Чтобы определить основание системы счисления, в которой число 15 записывается как 120, нам нужно понять, что означает эта запись.
В любой системе счисления с основанием ( b ), число записывается как сумма произведений каждой цифры на соответствующую степень основания.
Число 120 в системе с основанием ( b ) можно разложить следующим образом:
[ 1 \times b^2 + 2 \times b^1 + 0 \times b^0. ]
Это выражение должно равняться 15 в десятичной системе:
[ 1 \times b^2 + 2 \times b + 0 = 15. ]
Теперь решим это уравнение:
[ b^2 + 2b = 15. ]
Приведём уравнение к стандартной квадратной форме:
[ b^2 + 2b - 15 = 0. ]
Решим это квадратное уравнение с помощью дискриминанта. Формула для нахождения корней квадратного уравнения ( ax^2 + bx + c = 0 ) следующая:
[ b = \frac{-B \pm \sqrt{B^2 - 4AC}}{2A}, ]
где ( A = 1 ), ( B = 2 ), ( C = -15 ).
Сначала вычислим дискриминант:
[ D = B^2 - 4AC = 2^2 - 4 \times 1 \times (-15) = 4 + 60 = 64. ]
Теперь найдём корни уравнения:
[ b = \frac{-2 \pm \sqrt{64}}{2}. ]
[ b = \frac{-2 \pm 8}{2}. ]
Получаем два возможных корня:
- ( b = \frac{-2 + 8}{2} = \frac{6}{2} = 3. )
- ( b = \frac{-2 - 8}{2} = \frac{-10}{2} = -5. )
Так как основание системы счисления не может быть отрицательным, мы принимаем ( b = 3 ).
Таким образом, основание системы счисления, в которой число 15 записывается как 120, равно 3.