เลขฐานสิบ

แม่แบบ:ต้องการอ้างอิง แม่แบบ:ระบบตัวเลข เลขฐานสิบ หรือ ทศนิยม (Decimal) หมายถึง ระบบตัวเลขที่มีตัวเลข 10 ตัว คือ 0 – 9

สัญลักษณ์แทนเลขฐานสิบ

การเขียนจำนวนในรูปทศนิยมคือการเขียนจำนวนให้อยู่ในรูปเลขฐานสิบ ซึ่งมีสัญลักษณ์อยู่ 10 ตัว (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 และ 9) และอาจมีการใช้ร่วมกับจุดทศนิยม สำหรับจำนวนที่ไม่ใช่จำนวนเต็ม และใช้สัญลักษณ์ + และ − เพื่อบอกค่าบวกและค่าลบ

เลขฐานสิบนี้เป็นเลขฐานปกติที่คนทั่วไปใช้ เนื่องจากมนุษย์มีสิบนิ้ว แต่ถึงอย่างไรก็ตาม ในอดีตก็มีผู้ที่ใช้เลขฐานที่ไม่ใช่ฐานสิบ เช่น ชาวไนจีเรียใช้เลขฐานสิบสอง และชาวบาบิโลเนียนใช้เลขฐานหกสิบ และชาวเผ่ายูกิใช้เลขฐานแปด

สัญลักษณ์แทนเลขแต่ละหลักนั้น โดยทั่วไปจะใช้เลขอารบิก และเลขอินเดีย ซึ่งมาจากระบบเดียวกัน แต่มีรูปแบบการใช้ที่แตกต่างกัน

การเขียนจำนวนจริงในรูปทศนิยม

เศษส่วนและทศนิยม

เลขทศนิยม

การเขียนเศษส่วนให้เป็นทศนิยม ทำได้โดยให้ตัวส่วนเป็นกำลังของสิบ

การเขียนทศนิยมนั้นไม่จำเป็นต้องเขียนตัวส่วนเหมือนเศษส่วน แต่ใช้เครื่องหมายจุดทศนิยม (อาจต้องเพิ่ม 0 ด้านหน้า ถ้าจำเป็น) และตำแหน่งของตัวเลขจะเกี่ยวข้องกับส่วน ที่เป็นกำลังของสิบ เช่น $\frac{8}{10},\frac{833}{100},\frac{83}{1000},\frac{8}{10000}$และ $\frac{80}{10000}$ สามารถเขียนได้เป็น $0.8,8.33,0.083,0.0008$ และ $0.008$ ตามลำดับ

จำนวนที่เขียนได้ในลักษณะนี้ เป็น เลขทศนิยม

ส่วนที่เป็นจำนวนเต็มและเศษส่วน จะถูกแยกกันด้วยเครื่องหมายจุดทศนิยม ซึ่งเราใช้เครื่องหมาย มหัพภาค (.) แทนจุดทศนิยม ถ้าจำนวนนั้นเป็นเศษส่วนที่น้อยกว่าหนึ่ง เราจำเป็นต้องใส่ 0 นำหน้า (กล่าวคือ เรานิยมเขียน 0.5 มากกว่า .5) เลขศูนย์ตามท้ายทศนิยมถือว่าไม่จำเป็นในทางคณิตศาสตร์ นั่นคือ 0.080 และ 0.08 มีความหมายเหมือนกันในทางคณิตศาสตร์ แต่ในทางวิศวกรรม 0.080 บอกว่า อาจมีความคลาดเคลื่อนได้ไม่เกินหนึ่งในพัน แต่ 0.08 อาจมีความคลาดเคลื่อนได้ไม่เกินหนึ่งในร้อย

การเขียนเลขอื่น ๆ ในรูปทศนิยม

จำนวนอื่น ๆ ที่ไม่อาจเขียนได้อยู่ในรูปทศนิยมที่มีจุดสิ้นสุด เราจะเขียนจำนวนเหล่านี้ได้ในรูปทศนิยมซ้ำ

เนื่องจาก 10 เป็นผลคูณของจำนวนเฉพาะจำนวนแรกและจำนวนที่สาม (นั่นคือ 2 และ 5) ซึ่งมากกว่ากำลังสองของจำนวนเฉพาะจำนวนที่สองอยู่หนึ่ง (กำลังสองของ 3 คือ 9 และน้อยกว่าจำนวนเฉพาะจำนวนที่ห้าอยู่หนึ่ง (11) ทำให้มีรูปแบบของทศนิยมบางรูปแบบ ดังนี้

$\frac{1}{2}=0.5$

$\frac{1}{3}=0.333333\cdots$ (3 ซ้ำ)

$\frac{1}{4}=0.25$

$\frac{1}{5}=0.2$

$\frac{1}{6}=0.166666\cdots$ (6 ซ้ำ)

$\frac{1}{7}=0.142857142857\cdots$(142857 ซ้ำ)

$\frac{1}{8}=0.125$

$\frac{1}{9}=0.111111\cdots$ (1 ซ้ำ)

$\frac{1}{10}=0.1$

$\frac{1}{11}=0.090909\cdots$ (09 ซ้ำ)

$\frac{1}{12}=0.083333\cdots$ (3 ซ้ำ)

$\frac{1}{81}=0.012345679012\cdots$ (012345679 ซ้ำ)

สำหรับจำนวนที่มีจำนวนเฉพาะอื่น ๆ เป็นตัวส่วนนั้นจะทำให้มีรูปแบบที่ซ้ำยาวขึ้น เช่น 7 และ 13

การหาชุดของทศนิยมซ้ำนั้นทำได้โดยการตั้งหารยาว เราจะมีเศษไม่ใช่ศูนย์เพียง q-1 แบบเท่านั้นจากการหารด้วย q ดังนั้น ช่วงของทศนิยมซ้ำจะยาวไม่เกิน q-1 อย่างแน่นอน ลองดูตัวอย่างของการหา $3/7$ ในรูปทศนิยม

          0.4 2 8 5 7 1 4 ...
 7 ) 3.0 0 0 0 0 0 0 0 
     2 8                         $\frac{30}{7}$ = 4 เศษ 2
       2 0
       1 4                       $\frac{20}{7}$ = 2 เศษ 6
         6 0
         5 6                     $\frac{60}{7}$ = 8 เศษ 4
           4 0
           3 5                   $\frac{40}{7}$ = 5 เศษ 5
             5 0
             4 9                 $\frac{50}{7}$ = 7 เศษ 1
               1 0
                 7               $\frac{10}{7}$ = 1 เศษ 3
                 3 0
                 2 8             $\frac{30}{7}$ = 4 เศษ 2  (ซ้ำ)
                   2 0
                        ฯลฯ

ในทางตรงกันข้าม เราสามารถเขียนทศนิยมซ้ำให้อยู่ในรูปเศษส่วน $\frac{p}{q}$ ได้ โดยใช้รูปแบบทางเรขาคณิต เพื่อหาผลรวมของชุดทศนิยม เช่น

$0.0123123123\cdots =\frac{123}{10000}\sum _{k=0}^{\mathrm{\infty }}0.001^k=\frac{123}{10000}\frac{1}{1-0.001}=\frac{123}{9990}=\frac{41}{3330}$

ดูเพิ่ม

• ทศนิยม
• ระบบทศนิยมดิวอี้
• เลขฐานสิบเข้ารหัสฐานสอง (BCD)

แหล่งข้อมูลอื่น

• คำถามพบบ่อยเกี่ยวกับทศนิยม
• แบบทดสอบ: ค่าประจำตำแหน่งของทศนิยม