Калькулятор великих чисел
Виконує точні арифметичні дії з дуже великими числами: додавання, віднімання, множення, ділення, піднесення до степеня, факторіали, квадратні корені, НСД і НСК — до 1 000 цифр у кожному числі й без округлення, властивого рухомій комі. Виберіть операцію, введіть два числа та отримайте кожну цифру результату.
Точні обчислення з дуже великими числами
Big Number Formula
Де:
- \(V\) — усі цифри числа, записані як одне точне ціле BigInt (до 1 000 цифр)
- \(S\) — десятковий масштаб: \(x = V/10^S\), тому 2,5 зберігається як 25/10, а 0,125 — як 125/1000
- \(s\) — спільний масштаб, який вирівнює два операнди для додавання, віднімання, ділення з остачею, НСД і НСК
Оскільки кожне введене число перетворюється на масштабоване ціле, всі десять операцій виконуються повністю в точній цілочисельній арифметиці, а десяткову кому відновлюють лише для показу результату. Множення, додавання, піднесення до степеня, факторіали, НСД і НСК завжди точні; ділення та квадратний корінь округлюються за правилом «половина вгору» до заданої кількості знаків після коми, і про це прямо повідомляється у полі результату.
Big Number – Calculation Example
Приклад: типові введені значення, а операція — a × b (множення): a = 123456789012345678901234567890 і b = 987654321098765432109876543210.
\[ 123456789012345678901234567890 \times 987654321098765432109876543210 = 121\,932\,631\,137\,021\,795\,226\,185\,032\,733\,622\,923\,332\,237\,463\,801\,111\,263\,526\,900 \]
Результат: 121932631137021795226185032733622923332237463801111263526900 — точний добуток із 60 цифр; подається як 60 значущих цифр і дорівнює 1,2193263114 × 1059 в експоненційному записі. Калькулятор із рухомою комою зберіг би лише перші 15–17 із цих цифр.
Як користуватися калькулятором великих чисел
- Операція — виберіть одну з десяти операцій у спадному списку: додавання, віднімання, множення, ділення, остача (mod), піднесення до степеня, квадратний корінь, факторіал, НСД або НСК.
- Перше число (a) — введіть до 1 000 цифр: ціле число, десятковий дріб із крапкою або комою або експоненційний запис, як-от
3.2e50чи-1.7E-30. Для √x це x; для n! це n. - Друге число (b) — другий операнд у тому самому форматі. Для x ^ y воно має бути цілим числом від 0 до 10 000; для √x і n! поле приховано, бо воно не використовується.
- Знаки після коми (÷ і √) — вкажіть, скільки знаків після коми має показувати частка або квадратний корінь (від 0 до 10 000). Це поле з’являється лише для цих двох операцій.
- Зчитайте результати: повний Результат із кнопкою копіювання, Значущі цифри в результаті, Експоненційний запис з 11 значущими цифрами, висновок Точний чи округлений? та примітку Як було обчислено результат.
Коротко про операції
| Операція | Друге число (b) | Знаки після коми | Результат |
|---|---|---|---|
| a + b, a − b, a × b | використовується | не використовується | завжди точний |
| a ÷ b (ділення) | використовується, не може дорівнювати 0 | 0–10 000 | точний, якщо це можливо; інакше округлюється за правилом «половина вгору» і позначається як округлений |
| a mod b (остача) | використовується, не може дорівнювати 0 | не використовується | точний; знак збігається зі знаком першого числа |
| x ^ y (степінь) | ціле число 0–10 000 | не використовується | точний (x0 = 1, а 00 = 1 за домовленістю) |
| √x (квадратний корінь) | приховано | 0–10 000 | точний для точних квадратів, інакше округлюється за правилом «половина вгору» |
| n! (факторіал) | приховано | не використовується | точний, для n = 0–5 000 |
| НСД(a, b), НСК(a, b) | використовується | не використовується | точний; десяткові дроби дозволені |
Навіщо потрібна точна арифметика великих чисел
Звичайні калькулятори й електронні таблиці зберігають числа як 64-бітові значення з рухомою комою IEEE 754, які вміщують лише близько 15–17 значущих десяткових цифр. Усе, що далі, безшумно округлюється: на більшості систем 1e20 + 1 дає рівно 1e20, а в 60-цифровому добутку залишається щонайбільше 17 правильних цифр. Це округлення невидиме на екрані, але реальне, і воно накопичується в кожній наступній дії — серйозна проблема, коли треба перевірити великий добуток, порахувати кількість комбінацій або звірити алгоритм цифра за цифрою.
Цей калькулятор взагалі не использовать рухому кому...