(多选题,4分)取“22/7”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^-2B. 相对误差为: 0.159 times 10^-2C. 有效数字为:3位D. 有效数字为:2位
A. 绝对误差为: $(1/2) \times 10^{-2}$
B. 相对误差为: $0.159 \times 10^{-2}$
C. 有效数字为:3位
D. 有效数字为:2位
题目解答
答案
解析
本题考查绝对误差、相对误差以及有效数字的计算。解题思路是先明确绝对误差、相对误差和有效数字的定义及计算公式,再根据已知条件分别计算各选项所需的值,最后判断选项的正确性。
1. 计算绝对误差
绝对误差的计算公式为:$\vert x - x^*\vert$,其中$x$是精确值,$x^*$是近似值。
已知$\pi\approx3.1415926\cdots$,近似值$x^* = \frac{22}{7}\approx3.142857$,则绝对误差为:
$\vert\pi - \frac{22}{7}\vert=\vert3.1415926\cdots - 3.142857\vert\approx0.001264$
而$(1/2) \times 10^{-2}=0.005$,$0.001264\neq0.005$,所以选项A错误。
2. 计算相对误差
相对误差的计算公式为:$\frac{\vert x - x^*\vert}{\vert x\vert}$。
将$\vert\pi - \frac{22}{7}\vert\approx0.001264$,$\vert\pi\vert\approx3.1415926$代入公式可得:
相对误差$\approx\frac{0.001264}{3.1415926}\approx0.000402$
$0.000402 = 0.402\times 10^{-3}\neq0.159 \times 10^{-2}$,所以选项B错误。
3. 确定有效数字
设数$x$的近似值$x^* = \pm 0.a_1a_2\cdots a_n\times 10^m$,如果$\vert x - x^*\vert\leqslant\frac{1}{2}\times 10^{m - n}$,则称$x^*$具有$n$位有效数字。
$\frac{22}{7}\approx3.142857$,$\vert\pi - \frac{22}{7}\vert\approx0.001264$,$\frac{1}{2}\times 10^{0 - 3}=0.0005$,$0.001264>0.0005$,说明从左边第一个非零数字起,到第四位数字就不满足有效数字的条件了。
而$\frac{1}{2}\times 10^{0 - 2}=0.005$,$0.001264<0.005$,所以$\frac{22}{7}$作为$\pi$的近似值有3位有效数字,选项C正确,选项D错误。