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四捨五入規則
四捨五入規則是人們習慣採用的一種數字修約規則。
四捨五入規則的具體使用方法是:
在需要保留有效數字的位次後一位,逢五就進,逢四就捨。
例如:將數字2.1875精確保留到千分位(小數點後第三位),因小數點後第四位數字為5,按照此規則應向前一位進一,所以結果為2.188。同理,將下列數字全部修約為四位有效數字,結果為:
0.53664——0.5366
10.2750——10.28
18.06501——18.07
0.58346——0.5835
16.4050——16.41
27.1850——27.19
按照四捨五入規則進行數字修約時,應一次修約到指定的位數,不可以進行數次修約,否則將有可能得到錯誤的結果。例如將數字15.4565修約為兩位有效數字時,應一步到位:15.4565——15(正確)。如果分步修約將得到錯誤的結果:15.4565——15.457——15.46——15.5——16(錯誤)。
四捨五入修約規則,逢五就進,必然會造成結果的系統偏高,誤差偏大,為了避免這樣的狀況出現,盡量減小因修約而產生的誤差,在某些時候需要使用四舍六入五留雙的修約規則。
[編輯] 四捨六入五留雙規則
為了避免四捨五入規則造成的結果偏高,誤差偏大的現象出現,一般採用四捨六入五留雙規則。
四捨六入五留雙規則的具體方法是:
(一)當尾數小於或等於4時,直接將尾數捨去。
例如將下列數字全部修約為四位有效數字,結果為:
0.53664——0.5366
10.2731——10.27
18.5049——18.50
0.58344——0.5834
16.4005——16.40
27.1829——27.18
(二)當尾數大於或等於6時,將尾數捨去並向前一位進位。
例如將下列數字全部修約為四位有效數字,結果為:
0.53666——0.5367
8.3176——8.318
16.7777——16.78
0.58387——0.5839
10.29501——10.30
21.0191——21.02
(三)當尾數為5,而尾數後面的數字均為0時,應看尾數「5」的前一位:若前一位數字此時為奇數,就應向前進一位;若前一位數字此時為偶數,則應將尾數捨去。數字「0」在此時應被視為偶數。
例如將下列數字全部修約為四位有效數字,結果為:
0.153050——0.1530
12.6450——12.64
18.2750——18.28
0.153750——0.1538
12.7350——12.74
21.845000——21.84
(四)當尾數為5,而尾數「5」的後面還有任何不是0的數字時,無論前一位在此時為奇數還是偶數,也無論「5」後面不為0的數字在哪一位上,都應向前進一位。
例如將下列數字全部修約為四位有效數字,結果為:
0.326552——0.3266
12.73507——12.74
21.84502——21.85
12.64501——12.65
18.27509——18.28
38.305000001——38.31
按照四舍六入五留雙規則進行數字修約時,也應像四捨五入規則那樣,一次性修約到指定的位數,不可以進行數次修約,否則得到的結果也有可能是錯誤的。例如將數字10.2749945001修約為四位有效數字時,應一步到位:10.2749945001——10.27(正確)。如果按照四舍六入五留雙規則分步修約將得到錯誤結果:10.2749945001——10.274995——10.275——10.28(錯誤)。
[編輯] 修約規則的使用方法
[編輯] 多步計算
一般情況下,在計算時,不對中間的每一步驟的計算結果進行修約,僅對最後的結果進行修約。這樣可以使最終結果儘可能符合所確定的位數要求。
例如:計算4.5862×1.85969212+3×4.10536並將結果保留3位有效數字。
4.5862×1.85969212+3×4.10536
=8.52892+12.31608
=20.84470 (此步修約)
=20.8
(正確結果)
4.5862×1.85969212+3×4.10536
=8.53+12.32(此步第一次修約)
=20.85 (此步第二次修約)
=20.9
(錯誤結果)
[編輯] 單步加、乘法
對於一步加法或乘法,也有一定的修約規則。
加法:在運算前,將所有的加數都修約到各加數中最高的尾數位。然後相加,運算後不修約。
例如:計算3.14159+97.182+0.316228。
3.14159+97.182+0.316228
=3.142+97.182+0.316 (此步修約)
=100.640 (尾數的0不可省略)
乘法:在運算前,將所有的乘數都修約到各乘數中最少的有效數字位數。然後相乘,運算後將乘積修約到相同的有效數字位數。但如果有乘數為準確數或1位有效數字,可不參與修約。
例如:計算100.57234×3×6.190×0.31945。
100.57234×3×6.190×0.31945
=100.6×3×6.190×0.3194 (3不參與修約;0.31945的修約用「五留雙」規則)
=596.6845548
=596.7 (此步修約)