例题 01 把指数表示还原为普通数
题目
把下列各数还原为普通数:
(1);(2);(3)。
答案与解析
解析
分别向右移动小数点3、5、7位,原来的负号不变:
可反向把小数点移回去,检查补零数量。
本题结论
(1)3140;(2)141400;(3)−17320000。
约 3049 字大约 10 分钟
很大的数需要便于读写的表示方式,测量得到的数则需要说明精确到哪里。科学记数法解决写法问题,近似数解决精度问题;两者不能混为一谈。
把一个非零数写成 a×10n,其中 1≤∣a∣<10,n 为整数,这种表示方法叫科学记数法。本页先处理绝对值不小于 10 的数,此时 n 是正整数。
| 原数 | 科学记数法 | 系数与指数的检查 |
|---|---|---|
| 3140 | 3.14×103 | 1≤3.14<10,小数点左移3位 |
| 141400 | 1.414×105 | 小数点左移5位 |
| −17320000 | −1.732×107 | 负号保留,检查的是系数的绝对值 |
小数点左移几位,相当于把系数缩小为原来的多少倍,就要乘相应的 10 的幂补回来。因此,指数记录小数点移动的位数,不是末尾零的个数。对于一个 k 位正整数,指数为 k−1。
31.4×102 与 3140 相等,但系数大于 10,不符合科学记数法的规范写法。
通过计数或规定可以得到准确数;测量、估计或把一个数按要求取舍,常得到近似数。判断时看这个数的来历,不能仅凭有没有小数点。
| 数的来历 | 怎样判断 | 例子 |
|---|---|---|
| 逐一计数 | 在计数无误的前提下为准确数 | 一个班实有40人 |
| 明确规定的价格 | 表示规定的金额 | 某书定价45.50元 |
| 测量 | 受工具和读数精度限制,通常是近似数 | 测得身高约1.58 m |
| 估计或明确写“约” | 近似数 | 地月距离约38万 km |
科学记数法本身不等于取近似数:3140=3.14×103 是等值改写;把 3146 写成约 3.15×103,才发生了取舍。
用四舍五入得到的近似数,最后保留的一位处于什么数位,就称精确到什么数位。小数点后的零可能正在表示精度,不能随手删去。
| 近似数 | 最后一位对应原数的单位 | 精确到 |
|---|---|---|
| 6.30 | 0.01 | 百分位 |
| 6.30×103 | 0.01×103=10 | 十位 |
| 6.30万 | 0.01万,即100 | 百位 |
遇到“万”“亿”或 10 的幂,必须把它一起带入判断。三个数都写着 6.30,不代表精确度相同。
从左边第一个非零数字起,到最后保留的一位止,所有数字都叫有效数字。前面用于定位的小数零不计入;开始计数后,中间或末尾的零都可能要计入。
| 近似数 | 有效数字 | 个数 |
|---|---|---|
| 0.03020 | 3,0,2,0 | 4 |
| 6.30×103 | 6,3,0 | 3 |
| 8.90×106 | 8,9,0 | 3 |
“精确到某数位”指定最后一位的位置;“保留几个有效数字”指定从第一个非零数字开始保留的个数。二者不是同一句要求。
方法归纳
改写时,先保留正负号,再把小数点移到最高位非零数字之后,记录移动位数,最后核验系数范围。还原时,乘 10n 就将小数点向右移动 n 位;位数不够时补零。
题目
把下列各数还原为普通数:
(1)3.14×103;(2)1.414×105;(3)−1.732×107。
解析
分别向右移动小数点3、5、7位,原来的负号不变:
3.14×103=3140,
1.414×105=141400,
−1.732×107=−17320000.
