优等生必会的数学技巧
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5.近似数

近似数是指与准确数相近的一个数,是把一个数按照具体要求截取到指定的数位而得到的。如我国的人口数是无法绝对精确计算的,但是可以说出一个近似数,比如说我国人口有13亿,13亿就是一个近似数。

一个近似数四舍五入到哪一位,那么就说这个近似数精确到哪一位,从左边第一个不是0的数字起,到精确的数位止;从左边第一个不是0的数字起,到末位数字为止的所有数字,都叫作这个数的有效数字。

近似数的加减一般可按下列法则进行:①确定计算结果能精确到哪一个数位。②把已知数中超过这个数位的尾数“四舍五入”到这个数位的下一位。③进行计算,并且把算得的数的末一位“四舍五入”。

1)求近似数的方法

求近似数的方法一般有以下三种。

(1)四舍五入法

四舍五入是一种精确度相对较高的计数保留法,与其他方法本质相同。但特殊之处在于,采用四舍五入法,能够使被保留部分与实际值之间的差值不超过最后一位数量级的1/2。假如0~9等概率出现,对大量的被保留数据,这种保留法的误差总和是最小的。这也是我们使用这种方法为近似数的基本保留法的原因。

在数学运算中,我们经常使用四舍五入法来取近似值。比如,在遇到多位小数时,可截取若干位,如被舍部分的头一位数满五,就在所取数的末位加1,不满五的就舍去。例如,圆周率π=3.14159265…若取五位小数,则为3.14159;若取四位小数,则为3.1416。

四舍时,近似数比准确数小;五入时,近似数比准确数大。

但是在四舍五入中,舍去的概率有4/9,而进一的概率有5/9,两者并不相等。所以又有“四舍六入”的说法。按照这种说法,若被舍部分的头一位是5,是舍是入则需要看前一位数,如果前一位数是奇数,则进一;如果前一位数是偶数,则去尾。当然,这种方法并不常用,我们通常还是用“四舍五入法”。

(2)进一法

进一法是去掉多余部分的数字后,在保留部分的最后一个数字上加1。这样得到的近似值为过剩近似值(即比准确值大)。

在我们的现实生活中四舍五入法不一定随时都适用,有时为了使结果更符合客观现实或者使结果有意义,会用到进一法(即省略的位上只要大于零都要进一位)。

例子:一个袋子能装50斤玉米,现有180斤玉米,需要几个袋子才能装完?

解:180斤÷50斤/袋=3.6袋

此时就需要用进一法,需要4个袋子才能装完。

(3)去尾法

去尾法是去掉数字的小数部分,只取其整数部分。其取值比准确值小。这种方法常常被用在生活中。如“裁布制衣”问题,在布料制成衣服后还有多余时,通常舍去小数部分,只保留整数部分。

例子:制作一件衣服需要用布2.4米,现有50米布,可以做这样的衣服多少件?

解:50米÷2.4米/件=

结果是,如果按照四舍五入法截取近似值,那么应该得21件。但是我们应该知道,做衣服不能四舍五入,剩下的布虽然能做0.8件,但是不够做成1件,是需要舍弃的。所以类似的题目,我们只能采取去尾法。

即50米布可以做这样的衣服20件。

去尾法一般可以把所要求去尾的数值化成小数,然后直接去掉小数部分,取整数部分的值。一般可以用符号“()”表示。

例如:

(3.1415)≈3

(π)≈3

(3.98)≈3

2)估算法

什么是估算?估算就是在精确度要求不太高的情况下,进行粗略的估值。也就是大致推算。估算一般有三种情况:一是推算最大值;二是推算最小值;三是推算大约多少。

“估算法”毫无疑问是速算第一法,也是学生计算能力中很重要的一个方面,在所有计算进行前都要首先考虑能否先行估算。一般在选择题中选项相差较大,或者在被比较的数据相差较大的情况下使用。比如对于一些选择题,我们可以根据数量关系、各数字之间的特性等判断出答案的一个大致范围,然后结合选项提供的信息来得出唯一的正确答案。

还有的估算是要先对参与计算的数值取其近似值,把一个比较复杂的计算题变成可以口算的简单计算,得出一个近似值。如估算32×55的最大值,可以把它们都放大一些,按照比原来大的整十数来计算,所以最大是40×60=2400;如果估算32×55的最小值,则把它们都缩小一些,按照比原来小的整十数计算,所以最小是30×50=1500;至于大约等于多少,可以采用“四舍五入法”取接近的数来计算,大约在30×60=1800;如果想精度高一点,还可以只四舍五入一个数,变成30×55=1650左右。

