有效数字运算法则
- 格式:doc
- 大小:12.18 KB
- 文档页数:2
有效数字的计算法则
有效数字是指在最后一个数字后面的数字都是不确定的数字。
有效数字的计算法则是指在进行数学计算时,应当根据有效数字的规则进行计算以保证结果的准确性。
以下是一些有效数字的计算法则: 1. 加减法:在进行加减法运算时,结果的有效数字应当与被加数或被减数中有效数字最少的那个数相同。
2. 乘法:在进行乘法运算时,结果的有效数字应当与被乘数和乘数中有效数字的总和相同。
3. 除法:在进行除法运算时,结果的有效数字应当与被除数中有效数字的总数相同。
4. 幂运算:在进行幂运算时,结果的有效数字应当与底数中有效数字的总数相同。
5. 对数运算:在进行对数运算时,结果的有效数字应当与真数中有效数字的总数相同。
在进行数学计算时,应当注意有效数字的规则,以保证计算结果的准确性。
同时,应当注意四舍五入的规则,以便得到正确的有效数字。
- 1 -。
有效数字及其运算规则一、测量结果得有效数字1.有效数字得定义及其基本性质测量结果中所有可靠数字加上末位得可疑数字统称为测量结果得有效数字。
有效数字具有以下基本特性:(1)有效数字得位数与仪器精度(最小分度值)有关,也与被测量得大小有关。
对于同一被测量量,如果使用不同精度得仪器进行测量,则测得得有效数字得位数就是不同得。
例如用千分尺(最小分度值,)测量某物体得长度读数为。
其中前三位数字“”就是最小分度值得整数部分,就是可靠数字;末位“"就是在最小分度值内估读得数字,为可疑数字;它与千分尺得在同一数位上,所以该测量值有四位数字、如果改用最小分度值(游标精度)为得游标卡尺来测量,其读数为,测量值就只有三位有效数字。
游标卡尺没有估读数字,其末位数字“"为可疑数字,它与游标卡尺得也就是在同一数位上。
(2)有效数字得位数与小数点得位置无关,单位换算时有效数字得位数不应发生改变。
2、有效数字与不确定度得关系在我们规定不确定度得有效数字只取一位时,任何测量结果,其数值得最后一位应与不确定度所在得那一位对齐、如,测量值得末位“”刚好与不确定度得“"对齐。
由于有效数字得最后一位就是不确定度所在位,因此有效数字或有效位数在一定程度上反映了测量值得不确定度(或误差限值)。
测量值得有效数字位数越多,测量得相对不确定度越小;有效位数越少,相对不确定度就越大。
3.数值得科学表示法二、有效数字得运算规则1.数值得舍入修约原则测量值得数字得舍入,首先要确定需要保留得有效数字与位数,保留数字得位数确定以后,后面多余得数字就应予以舍入修约,其规则如下:(1)拟舍弃数字得最左一位数字小于5时,则舍去,即保留得各位数字不变。
(2)拟舍弃数字得最左一位数字大于5,或者就是5而其后跟有并非0得数字时,则进1,即保留得末位数字加1。
(3)拟舍弃数字得最左一位数字为5,而5得右边无数字或皆为0时,若所保留得末位数字为奇数则进1,为偶数或0则舍去,即“单进双不进”。
有效数字及其运算规则一、测量结果的有效数字1.有效数字的定义及其基本性质测量结果中所有可靠数字加上末位的可疑数字统称为测量结果的有效数字。
有效数字具有以下基本特性:有效数字具有以下基本特性:(1)有效数字的位数与仪器精度(最小分度值)有关,也与被测量的大小有关。
)有效数字的位数与仪器精度(最小分度值)有关,也与被测量的大小有关。
对于同一被测量量,如果使用不同精度的仪器进行测量,则测得的有效数字的位数是不同的。
例如用千分尺(最小分度值00.011m m ,0.004m mD =仪)测量某物体的长度读数为84.8334m m 。
其中前三位数字“483”是最小分度值的整数部分,是可靠数字;末位“4”是在最小分度值内估读的数字,为可疑数字;它与千分尺的D 仪在同一数位上,所以该测量值有四位数字。
如果改用最小分度值(游标精度)为00.022m m 的游标卡尺来测量,其读数为84.844m m ,测量值就只有三位有效数字。
游标卡尺没有估读数字,其末位数字“4”为可疑数字,它与游标卡尺的0.02m m D 仪=也是在同一数位上。
也是在同一数位上。
(2)有效数字的位数与小数点的位置无关,单位换算时有效数字的位数不应发生改变。
2.有效数字与不确定度的关系在我们规定不确定度的有效数字只取一位时,任何测量结果,其数值的最后一位应与不确定度所在的那一位对齐。
