计算方法r=1.000000有4位什么是有效数字和有效位数,则s=πr²=3.141593有几位什么是有效数字和有效位数

由数学模型(比如公式)产生的誤差

由观测得到的观测数据产生的误差。

模型的准确解与应用数值方法求得的解的差

例3: 用Taylor公式计算指数

对于无限小数,计算时只能取有限项位小数引起的误差

1. 浮点数的表示方法

定义 任何一个有限位浮点数均可以表示成

ω=0.α1?α2?αt?表示尾数,其中

x=0.α1?α2?αt?×βJ其中尾数第一项

2. 计算机位数与浮点数

一个n位的计算机内浮点数的表示一定是有限的,而且受限于位数所以对于一个出厂的计算機来说,它内部表示的浮点数的尾数尾数 t t t是固定的

表示 β \beta β进位制计数系统的全体浮点数, L L L表示 上溢限 U U ?0.99×10L时,计算机无法表示这個浮点数(十进制意义)

x的准确值的一个近似值,将近似值与准确值之差称之为近似值 x ? x^* x?绝对误差

  1. 误差为正:强近似;误差为负:弱近似

2.1 定义 由于准确值 x x x可能无法得出,所以我们成误差的绝对值的上界为误差限:

e?=x??x??

x?=1235mm而米尺的误差不拆過

把一个数 x x x按四舍五入方法取得近似数的准则是:按照舍入到第几位小数,查看其下一位数小于五则直接舍入;若大于五,舍去此位嘫后前一位进一。

x?的某一位的半个单位则该位到 x ? x^* x?的第一位非零数字一共有 n n n位,就称近似值

如果用四舍五入方法取准确值的前n位作為近似值那么这个近似值就有n位有效数字。

3.2 误差限与有效数字的关系

x?=0.α1?α2?αn?×10P如果误差限

则称 x ? x^* x?具有n位有效数字。

定義 近似数的误差和准确值的比值称为近似数的相对误差。

2. 相对误差限的定义

定义 相对误差绝对值的上界称为近似值的相对误差限

3. 相对誤差与有效数字的关系

(2)若近似数 x ? x^* x?的相对误差限满足

那么近似数 x ? x^* x?至少有n位有效数字。

1. 基本四则运算结果的误差限

    ??(y?x??)=y?2y???(x?)+x???(y?)?

这些误差限都可以用定义结合三角不等式得出

2. 基本四则运算结果的相对误差限

x?,y?的相对误差限为

例10: 求例9的数的相对误差限

3. 函数运算后的误差限

f(x)时,误差可用Taylor展开式得到

}

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