar los símbolos de nuevo).

Así que la pregunta de por qué ... bien, supongo que es porque los "normales" que se forma es la forma más natural idiomas, incluyendo inglés, que han de contar en todo, manejar los números. Decimos 20 como "veinte", un exprimido forma de "dos diez" esencialmente, lo que inmediatamente sugiere el escrito, que, por cierto, sólo fue introducido más tarde en el desarrollo de lenguaje natural de los números. Pero el otro sistema todavía funciona, y contrariamente a lo que otros carteles aquí son lo que sugiere que no es necesariamente menos "significativo" que antes, todavía es un polinomio en la base, sino que son simplemente cambiando el intervalo en el que los dígitos se valoran de 0 a $B-1$ 1 $B$ (de vuelta a notación ordinaria de nuevo), donde $B$ es la base. Además, es la única manera que usted puede hacer "base", o unario, en realidad el trabajo. En la "costumbre" esquema de la base de uno sólo tendría el dígito "0", lo que se valora a ceroy, a continuación, cualquier cadena de eso equivale a sólo el cero, no importa cuán larga, es decir, la base de una falla para representar los números naturales. Pero en este sistema, la base funciona a la perfección, y una cadena de "0" representa el número igual a la cantidad de repeticiones del símbolo "0" en esa cadena. Base cero es, en cambio, el que se derrumba y que es de una manera más sensata, ya que no tiene símbolos se pueden utilizar para representar cualquier cosa, por lo que no se debe esperar a ser útil. Además, este sistema de notación tiene algo más elegante propiedad que el número de dígitos necesarios para representar un número $n$$\lceil \log_B(n) \rceil$, en lugar del clunkier $\lfloor \log_B(n) + 1 \rfloor$ de los habituales del sistema. Es decir, la relación con el logaritmo es más transparente.

Ahora usted puede estar preguntándose, "¿qué acerca de las fracciones? ¿Esto resuelve el $0.9999... = 1$ problema?" Y la respuesta es no. La razón para esto es que los números reales y los números racionales, y la lexicográficamente ordenó infinito de decimales (o base-$B$ cadenas) no para de isomorfo a la real o números racionales. Más bien son algo diferentes, y topológicamente isomorfo (homeomórficos) a un conjunto de Cantor (o 1-D Cantor de polvo).

6voto

Grimy Puntos 166

Su sugirió la notación conduce a números que sólo son ligeramente más corto que el habitual sistema posicional: un dígito más corta en lo mejor, y más del 90% de todos los números serán de la misma longitud. Esto puede ser visto como una ventaja, pero es muy menor.

Por otro lado, la posición del sistema tiene un montón de ventajas: por ejemplo, se pueden sumar números, simplemente sumando los dígitos de la columna por columna, entonces la manipulación lleva. La resta, la multiplicación y la división del mismo modo conveniente de lápiz-y-papel de los algoritmos. Trate de computación 00937 / 042 uso de su sistema y vas a ver el problema.

3voto

Hagen von Eitzen Puntos 171160

Tenemos que volver a la invención de cero para este. Al salir de los números Romanos, uno podría escribir (e históricamente lo hizo, aunque no necesariamente el uso de diez como base y con diferentes símbolos en lugar de H, T, U) los números representados por CCLXXXV, CDII, CDXX, y XLII como "3H, 8T, y 5U", "4H y 2U", "4H y 2T", "4H y 2U". Este tipo de notación requiere de símbolos, tales como H, T, U para asignar la correcta "de peso" para los dígitos.

La escritura de los números se hace más económico si usted puede simplemente dejar fuera de este H, T, U cosas. A continuación, "385" está bien, puedes estar bien con los "4 2", pero esta notación para CDII fácilmente confundido por XLII (o MMMMII, o ...).

Entrar en la invención de "0" a ser utilizado en las lagunas como sea necesario (la escritura y la notación son siempre también una cuestión de ser económico!). No hay necesidad de especificar que no hay cientos (no miles, no de diez miles, ...) en LX, no es sólo una necesidad para especificar que no hay unidades, por lo que escribir "60".

Por último, añadimos una notación mediante el dígito "0" para el número cero. Esto podría ser llamado un abuso de notación para este caso de esquina. Por cierto, este debe considerar el cero como un número en el primer lugar. Como si un agricultor se le preguntó cuántos animales se como respondería "4 vacas, 3 cerdos, y 10 ovejas ... y también 0 pollos, poniendo un promedio de 0 huevos por día"!

1voto

Robin Puntos 111

Un sutil punto a considerar es que a pesar de que hay diez símbolos decimales y por lo tanto 10^n combinaciones de n dígitos, si tienes en cuenta 0 a ser distinta de la de 00 , a continuación, en realidad un poco más de información que se codifica para una determinada longitud de dígitos, porque uno debe considerar la ausencia de un símbolo de ser un símbolo en sí. Desde esta perspectiva, es probablemente el más llamativo para un programador de computadoras de un matemático a quien longitud de dígitos de las limitaciones que tal vez no son un 'puro' concepto.

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