如39(8.922700.0005)/g c m r =±,测量值的末位“7”刚好与不确定度00.0005的“5”对齐。
”对齐。
由于有效数字的最后一位是不确定度所在位,因此有效数字或有效位数在一定程度上反映了测量值的不确定度(或误差限值)。
测量值的有效数字位数越多,测量的相对不确定度越小;有效位数越少,相对不确定度就越大。
越小;有效位数越少,相对不确定度就越大。
3.数值的科学表示法二、有效数字的运算规则1.数值的舍入修约原则测量值的数字的舍入,首先要确定需要保留的有效数字和位数,保留数字的位数确定以222()()()A B C D +D +D 2222()()0.300.088A C D +D +2222()()0.0402483.751.2R T RTD D æöæöæöæ+´=+´ç÷ç÷ç÷çèøèøèøè2。
有效数字的运算法则
有效数字运算规则是:加减法:先按小数点后位数最少的数据,保留其它各数的位数,再进行加减计算,计算结果也使小数点后保留相同的位数。
乘除法:先按有效数字最少的数据保留其它各数,再进行乘除运算,计算结果仍保留相同有效数字。
乘方和开方:对数据进行乘方或开方时,所得结果的有效数字位数保留应与原数据相同。
1、加减法:先按小数点后位数最少的数据,保留其它各数的位数,再进行加减计算,计算结果也使小数点后保留相同的位数。
2、乘除法:先按有效数字最少的数据保留其它各数,再进行乘除运算,计算结果仍保留相同有效数字。
3、乘方和开方:对数据进行乘方或开方时,所得结果的有效数字位数保留应与原数据相同。
4、对数计算:所取对数的小数点后的位数(不包括整数部分)应与原数据的有效数字的位数相等。
5、在计算中常遇到分数、倍数等,可视为多位有效数字。
— 1 —
6、在乘除运算过程中,首位数为"8"或"9"的数据,有效数字位数可多取1位。
7、在混合计算中,有效数字的保留以最后一步计算的规则执行。
8、表示分析方法的精密度和准确度时,大多数取1~2位有效数字。
— 2 —。
有效数字及运算规则1.4.1 有效数字的基本概念任何测量结果都存在不确定度,测量值的位数不能任意的取舍,要由不确定度来决定,即测量值的末位数要与不确定度的末位数对齐。
如体积的测量值3cm 961.5=V ,其不确定度3cm 04.0=V U ,由不确定度的定义及V U 的数值可知,测量值在小数点后的百分位上已经出现误差,因此961.5=V 中的“6”已是有误差的欠准确数,其后面一位“1”已无保留的意义,所以测量结果应写为3cm 04.096.5±=V 。
另外,数据计算都有一定的近似性,计算时既不必超过原有测量准确度而取位过多,也不能降低原测量准确度,即计算的准确性和测量的准确性要相适应。
所以在数据记录、计算以及书写测量结果时,必须按有效数字及其运算法则来处理。
熟练地掌握这些知识,是普通物理实验的基本要求之一,也为将来科学处理数据打下基础。
测量值一般只保留一位欠准确数,其余均为准确数。
所谓有效数字是由所有准确数字和一位欠准确数字构成的,这些数字的总位数称为有效位数。
一个物理量的数值与数学上的数有着不同的含义。
例如,在数学意义上600.460.4=,但在物理测量中(如长度测量),cm 600.4cm 60.4≠,因为cm 60.4中的前两位“4”和“6”是准确数,最后一位“0”是欠准确数,共有三位有效数字。
而cm 600.4则有四位有效数字。
实际上这两种写法表示了两种不同精度的测量结果,所以在记录实验测量数据时,有效数字的位数不能随意增减。
1.4.2 直接测量的读数原则直接测量读数应反映出有效数字,一般应估读到测量器具最小分度值的10/1。
但由于某些仪表的分度较窄、指针较粗或测量基准较不可靠等,可估读5/1或2/1分度。
对于数字式仪表,所显示的数字均为有效数字,无需估读,误差一般出现在最末一位。
例如:用毫米刻度的米尺测量长度,如图1-4-1(a )所示,cm 67.1=L 。
“6.1”是从米尺上读出的“准确”数,“7”是从米尺上估读的“欠准确”数,但是有效的,所以读出的是三位有效数字。
有效数字运算规则间接测量的计算过程即为有效数字的运算过程,存在不确定度的传递问题.严格说来,应根据间接测量的不确定度合成结果来确定运算结果的有效数字。
