近似数 - 与准确数相近的数

近似数是指与准确数相近的一个数。在实际生活和许多数学问题中,我们常常无法或不必要得到精确值,这时就会用到近似数。

近似数产生原因

测量工具的限制:在测量长度、重量、时间等物理量时,由于测量工具的精度有限,无法得到精确值,只能得到一个近似数。

例如,用普通的直尺测量物体长度,最小刻度为毫米,测量结果可能是\(12.3\)毫米,而实际长度可能在\(12.25\)毫米到\(12.35\)毫米之间。

数据处理的需要:在处理大量数据时,为了简化计算和表达,往往会对数据进行近似处理。

例如,统计一个城市的人口数量,通常会取一个近似的整数值,如\(100\)万,而不是精确到个位数。

取近似数的方法

1、四舍五入法:这是最常用的取近似数的方法。如果尾数的最高位数字小于或等于\(4\),就把尾数去掉;如果尾数的最高位数大于或等于\(5\),就把尾数舍去并且在它的前一位进“\(1\)”。

例如,将\(3.1415926\)精确到百分位,因为千分位数字是\(1\),小于\(4\),则近似数为\(3.14\);

例如,将\(3.146\)精确到百分位,因为千分位数字是\(6\),大于\(5\),则近似数为\(3.15\)。

2、进一法:在取近似数时,不管尾数最高位上的数字是几,都要向前一位进一。

例如,有\(2.1\)升油,每个油桶最多装\(1\)升油,需要几个油桶?\(2.1\div1 = 2.1\),此时需要\(3\)个油桶,这里就使用了进一法取近似数。

3、去尾法:在取近似数时,不管尾数最高位上的数字是几,都直接把尾数去掉。

例如,用\(10\)米布做衣服,每件衣服用布\(2.5\)米,能做几件衣服?\(10\div2.5 = 4\),但实际上只能做\(4\)件衣服,剩下的布不够做一件,这里就使用了去尾法取近似数。

近似数的表示方法

1、精确到某一位:通常用“精确到……”或“保留到……”来表示近似数的精确程度。

例如,\(3.14\)精确到百分位,\(5.678\)保留到十分位是\(5.7\)。

2、有效数字:从一个数的左边第一个非\(0\)数字起,到末位数字止,所有的数字都是这个数的有效数字。

例如,\(0.025\)有两个有效数字\(2\)、\(5\);\(1.20\)有三个有效数字\(1\)、\(2\)、\(0\)。

用科学记数法表示的数\(a\times10^{n}\)的有效数字只与\(a\)有关,与\(10^{n}\)无关。

例如,\(3.14\times10^{5}\)的有效数字是\(3\)、\(1\)、\(4\)。

近似数的误差

绝对误差:近似数与准确数的差的绝对值叫做近似数的绝对误差。

例如,准确数是\(5\),近似数是\(4.9\),则绝对误差是\(\vert5 - 4.9\vert = 0.1\)。

相对误差:近似数的绝对误差与准确数之比,常用百分数表示,叫做近似数的相对误差。

例如,准确数是\(5\),近似数是\(4.9\),则相对误差是\(\frac{\vert5 - 4.9\vert}{5}\times100\% = 2\%\)。

相对误差更能反映近似数的精确程度,相对误差越小,近似数越接近准确数。

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