可反向把小数点移回去,检查补零数量。
本题结论
(1)3140;(2)141400;(3)−17320000。
方法归纳
这里使用的是题目指定的四舍五入。按箱数、人数等实际要求取值时,还应判断是否需要进一法或去尾法,不能只套四舍五入。
题目
用四舍五入法按要求取近似数:
(1)5.8964,精确到十分位;
(2)199.5,精确到个位;
(3)200499,精确到千位。
解析
(1)保留十分位的8,后一位为9,要进1,得 5.9。
(2)保留个位的9,后一位为5;个位、十位连续进位,得 200。
(3)千位是0,百位为4,应舍去后续部分。为了明确最后保留的是千位,写成 2.00×105:系数的百分位对应 103。
本题结论
(1)5.9;(2)200;(3)2.00×105。
方法归纳
不要先把尾零删掉,也不要只盯着系数的小数位。先确定系数最后一位的单位,再乘它后面的数量级;得到的单位就是原数的精确度。
题目
说明下列近似数分别精确到哪一位:
(1)6.30;(2)6.30×103;(3)6.30万。
解析
(1)最后的0在百分位,精确到百分位。
(2)最后一位表示 0.01×103=10,精确到十位。
(3)最后一位表示 0.01×10000=100,精确到百位。
本题结论
依次为百分位、十位、百位。
方法归纳
先看末位单位,再取它的一半,找到相邻两次舍入的分界点。对于本页的正数、普通四舍五入,较小分界点会进位成为该结果,较大分界点会进位成下一个结果,所以区间左端取等号、右端不取等号。
边界规则依赖取舍方式。题目若改用去尾法、进一法,或涉及负数的取舍约定,必须重新检查,不能照搬区间。
题目
一个数 a 四舍五入后得到的近似数为 1.20,则 a 的取值范围是( )。
A. 1.15<a<1.25
B. 1.15≤a<1.25
C. 1.195<a<1.205
D. 1.195≤a<1.205
解析
1.20 最后一位是百分位,半个末位单位为 0.005。两处分界为 1.20−0.005=1.195 和 1.20+0.005=1.205。
1.195 的千分位是5,进位后得到1.20,应包括;1.205 进位后得到1.21,不应包括。A、B把百分位精度误当成十分位精度;C遗漏可以取到的左端点。
本题结论
1.195≤a<1.205,选D。
方法归纳
先按题意列出数量关系,再计算系数,最后重新调整到 1≤∣a∣<10。题干中的单位必须保留;算完系数大于或等于10时,指数也要随之调整。
题目
某超算系统的算力达到每秒 4×1017 次浮点运算。若某运算系统的算力是它的5倍,则该系统每秒的浮点运算次数用科学记数法表示为( )。
A. 8×1016 B. 2×1017
C. 5×1017 D. 2×1018
解析
“5倍”对应乘5:
5×(4×1017)=20×1017=2×1018.
20×1017 与结果相等,但系数20不符合科学记数法的范围,还需再调整一次。
本题结论
D,即每秒 2×1018 次。
常见错法: 认为 3.7=3.70,所以二者精确度相同。
错在何处: 数值相等不代表测量或取近似时保留的信息相同。作为近似数,3.7精确到十分位,3.70精确到百分位;删去末尾的零会改变精度。
自查: 读一遍“最后一位是哪个数位”。若有数量级,再按精确度例题换算,不能仅数小数位。
题目
判断下列说法是否正确,并说明理由。
(1)近似数3.7和3.70的精确度相同。
(2)近似数 2.24×104 精确到百位。
(3)把8903000保留三个有效数字,可写为 8.90×106。
(4)求近似数时,无论什么实际问题,都应使用四舍五入法。
(5)实际问题中,有时要根据需要使用进一法或去尾法。
解析
(1)错误。分别精确到十分位、百分位。
(2)正确。0.01×104=100。
(3)正确。8903000=8.903×106,保留三个有效数字,看第四个数字3,得 8.90×106;最后的0不可删。
(4)错误。例如确定装完物品所需的箱数时,不足一箱仍需一箱,不能无条件四舍五入。
(5)正确。方法由实际条件和取值要求决定。
本题结论
(1)错;(2)对;(3)对;(4)错;(5)对。
常见错法: 写成 20×1017 就结束;或把 200499 精确到千位后只写 2×105。
错在何处: 前者数值对了,但不是规范的科学记数法;后者没有用末位清楚表达题目要求的千位精度。
自查: 依次检查三项:系数绝对值是否在 [1,10) 内;展开后数值或舍入结果是否正确;最后保留的一位是否对应题目要求的数位。参看倍数问题和四舍五入例题。