但是在没有进行不确定度估算时,可根据下列的有效数字运算法则粗略地算出结果。
有效数字运算总的原则是:运算结果只保留一位(最多两位)欠准确数字.1.加减运算根据不确定度合成理论,加减运算结果的不确定度,等于参与运算的各量不确定度平方和的开方,其结果大于参与运算各量中的最大不确定度。
如:y x N +=x y x N U U U U >+=22(或y U )因此,加减运算结果的有效数字的末位应与参与运算的各数据中不确定度最大的末位对齐,或根据有效数字与不确定度的关系,计算结果的欠准确数字与参与运算的各数值中最先出现的欠准确数字对齐。
下面例题中在数字上加一短线的为欠准确数字。
【例3】235.31.32+和652.19.116-的计算结果各应保留几位数字?【解】先观察一下具体计算过程:533.35523.31.32+ 842.115265.19.116-可见,一个数字与一个欠准确数字相加或相减,其结果必然是欠准确数字。
例3中各数值最先出现欠准确数字的位置在小数点后第一位,按照运算结果保留一位欠准确数字的原则3.35235.31.32=+ 2.115652.19.116=-分别为三位有效数字和四位有效数字,2.乘除运算乘除运算结果的相对不确定度,等于参与运算各量的相对不确定度平方和的开方,因此运算结果的相对不确定度大于参与运算各量中的最大相对不确定度。
我们知道,有效数字位数越少,其相对不确定度越大。
所以,乘除运算结果的有效数字位数,与参与运算各量中有效数字位数最少的相同。
【例4】11.11111.1⨯的计算结果应保留几位数字?【解】计算过程如下:因为一个数字与一个欠准确数字相乘,其结果必然是欠准确数字。
所以,由上面的运算过程可见,小数点后面第二位的“3”及其后的数字都是欠准确数字。
有效数字的加减乘除混合运算
有效数字是指某个数值中的所有数字,除去前导零和不确定末位之外的数字。
在进行加减乘除混合运算时,需要进行有效数字的处理,以确保结果的精确性和准确性。
以下是有效数字加减乘除混合运算的操作规则:
加法:
1.保留小数位数最少的有效数字,进行加法运算。
2.结果中的小数位数等于小数位数最少的有效数字的小数位数。
例如: 12.33 + 0.123 = 12.45
减法:
1.保留小数位数最少的有效数字,进行减法运算。
2.结果中的小数位数等于小数位数最少的有效数字的小数位数。
例如: 32.523 - 12.3 = 20.2
乘法:
1.计算乘积的有效数字个数,等于两个数有效数字个数之和。
2.结果中的小数位数等于原数小数位数之和。
例如: 3.14 × 2.5 = 7.85
除法:
1.计算商的有效数字个数,等于被除数有效数字个数减去除数有效数字个数并加1。
2.结果中的小数位数等于被除数和除数中最多的小数位数。
例如: 16.5 ÷ 3.25 = 5.08
以上是有效数字加减乘除混合运算的基本规则,通过这些规则,可以保证有效数字的准确性和精确性,从而得到正确的计算结果。
有效数字运算法则
有效数字是科学计数法中用来表示精度的数字,这些数字对于科学研究和实验非常重要。
在进行有效数字的运算时,需要遵循一些规则,以确保计算结果的准确性和可信度。
一、加减法运算
在进行有效数字的加减法运算时,需要将所有数字都舍入到相同数量的小数位数。
例如,若要将1.234和2.56相加,因为1.234只有三位有效数字,所以需要将2.56也舍入到三位有效数字,结果为
3.79。
二、乘法运算
在进行有效数字的乘法运算时,需要将所有数字的有效数字的位数相加,结果就是运算结果的有效数字位数。
例如,若要将1.23乘以2.56,因为1.23有两位有效数字,2.56有三位有效数字,所以运算结果应该有五位有效数字,结果为3.1488。
三、除法运算
在进行有效数字的除法运算时,需要将被除数和除数的有效数字位数相加,结果就是运算结果的有效数字位数。
例如,若要将1.23除以2.56,因为1.23有两位有效数字,2.56有三位有效数字,所以运算结果应该有两位有效数字,结果为0.48。
综上所述,有效数字运算法则可以帮助我们在进行科学研究和实验时,保证计算结果的准确性和可信度。
在实际操作中,我们需要根据具体情况,灵活运用这些法则,以确保数据的精确性。