Сколько бит содержит двоичная запись значения выражения 8^2341 – 4^342 + 2^620?

Сколько бит содержит двоичная запись значения выражения 8^2341 – 4^342 + 2^620?
Светлячок

Светлячок

Для решения данной задачи нам необходимо вычислить значение выражения \(8^{2341} - 4^{342} + 2^{620}\) и определить, сколько бит содержит его двоичная запись.

Для начала, давайте рассмотрим каждое слагаемое отдельно.

1. Вычислим значение \(8^{2341}\):
\[8^{2341} = (2^3)^{2341} = 2^{3 \cdot 2341} = 2^{7023}.\]

2. Вычислим значение \(4^{342}\):
\[4^{342} = (2^2)^{342} = 2^{2 \cdot 342} = 2^{684}.\]

3. Вычислим значение \(2^{620}\).

Теперь, чтобы вычислить значение \(2^{620}\), заметим, что \(2^{10} = 1024\), а значит \(2^{620} = 2^{10 \cdot 62} = (2^{10})^{62} = 1024^{62}\). Мы можем выразить это значение как \(1024^{62}\), и далее упростить.

Возьмем в расчет \(1024^{62}\):
\[1024^{62} = (2^{10})^{62} = 2^{10 \cdot 62} = 2^{620}.\]

Теперь, когда мы вычислили значения всех слагаемых, можем приступить к вычислению первоначального выражения:
\[8^{2341} - 4^{342} + 2^{620} = 2^{7023} - 2^{684} + 2^{620}.\]

Обратим внимание, что чтобы выполнить вычитание и сложить значения с одинаковыми показателями степени, нам необходимо использовать свойства степеней.

В данном случае, мы можем использовать свойство степени, которое гласит, что \(a^n - a^m = a^m \cdot (a^{n-m} - 1)\) при \(n > m\).

Применим данное свойство для вычитания \(2^{684}\):
\[2^{7023} - 2^{684} = 2^{684} \cdot (2^{7023-684} - 1) = 2^{684} \cdot (2^{6339} - 1).\]

Теперь соберем все слагаемые назад вместе и приведем выражение к общему знаменателю:
\[2^{7023} - 2^{684} + 2^{620} = 2^{684} \cdot (2^{6339} - 1) + 2^{620}.\]

Теперь у нас есть значение выражения. Однако, чтобы определить, сколько бит содержит его двоичная запись, мы должны преобразовать число в двоичную систему счисления.

Для этого воспользуемся следующим свойством: если \(2^n\) является числом, состоящим из \(k\) двоичных разрядов, то наибольшее число, которое можно представить \(k\) разрядами, будет равно \(2^{k-1}-1\).

Применим данное свойство для каждого слагаемого:

1. Для \(2^{684}\):
Если \(2^{684}\) является числом, состоящим из \(k\) двоичных разрядов, то наибольшее число, которое можно представить \(k\) разрядами, будет равно \(2^{k-1}-1\).
В данном случае, для определения числа разрядов \(k\) мы можем воспользоваться неравенством:
\[2^{k-1}-1 < 2^{684} \leq 2^k-1.\]
Определяем значение \(k\):
\[2^{k-1}-1 < 2^{684} \leq 2^k-1.\]
\[2^{k-1}-1 < 2^{684} \leq 2^k-1.\]
\[2^{k-1}-1 < 2^{684} \leq 2^k-1.\]
\[... (продолжаем считать) ...\]
\[2^{682}-1 < 2^{684} \leq 2^{683}-1.\]
\[k = 683.\]

Таким образом, \(2^{684}\) является числом, состоящим из 683 двоичных разрядов.

2. Для \(2^{6339} - 1\):
Используя аналогичное рассуждение, мы можем определить число разрядов для \(2^{6339} - 1\):
\[2^{k-1}-1 < 2^{6339}-1 \leq 2^k-1.\]
\[2^{k-1}-1 < 2^{6339}-1 \leq 2^k-1.\]
\[... (продолжаем считать) ...\]
\[2^{6337}-1 < 2^{6339}-1 \leq 2^{6338}-1.\]
\[k = 6338.\]

Таким образом, \(2^{6339} - 1\) является числом, состоящим из 6338 двоичных разрядов.

3. Для \(2^{620}\):
Аналогично определяем число разрядов для \(2^{620}\):
\[2^{k-1}-1 < 2^{620} \leq 2^k-1.\]
\[2^{k-1}-1 < 2^{620} \leq 2^k-1.\]
\[... (продолжаем считать) ...\]
\[2^{618}-1 < 2^{620} \leq 2^{619}-1.\]
\[k = 619.\]

Таким образом, \(2^{620}\) является числом, состоящим из 619 двоичных разрядов.

Теперь, чтобы определить, сколько бит содержит двоичная запись всего выражения, необходимо выбрать наибольшее число из найденных чисел разрядов.

Сравнивая найденные значения, можно увидеть, что 683 является наибольшим из них. Значит, двоичная запись значения данного выражения содержит 683 бита.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello