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维基少年:估算之书/计算中的估算

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维基少年:估算之书
准确度和精确度 计算中的估算 测量

估算是一种加快计算速度的方法。通常,所得数字的准确性和精确度低于实际值,尽管并非总是如此,正如我们将在下面看到的那样。

改写策略

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“改写”是指改变一个和的数字,使其更容易计算。这会导致答案不那么准确。

我们可以先得到数字的近似值,然后再计算这个和。我们通常先四舍五入、向下取整或直接取整。我们可以根据情况将数字四舍五入到相同位数或相同有效数字。以下是一些例子

示例 1
问题 估计(a)123 + 34.5678 - 62.4 和(b)942.5 ÷ 4.1,将数字四舍五入、向下取整或直接取整到合适的位数或有效数字。
解决方案 (a)我们将数字四舍五入到最接近的整数。
向上取整:123 + 34.5678 - 62.4 ≈ 123 + 35 - 63 = 95
向下取整:123 + 34.5678 - 62.4 ≈ 123 + 34 - 62 = 93
直接取整:向下取整:123 + 34.5678 - 62.4 ≈ 123 + 34 - 62 = 93
(b)我们将数字四舍五入到一位有效数字。
向上取整:942.5 ÷ 4.1 ≈ 1000 ÷ 5 = 200
向下取整:942.5 ÷ 4.1 ≈ 900 ÷ 4 = 225
直接取整:942.5 ÷ 4.1 ≈ 900 ÷ 4 = 225


请注意,在上面的例子中,(b)中不适合将第二个和四舍五入到最接近的整数(因为这会使其难以计算)或最接近的十分之一或百分之一(因为这会导致除数为零,答案无法定义)。

有时,只需对其中一个数字进行四舍五入就足够了。这在减法中尤为常见

示例 2
问题 估计(a)124436 - 6132 和(b)1200 ÷ 5.03,对其中一个数字进行四舍五入。
解决方案 (a)124436 - 6132 ≈ 124436 - 6000 = 118436
(b)1200 ÷ 5.03 ≈ 1200 ÷ 5 = 240


当我们估计加法或乘法问题时,我们可以找到答案的范围(在向上取整的值和向下取整的值之间)。

示例 3
问题 在以下情况下,如果可能,通过向上取整和向下取整到最接近的百位来找到结果的范围。
a) 3456 + 9123
b) 468.73 - 3546.7
c) 2345 × 132
解决方案 a) 向上取整后的结果:3456 + 9123 ≈ 3500 + 9200 = 12700
向下取整后的结果:3456 + 9123 ≈ 3400 + 9100 = 12500
∴结果介于 12500 和 12700 之间。
b) 不可能。
c) 向上取整后的结果:2345 × 132 ≈ 2300 × 200 = 460,000
向下取整后的结果:2345 × 132 ≈ 2300 × 100 = 230,000
∴结果介于 230,000 和 460,000 之间。


相容数

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有时,我们可以调整数字,使它们“相互一致”。有多种方法可以做到这一点。看看这些例子

示例 4
问题 a) 用相容数估计 8200 ÷ 9。
b) 用相容数估计 2556 - 4546。
c) 用相容数估计 1239 + 1772。
解决方案 a) 8200 ÷ 9 ≈ 8100 ÷ 9 = 900
b) 2556 - 4546 ≈ 2556 - 4556 = -2000
备用方法:2556 - 4546 ≈ 2546 - 4546 = -2000
c) 1239 + 1772 ≈ 1230 + 1770 = 3000


在 a) 中,我们将 8200 更改为 8100,它可以被 9 整除。

在 b) 中,我们更改了十位数,使得两个数字的百位、十位和个位都匹配。这样,我们可以立即获得 -2000 的估计值。

在 c) 中,我们更改了这两个数字,使它们正好加起来等于 3000。

翻译策略

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运算顺序

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集群是一种既涉及改写又涉及翻译的策略。

补偿策略

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词汇表

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  • 改写
  • 集群
  • 相容数
  • 翻译
  • 补偿
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