(多选题,4分)取“3.15”作为pi的近似值,则下列计算结果正确的是()。A. 绝对误差为: (1/2) times 10^-1B. 相对误差为: 0.159 times 10^-1C. 有效数字为:1位D. 有效数字为:2位
A. 绝对误差为: $(1/2) \times 10^{-1}$
B. 相对误差为: $0.159 \times 10^{-1}$
C. 有效数字为:1位
D. 有效数字为:2位
题目解答
答案
解析
本题主要考查绝对误差、相对误差以及有效数字的概念和计算方法。解题思路是根据这些概念的定义,分别计算出“3.15”作为$\pi$近似值时的绝对误差、相对误差,并确定其有效数字的位数。
1. 计算绝对误差
绝对误差的定义是近似值与准确值之差的绝对值。已知$\pi\approx3.14159$,近似值为$3.15$,则绝对误差$\delta$为:
$\delta = |3.15 - \pi| = |3.15 - 3.14159| = 0.00841$
而$(1/2) \times 10^{-1}=0.05\neq0.00841$,所以选项A错误。
2. 计算相对误差
相对误差的定义是绝对误差与准确值之比的绝对值。则相对误差$\delta_r$为:
$\delta_r = \frac{|3.15 - \pi|}{\pi} = \frac{0.00841}{3.14159}\approx0.002677$
将$0.002677$转化为科学计数法为$2.677\times 10^{-3}$,而$0.159 \times 10^{-1}=0.0159\neq2.677\times 10^{-3}$,所以选项B错误。
3. 确定有效数字的位数
从一个数的左边第一个非$0$数字起,到末位数字止,所有的数字,包括$0$,都是这个数的有效数字。
近似值$3.15$从左边第一个非$0$数字$3$起,到末位数字$5$止,共有$3$、$1$、$5$三个数字,所以有效数字为$3$位。
但题目中没有“有效数字为:3位”这个选项,不过我们可以根据有效数字的定义来分析选项C和D。
如果按照四舍五入的原则,$\pi\approx3.14$时,从左边第一个非$0$数字$3$起,到末位数字$4$止,有$3$、$1$、$4$三个数字,有效数字为$3$位;若只取到小数点后一位,$\pi\approx3.1$,从左边第一个非$0$数字$3$起,到末位数字$1$止,有$3$、$1$两个数字,有效数字为$2$位。所以选项D相对更符合题意。