取整函数的性质

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性质

a)当且仅当 x 为整数取等号: xx<x+1,xx<x+1\lfloor x\rfloor \leq x<\lfloor x\rfloor+1, \quad x \leq\lceil x\rceil<x+1

b)下取整函数为等幂运算:

x=x\lfloor\lfloor x\rfloor\rfloor=\lfloor x\rfloor

c)对任意的整数 k 和任意实数 x :

k+x=k+x\lfloor k+x\rfloor=k+\lfloor x\rfloor

d)一般的数值修约规则可以表述为将x映射到floor(x+0.5)

e)

x=x\lceil x\rceil=-\lfloor-x\rfloor

f)对于整数 k 有:

k/2+k/2=k\lfloor k / 2\rfloor+\lceil k / 2\rceil=k

对数与取整函数的关系

log(x+1)=logx+1,xZ,x1\lceil\log (x+1)\rceil=\lfloor\log x\rfloor+1, x \in Z, x \geqslant 1

证明:

m=logx令\quad m=\lfloor\log x\rfloor

mlogx<m+1\therefore \quad m \leq \log x<m+1

2mx<2m+1\therefore \quad 2^{m} \leq x<2^{m+1}

2m<x+12m+1\therefore \quad 2^{m}<x+1 \leq 2^{m+1}

xZ又\because x \in Z

m<log(x+1)m+1 \therefore\quad m<\log (x+1) \leq m+1

log(x+1)=m+1=logx+1 \therefore\quad \lceil\log (x+1)\rceil=m+1=\lfloor\log x\rfloor+1

向下取整与向上取整的转换方法

NM=N1M+1(0<MN,M,NZ)\lceil\frac{N}{M}\rceil=\left\lfloor\frac{N-1}{M}\right\rfloor+1(0<M \leq N, M, N \in Z)

证明

 不失一般性,我们设 N=Mk+r(0r<M,kZ) \text { 不失一般性,我们设 } N=M k+r(0 \leq r<M, k \in Z) \text {, }

1)当r>0 \text{1)当} r>0 \text{时}

 左边: NM=(Mk+r)M=k+rM=k+1\text { 左边: }\left \lceil \frac{N}{M} \right \rceil =\left \lceil \frac{(Mk+r)}{M} \right \rceil =k+\left \lceil\frac{r}{M} \right \rceil =k+1

 右边: N1M+1=(Mk+r1)M+1=k+r1M+1=k+1+r1M=k+1\text { 右边: }\left \lfloor \frac{N-1}{M} \right \rfloor +1=\left\lfloor\frac{(\mathrm{M} k+\mathrm{r}-1)}{\mathrm{M}}\right\rfloor+1=\left\lfloor k+\frac{\mathrm{r}-1}{\mathrm{M}}\right\rfloor+1=k+1+\left\lfloor\frac{\mathrm{r}-1}{\mathrm{M}}\right\rfloor=k+1

1)当r=0 \text{1)当} r=0 \text{时}

 右边: NM=k\text { 右边: }\left \lceil \frac{N}{M} \right \rceil =k

 右边: N1M+1=(Mk1)M+1=(M(k1)+M1)/M+1=k+M1M=k\text { 右边: }\left\lfloor\frac{\mathrm{N}-1}{\mathrm{M}}\right\rfloor+1=\left\lfloor\frac{(\mathrm{M} k-1)}{\mathrm{M}}\right\rfloor+1=\lfloor(M(\mathrm{k}-1)+\mathrm{M}-1) / \mathrm{M}\rfloor+1=k+\left \lfloor \frac{M-1}{M} \right \rfloor =k

命题得证. \text{命题得证.}