Чтобы найти основание ( N ) системы счисления, в которой число 78 записывается как ( 141_N ), нужно понять, как числа представляются в позиционных системах счисления.
Запись числа ( 141_N ) в системе счисления с основанием ( N ) означает, что:
[ 141_N = 1 \cdot N^2 + 4 \cdot N^1 + 1 \cdot N^0 ]
Формально это выражается так:
[ 1 \cdot N^2 + 4 \cdot N + 1 ]
Нам известно, что это число в десятичной системе равно 78. Поэтому мы можем составить уравнение:
[ 1 \cdot N^2 + 4 \cdot N + 1 = 78 ]
Теперь решим это уравнение:
[ N^2 + 4N + 1 = 78 ]
Переносим 78 в левую часть уравнения:
[ N^2 + 4N + 1 - 78 = 0 ]
[ N^2 + 4N - 77 = 0 ]
Это квадратное уравнение. Решим его с помощью дискриминанта:
Дискриминант ( D ) равен:
[ D = b^2 - 4ac ]
где ( a = 1 ), ( b = 4 ), ( c = -77 ).
Вычислим дискриминант:
[ D = 4^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-77) ]
[ D = 16 + 308 ]
[ D = 324 ]
Теперь найдём корни уравнения, используя формулу:
[ N = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} ]
Подставим значения:
[ N = \frac{-4 \pm \sqrt{324}}{2 \cdot 1} ]
[ N = \frac{-4 \pm 18}{2} ]
Получаем два корня:
[ N_1 = \frac{-4 + 18}{2} = \frac{14}{2} = 7 ]
[ N_2 = \frac{-4 - 18}{2} = \frac{-22}{2} = -11 ]
Поскольку основание системы счисления должно быть положительным целым числом, мы отбрасываем отрицательный корень. Таким образом, основание ( N ) равно 7.
Проверим:
В системе счисления с основанием 7 число ( 141_7 ) действительно равно:
[ 1 \cdot 7^2 + 4 \cdot 7 + 1 = 1 \cdot 49 + 4 \cdot 7 + 1 = 49 + 28 + 1 = 78 ]
Следовательно, основание ( N ) действительно равно 7.