最近高一課程,正在教常用對數, 看到了這一道題。
帶學生耐心閱讀後,先解釋何謂十進位與二進位,
兩者有何區別?以及位元的概念。接著思考,\(10^{200}\) 是多少位元?
這正是「素養導向」的題型設計:
用長篇文字建立情境,再讓學生從中找出邏輯、推理解題。
此題分成三段:
開頭用生活化的引子:「如果要在電腦裡存下一個超大數字,要多少空間?」
中段以簡短分段解釋二進位概念、log的用途,降低大段文字的壓力。
結尾給一個互動挑戰題,讓讀者嘗試計算。
電腦裡的世界只有 0 和 1,這就是所謂的 二進位。
像 11010₂,在電腦裡它只是五個位元(bit),但轉成十進位就是 26。
再來一個更有趣的問題:
假設你有一個超大的十進位數字 10²⁰⁰,
如果要讓電腦儲存它,需要幾個位元呢?
🔍 從分析小數開始:$$26 = 24×1+23×1+21×1=11010_(2)$$
也就是說,
\(24 < 26 < 25\),此時 \(26\) 需要用到 \(5\) 個位元來儲存。
所以,我們的目標是要找一個正整數 \(n\),使 $$2n < 10^200 < 2n+1$$
為了找到此正整數 \(n\),將以上不等式取 \(log\):$$nlog2<200$$
因此 $$ n< \frac{200}{log2} = \frac{200}{0.3010} = 664.XX $$
則 \(n=664\),\(10^200\) 為 \(665\) 位元。
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