1.1
?/p>
3.14, 3.1415, 3.1416
分别作为
π
的近似值时所具有的有效数字位?/p>
?/p>
近似?/p>
x
=3.14
?/p>
0.314
×
10
1
,
?/p>
m
=1
,它的绝对误差是
?/p>
0.001 592 6
…,?/p>
3
1
10
5
.
0
6
592
001
.
0
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
x
x
.
?/p>
n
=3
,故
x
=3.14
?/p>
3
位有效数?/p>
.
x
=3.14
准确到小数点后第
2
?/p>
.
又近似?/p>
x
=3.1416
,它的绝对误差是
0.0000074
…,?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
.
.
?/p>
x
x
?/p>
m
=1,
n
?/p>
5
?/p>
x
=3.1416
?/p>
5
位有效数?/p>
.
而近似?/p>
x
=3.1415
,它的绝对误差是
0.0000926
…,?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
.
.
?/p>
x
x
?/p>
m
=1,
n
?/p>
4
?/p>
x
=3.1415
?/p>
4
位有效数?/p>
.
这就是说某数?/p>
s
位数,若末位数字是四舍五入得到的,那么该数有
s
位有效数?/p>
1.2
指出下列各数具有几位有效数字,及其绝对误差限和相对误差限?/p>
2.0004
?/p>
0.00200
9000
9000.00
?/p>
?/p>
1
)∵
2.0004
?/p>
0.20004
×
10
1
, m=1
绝对误差限:
4
10
5
.
0
000049
.
0
20004
.
0
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
x
x
x
m
-
n
=-4,
m
=1
?/p>
n
=5,
?/p>
x
=2.0004
?/p>
5
位有效数?/p>
1
x
=2
,相对误差限
000025
.
0
10
2
2
1
10
2
1
5
1
)
1
(
1
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?
?/p>
?/p>
?/p>
n
r
x
?/p>
?/p>
2
)∵
?/p>
0.00200= -0.2
×
10
-2
,
m
=-2
5
10
5
.
0
0000049
.
0
)
00200
.
0
(
?/p>
?
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
x
x
x
m
-
n
=-5,
m
=-2
?/p>
n
=3,
?/p>
x
=-0.00200
?/p>
3
位有效数?/p>
1
x
=2
,相对误差限
3
1
10
2
2
1
?/p>
?/p>
?/p>
?
r
?/p>
=0.0025
(3)
?/p>
9000=0.9000
×
10
4
,
m
=4
?/p>
0
10
5
.
0
49
.
0
9000
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
x
x
x
m
-
n
=0,
m
=4
?/p>
n
=4,
?/p>
x
=9000
?/p>
4
位有效数?/p>
4
1
10
9
2
1
?/p>
?/p>
?/p>
?
r
?/p>
?/p>
0.000056
(4)
?/p>
9000.00=0.900000
×
10
4
,
m
=4
?/p>
2
10
5
.
0
0049
.
0
00
.
9000
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
x
x
x
m
-
n
=-2,
m
=4
?/p>
n
=6,
?/p>
x
=9000.00
?/p>
6
位有效数?/p>
相对误差限为
6
1
10
9
2
1
?/p>
?/p>
?/p>
?
r
?/p>
?/p>
0.000 00056
?/p>
(3)
?/p>
(4)
可以看到小数点之后的
0
,不是可有可无的,它是有实际意义?/p>
.
1.3 ln2=0.69314718
…,精确?/p>
3
10
?/p>
的近似值是多少?/p>
?/p>
精确?/p>
3
10
?/p>
?/p>
0.001
,即绝对误差限是
?/p>
?/p>
0.0005,
故至少要保留小数点后三位才可?/p>
.ln2
?/p>
0.693
2.1
用二分法求方?/p>
0
1
3
?/p>
?/p>
?/p>
x
x
?/p>
?/p>
1, 2
?/p>
的近似根,要求误差不超过
3
10
2
1
?/p>
?/p>
至少要二分多少?
解:给定误差?/p>
?/p>
?/p>
0.5
×
10
?
3
,使用二分法时,误差限为
)
(
2
1
1
*
a
b
x
x
k
k
?/p>
?
?/p>
?/p>
只要?/p>
k
满足
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
)
(
2
1
1
a
b
k
即可,亦?/p>
96678
.
9
1
2
lg
10
lg
3
5
.
0
lg
1
2
lg
lg
)
lg(
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
a
b
k
只要?/p>
n
?/p>
10.
2.3
证明方程
1 -
x
?/p>
sin
x
?/p>
0
在区?/p>
[0, 1]
内有一个根,使用二分法求误差不超过
0.5
×
10
-4
的根要二分多少次?/p>
证明
?/p>
f
(
x
)
?/p>
1
?/p>
x
?/p>
sin
x
?/p>
?/p>
f
(0)=1>0
?/p>
f
(1)=
?/p>
sin1<0
?/p>
f
(
x
)=1
?/p>
x
?/p>
sin
x
=0
?/p>
[0
?/p>
1]
有根
.
?/p>
f
?/p>
(
x
)=-1
?/p>
c
os
x<
0 (
x
?/p>
[0.1]),
?/p>
f
(
x
)
?/p>
[0
?/p>
1]
单调减少,所?/p>
f
(
x
)
在区?/p>
[0
?/p>
1]
内有唯一实根
.
给定误差?/p>
?/p>
?/p>
0.5
×
10
?
4
,使用二分法时,误差限为
)
(
2
1
1
*
a
b
x
x
k
k
?/p>
?
?/p>
?/p>
只要?/p>
k
满足
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
)
(
2
1
1
a
b
k
即可,亦?/p>
7
287
.
13
1
2
lg
10
lg
4
5
.
0
lg
1
2
lg
lg
)
lg(
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
a
b
k
只要?/p>
n
?/p>
14.
2.4
方程
0
1
2
3
?/p>
?/p>
?/p>
x
x
?/p>
x =1.5
附近有根,把方程写成四种不同的等价形式,并建立相应的迭代
公式?/p>
?/p>
1
?/p>
2
1
1
x
x
?/p>
?/p>
,迭代公?/p>
2
1
1
1
k
k
x
x
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
2
?/p>
2
3
1
x
x
?/p>
?/p>
,迭代公?/p>
3
2
1
1
k
k
x
x
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
3
?/p>
1
1
2
?/p>
?
x
x
,迭代公?/p>
1
1
1
?/p>
?/p>
?/p>
k
k
x
x
?/p>
4
?
1
3
?/p>
?/p>
x
x
,迭代公?/p>
1
3
1
?/p>
?/p>
?/p>
k
k
x
x
试分析每种迭代公式的收敛性,并选取一种收敛迭代公式求出具有四位有效数字的近似根?/p>
解:
?/p>
1
)令
2
1
1
)
(
x
x
f
?
?/p>
,则
3
2
)
(
x
x
f
?/p>
?/p>
?/p>
,由?/p>