¿Cuáles son algunas peculiaridades de las matemáticas de base3?

De lo que estás hablando son las reglas de divisibilidad. Si tiene una base [math] b [/ math] y desea encontrar una regla de divisibilidad para un entero [math] n [/ math], entonces desea ver cómo [math] b \ mod n [/ math ] se comporta.

Déjame darte un ejemplo familiar. En la base 10, es relativamente fácil descubrir cuándo un número es divisible por 9. Esto se debe a que [matemática] 10 = 1 \ mod 9 [/ matemática], y así [matemática] a_0 + 10 a_1 + 100 a_2 + \ ldots = a_0 + a_1 + a_2 + \ ldots \ mod 9 [/ math]. Es decir, si desea conocer el resto de un número mod 9, solo mire la suma de sus dígitos. En particular, un número es divisible por 9 si y solo si la suma de sus dígitos es.

Otro ejemplo: [matemática] 10 \ mod 2 = 0 [/ matemática], por lo tanto, [matemática] a_0 + 10 a_1 + 100 a_2 + \ ldots = a_0 \ mod 2 [/ matemática]. Por lo tanto, un número escrito en la base 10 es divisible por 2 si y solo si el primer dígito es divisible por 2.

Ahora, si desea averiguar las reglas de divisibilidad para la base 3, desea hacer el mismo análisis, pero ahora desea estudiar qué sucede con 3 módulos del entero deseado. Entonces, por ejemplo, [matemáticas] 3 = 1 \ mod 2 [/ matemáticas]. Por lo tanto, [math] a_0 + 3a_1 + 3 ^ 2a_2 + \ ldots = a_0 + a_1 + a_2 + \ ldots \ mod 2 [/ math]. Por lo tanto, si desea saber si un número es divisible por 2, simplemente verifique la suma de sus dígitos en la base 3.

Un ejemplo más: [matemáticas] 3 \ mod 4 = -1 [/ matemáticas], por lo tanto, [matemáticas] a_0 + 3a_1 + 3 ^ 2a_2 + 3 ^ 3a_3 + \ ldots = a_0 – a_1 + a_2 – a_3 + \ ldots \ mod 2 [/ matemáticas]. Entonces, para verificar si un número entero es divisible por 4, observe la suma alterna de sus dígitos en la base 3. (Este es el análogo de la regla de divisibilidad para 11 en la base 10.)

El mejor capricho de la representación de números en la base 3 es el ternario equilibrado donde, en lugar de dígitos estándar [matemática] 0,1,2 [/ matemática], utiliza dígitos para representar los valores [matemática] -1,0, + 1 [/ matemática ], diga [math] \ bot, 0, \ top [/ math]. En este sistema no hay necesidad de un signo menos: obtienes un número negativo simplemente “volteando” los dígitos.

Por ejemplo, cinco es [matemáticas] \ top \ bot \ bot [/ matemáticas] (es decir, [matemáticas] + 3 ^ 2-3 ^ 1-3 ^ 0 [/ matemáticas]) y menos cinco es [matemáticas] \ bot \ top \ top [/ math] (es decir [math] -3 ^ 2 + 3 ^ 1 + 3 ^ 0 [/ math]).

La divisibilidad por la base (diez en decimal, tres en ternario) es fácil: la representación termina en cero.

La divisibilidad por la base menos uno (nueve en decimal, dos en ternario) se realiza sumando los dígitos. Agregar dígitos es particularmente simple en ternario balanceado: simplemente empareje [math] \ top [/ math] sy [math] \ bot [/ math] s. Por lo tanto, cincuenta y dos, [matemáticas] \ top \ bot0 \ bot \ top [/ matemáticas], es divisible por dos porque hay dos [matemáticas] \ top [/ matemáticas] sy un número igual de [matemáticas] \ bot [ /matemáticas.

La divisibilidad por la base más uno (once en decimal, cuatro en ternario) se realiza agregando dígitos con signos alternos. Nuevamente, esto es particularmente simple en un ternario equilibrado donde puedes voltear dígitos alternativos antes de emparejar [math] \ top [/ math] sy [math] \ bot [/ math] s.

El ternario equilibrado también tiene algunas propiedades agradables con respecto a minimizar el número de pesos diferentes requeridos en una balanza clásica de dos platos.