进行估算的前提是选项或者待比较的数字相差必须比较大,并且这个差别的大小决定了“估算”时候的精度要求。一般来说,各元素的大小关系较为隐蔽,需要经过一定的对比分析才能得到。

估算的功能分为两方面,一是数学上的功能,例如培养数感(如判断24×12=2408计算结果的合理性),为精确计算做准备(如要计算492÷12时,往往先用480÷10或490÷10或500÷10来试商)。二是估算在生活中的应用,当无法精确计算或没有必要精确计算时,有时用估算也能解决问题。

下面介绍试商的方法。

在求商的时候,有时不能一次得出准确的商,需要先估算一下,然后再进行调整。如果商大了要调小;如果商小了要调大,这个过程叫作试商。

(1)试商的方法

①四舍五入法

当除数接近整十、整百的数时,常可以用四舍五入法试商。

例如,如果除数是29,可以当成30去试除;如果除数是82,可以当成80去试除。

②去尾法

把除数直接去尾成整十、整百的数试除。用这种方法,一般初商有时会偏大,需要适当调小。

例如,246÷42,用去尾法,把除数当成40去试除,得到初商6。再调整为5。

③进一法

把除数直接进一成整十、整百的数试除。用这种方法,一般初商有时会偏小,需要适当调大。

例如,246÷48,用进一法,把除数当成50去试除,得到初商4。再调整为5。

④同舍同入法

把被除数和除数一起舍或者入,然后试除。

例如,257÷38,试商时可以把被除数当成260,除数当成40,进行试商(同入)。

382÷41,试商时可以把被除数当成380,除数当成40,进行试商(同舍)。

⑤同头无除试商法

如果被除数和除数首位相同(同头),但却不够除(无除),一般可以用9、8或7来试商。

例如,3452÷38,被除数前两位为34,除数为38,头相同但不够除,此时初商可以用9、8或7来试商。

⑥折半法

当被除数的前两位接近除数的一半时,可以用5或4来试商。

例如,1928÷38,被除数的前两位正好等于除数的一半,所以可以用5来试商。如果被除数的前两位比除数的一半大一点点,那么也可以用5来试商;如果被除数的前两位比除数的一半小一点点,则可以用4来试商。

(2)除数是两位数的除法巧妙试商

除法的目的是求商,但从被除数中突然看不出含有多少商时,可以试商。如果除数是两位数的除法,可以采用下面一些巧妙试商方法,提高计算速度。

①用“商五法”试商

方法:

(a)当除数(两位数)的10倍的一半,与被除数相等(或相近)时,可以直接试商5。

(b)当被除数前两位不够除,且被除数的前两位恰好等于(或接近)除数的一半时,可以直接试商5。

例子:计算2385÷45=_______。

解:符合(b),前两位不够除,而且23与45的一半很接近,可以试商5。

所以,2385÷45=53。

②同头无除商8、9

方法:

被除数和除数最高位上的数字相同,且被除数的前两位不够除,这时,商定在被除数高位数起的第三位上面,直接用商8或商9。

例子:计算4176÷48=_______。

解:被除数和除数最高位上的数字相同,且被除数的前两位不够除,第三位可以试商8或9。

所以,4176÷48=87。

③用“商九法”试商

方法:

当被除数的前两位数字临时组成的数小于除数,且前三位数字临时组成的数与除数之和,大于或等于除数的10倍时,可以一次定商为9。

例子:计算4508÷49=_______。

解:因为45<49,且450+49=499>490,被除数的第三位上可定商为9。

所以,4508÷49=92。

④用“差数试商法”试商

当除数是11、12、13、…、18和19,被除数前两位又不够除的时候,可以用“差数试商法”,即根据被除数前两位临时组成的数与除数的差来试商的方法。

方法:

(a)若差数是1或2,则初商为9。

(b)若差数是3或4,则初商为8。

(c)若差数是5或6,则初商为7。

(d)若差数是7或8,则初商是6。

(e)若差数是9,则初商为5。

(f)若不准确,则调小1。

为了便于记忆,我们可将它编成下面的口诀。

差一差二商个九,差三差四八当头;

差五差六初商七,差七差八先商六;

差数是九五上阵,试商快速无忧愁。

例子:计算1278÷17=_______。

解:17与12的差为5,初商为7,经试除,商7正确。

所以,1278÷17=75。