Base aurea

La base aurea è un sistema di numerazione posizionale non intero che utilizza il rapporto aureo (il numero irrazionale 1 + 5 {\displaystyle {\sqrt {5}}} /2 ≈ 1,61803399, simboleggiato dalla lettera greca φ) come sua base. Viene talvolta chiamato base φ o, in inglese, phinary. Qualsiasi numero reale non negativo può essere rappresentato come un numero in base φ utilizzando solo le cifre 0 e 1, ed evitando la sequenza di cifre "11": questa viene chiamata forma standard. Un numero in base φ che include la sequenza di cifre "11" può sempre essere riscritto in forma standard, utilizzando le proprietà algebriche della base φ, in particolare φ1 + φ0 = φ2. Ad esempio, 11φ = 100φ.

Nonostante utilizzi una base costituita da un numero irrazionale, quando si utilizza la forma standard, tutti i numeri interi non negativi hanno una rappresentazione univoca in base φ finita. L'insieme di numeri che possiedono una rappresentazione finita in base φ è l'anello Z[1 + 5 {\displaystyle {\sqrt {5}}} /2]; esso svolge lo stesso ruolo in questo sistema di numerazione che le frazioni diadiche svolgono nei numeri binari.

Altri numeri hanno rappresentazioni standard in base φ ed i numeri razionali hanno rappresentazioni periodiche.

Esempi

Decimale Potenze di φ Base φ
1 φ0 1     
2 φ1 + φ−2 10,01  
3 φ2 + φ−2 100,01  
4 φ2 + φ0 + φ−2 101,01  
5 φ3 + φ−1 + φ−4 1000,1001
6 φ3 + φ1 + φ−4 1010,0001
7 φ4 + φ−4 10000,0001
8 φ4 + φ0 + φ−4 10001,0001
9 φ4 + φ1 + φ−2 + φ−4 10010,0101
10 φ4 + φ2 + φ−2 + φ−4 10100,0101

Rappresentazione di alcuni numeri irrazionali notevoli in base φ

Di seguito sono riportate le rappresentazioni in base φ di alcuni interessanti numeri irrazionali:

  • π {\displaystyle \pi } ≈ 100,0100 1010 1001 0001 0101 0100 0001 0100 ...φ
  • e ≈ 100,0000 1000 0100 1000 0000 0100 ...φ
  • 2 {\displaystyle {\sqrt {2}}} ≈ 1,0100 0001 0100 1010 0100 0000 0101 0000 0000 0101 ...φ
  • φ = 1+ 5 {\displaystyle {\sqrt {5}}} /2 = 10φ
  • 5 {\displaystyle {\sqrt {5}}} = 10,1φ

Bibliografia

  • George Bergman, A Number System with an Irrational Base, in Mathematics Magazine, vol. 31, n. 2, 1957, pp. 98–110, DOI:10.2307/3029218.

Voci correlate

  • Successione di Fibonacci
  • Rettangolo aureo

Collegamenti esterni

  • (EN) Eric W. Weisstein, Base aurea, su MathWorld, Wolfram Research. Modifica su Wikidata
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