ITパスポート試験の受験勉強で「補数」でお悩みの方が多いと思いますが「離散数学」などという取っ付きにくい言葉は忘れて「試験対策」という角度から試験に必要な要点のみ考えましょう。「補数方式」に関しては「反転＋1で符号が逆転」というキーワードだけ覚えておけば十分です。それで試験問題はクリアできます。

補数の本質をITパスポート試験で問われる事はありません。このような部分で学習時間を浪費するともったいないだけでなくモチュベーションの低下につながります。試験を突破してからじっくりと本質を学んでも遅くないですよ。

「２の補数」方式は10進数の「-1」を２進数で表現するとき「すべてのビットを1にする」ところが特徴です。8ビットで考えた場合、「11111111」は「+255」であると思ってしまいますが、そうではなく「２の補数方式」というルールの中では「-1である」と決めます。「定義する」とも言います。ここでは理屈を抜きにして「そう決まっている」と考えて問題ありません）。

･･･でも本当はキチンとした理屈がありますよ！

次に10進数（8ビットの場合）の「0」は「00000000」ですね。
「+1」は「00000001」、
「+2」は「00000010」、
「+3」は「00000011」・・と続いて行きます。

上述したように、「-1」を「11111111」と決めた場合、
「-2」は「11111110」、
「-3」は「11111101」・・と続いて行きます。

「11111111」から1ずつ引き算して行けばそうなります。
例えばここで「-3」の2進数を「反転+1」してみてください」
「11111101」の反転は「00000010」
「00000010」+「1」は「00000011」←これは「+3」ですね。

反対に「+3」の2進数を「反転+1」してみてください。
「00000011」の反転は「11111100」
「11111100」+「1」は「11111101」←これは「-3」ですね。

２の補数方式の「反転＋1で符号が逆転」する仕組みは、
「-1」を「11111111」とするという定義にポイントがあります。
仕組みがわかるとキーワードも覚えやすいと思います。
とにかく「反転＋1で符号が逆転」だけ覚えて過去問題などで問題を解く練習をしてください。