ПРАВИЛА ПРИБЛИЖЕННЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ

ПРАВИЛА ПРИБЛИЖЕННЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ
Очень часто неопытные лица добиваются при вычислениях получения
такой точности результата, которая совершенно не оправдывается точностью
использованных данных. Это приводит к бесполезной затрате труда и
времени.
Рассмотрим такой случай.
Пусть при решении задачи требуется вычислить плотность вещества 
некоторого тела. Заданы масса тела m  9,38г и его объём V  4,46см3 .
Важно отметить, что исходные данные имеют три значащие цифры.
Справка. Значащими цифрами называют все цифры, кроме нуля, а
также и нуль в двух случаях: 1) когда он стоит между значащими цифрами;
2) когда он стоит в конце числа и когда известно, что единиц
соответствующего разряда в данном числе не имеется. Например, числа 1,57 ,
0,00507 , 3,80 имеют три значащих цифры.
Без критического подхода к вычислениям можно для искомой
плотности вещества получить такой результат
m 9,38
 
 2,71098 г 3 .
V 4,46
см
Записанный результат имеет шесть значащих цифр. Однако
достоверными могут считаться только три первые значащие цифры, что
соответствует точности исходных данных. Следовательно, полученный
результат необходимо округлить и представить в виде
  2,71 г
см3
.
Приближенные вычисления следует проводить с соблюдением
следующих правил.
1.
При сложении и вычитании приближенных чисел
окончательный результат округляют так, чтобы он не имел значащих цифр в
тех разрядах, которые отсутствуют хотя бы в одном из приближенных
данных.
Например, при сложении чисел
4,462
2,38
1,17273
1,0262
9,04093
следует сумму округлить до сотых долей, приняв равной 9,04 .
2.
При умножении следует округлять сомножители так, чтобы
каждый из них содержал столько значащих цифр, сколько их имеет
сомножитель с наименьшим числом таких цифр.
Например, вместо вычисления выражения
3,723  2,4  5,1846
следует вычислять выражение
3,7  2,4  5,2 .
В окончательном результате следует оставлять такое же количество
значащих цифр, какое имеется в сомножителях, после их округления.
В промежуточных результатах надо сохранять на одну значащую
цифру больше. Такое же правило соблюдается и при делении приближенных
чисел.
3.
При возведении в квадрат или куб следует в степени брать
столько значащих цифр, сколько их имеется в основании степени.
Например,
1,322  1,74 .
4.
При извлечении квадратного или кубического корня в
результате нужно брать столько значащих цифр, сколько их имеется в
подкоренном выражении.
Например,
1,17 108  1,08 10 4 .
5.
При вычислении сложных выражений следует применять
указанные правила в соответствии с видом производимых действий.
Например,
(3,2  17,062) 3,7
.
5,1  2,007  103
Сомножитель 5,1 имеет наименьшее число значащих цифр – две.
Поэтому результаты всех промежуточных вычислений должны округляться
до трех значащих цифр:
(3,2  17,062) 3,7 20,3 1,92
39,0


 3,79 10  3 .
3
3
3
5,1  2,007 10
10,3 10
10,3 10
После округления результата до двух значащих цифр окончательно
получаем 3,8 103 .
В заключение отметим, что указанные правила приближенных
вычислений следует использовать не только при решении задач, но и при
обработке результатов измерений в процессе выполнения лабораторных
работ.
Литература
Чертов А.Г., Воробьёв А.А. Федоров М.Ф. Задачник по физике (с
примерами решения задач и справочными материалами). - М.: Высшая
школа,1973.