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数学 · 课程

正数测量值乘积的界限

两条取过近似的边算出的面积看似精确,其实每个数字都取决于边的误差范围。

本页内容
  1. 为什么乘积用同类相乘?
  2. 例题详解
  3. 要留意的错误
  4. 自我检测
  5. 下一步

对取过近似的正数测量值求积,下界是两个下界相乘,上界是两个上界相乘。用这个方法可以求矩形面积的最小值和最大值,也可以由单价和质量求费用,或由速度和时间求距离。

这一课承接求和与差的界限,是精确度、界限与测量里最常考的运算。

为什么乘积用同类相乘?

只考虑正数。任何一个因数变大,乘积就变大,所以最大的乘积需要两个因数都取最大值。

  • a × b 的下界 = aL × bL
  • a × b 的上界 = aU × bU

至于商,下面的数要反过来取。要让 a ÷ b 变小,就除以较大的 b。

  • a ÷ b 的下界 = aL ÷ bU
  • a ÷ b 的上界 = aU ÷ bL

例题详解

一个矩形长 6.4 m、宽 3.2 m,各取 1 位小数。求它面积的界限,并说明面积可以写到多精确。

第一步,范围: 6.35 ≤ 长 < 6.45,3.15 ≤ 宽 < 3.25。

第二步,下界: 6.35 × 3.15 = 20.0025。

第三步,上界: 6.45 × 3.25 = 20.9625。

第四步,范围: 20.0025 ≤ 面积 < 20.9625 m²。

第五步,精确度: 取 2 位有效数字,两个界限分别是 20 和 21,不一致。取 1 位有效数字,两者都是 20。所以面积是 20 m²(1 位有效数字),计算器显示的 20.48 看起来比数据所能支持的精确得多。

要留意的错误

常见的失误是把一个测量值的下界与另一个测量值的上界混在一起用。

错误做法: 下界 = 6.35 × 3.25 = 20.6375。

学生用了最小的长和最大的宽。这个乘积不是最小可能的面积,因为最小的宽会得到 20.0025。

求积时始终保持搭配一致:都用下界,或都用上界。在每一行旁边写上“下 × 下”和“上 × 上”,一眼就能检查。

相乘之前不要先把范围取近似。保留 6.35 和 3.15,而不是 6.3 和 3.2。

自我检测

先试做,再打开答案核对。

1. 一个矩形长 12 cm、宽 5 cm,各取到最接近的厘米。求它面积的界限。

查看答案

范围:11.5 ≤ 长 < 12.5,4.5 ≤ 宽 < 5.5。下界 11.5 × 4.5 = 51.75。上界 12.5 × 5.5 = 68.75。

51.75 ≤ 面积 < 68.75 cm²

2. 苹果每公斤 RM4.8,质量 2.5 kg,各取 1 位小数。求总费用的界限。

查看答案

范围:4.75 ≤ 单价 < 4.85,2.45 ≤ 质量 < 2.55。下界 4.75 × 2.45 = 11.6375。上界 4.85 × 2.55 = 12.3675。

RM11.6375 ≤ 费用 < RM12.3675,约为 RM11.64 到 RM12.37。

3. 一辆车 20 秒(最接近的秒)行驶 150 米(最接近的 10 米)。求它速度的界限,取 3 位有效数字。

查看答案

范围:145 ≤ 距离 < 155,19.5 ≤ 时间 < 20.5。下界 145 ÷ 20.5 = 7.073…,即 7.07。上界 155 ÷ 19.5 = 7.948…,即 7.95。

7.07 ≤ 速度 < 7.95 m/s

下一步

这一组的最后一项技能,是弄清计算器显示的数字能说明什么、不能说明什么:区分精确度与显示的小数位数。界限与取近似解说器会并排显示乘积与商的搭配。

有些学生把规则学得很好,累的时候却把求和的搭配用在乘积上。数学线上一对一补习的老师可以在你的书写过程中发现这种转换,并帮你学会自己察觉。

常见问题

为什么乘积的下界是两个下界相乘?

对正数来说,任何一个因数变小,乘积就变小。所以最小的乘积用每个因数的最小值,最大的乘积用每个因数的最大值。这条规则只有在所有测量值都是正数时才成立,长度、质量和时间都符合。

除法的界限怎么求?

对正数来说,最小的商是最小的被除数除以最大的除数,最大的商是最大的被除数除以最小的除数。除以较大的数会得到较小的结果,所以下面的数要往相反的方向取。

算出来的面积可以写到几位有效数字?

只能写到下界和上界取同样位数后仍然一致的位数。如果两者取近似后得到同一个值,这个值就站得住脚。如果不同,就减少位数,直到一致为止。这个检验用的是界限,不是计算器上的显示。

更新于:

下一步

如果面积和速度的界限题仍像每题都要用不同的技巧,一对一的老师可以带你看清背后的同一个道理,并对照你自己的解题过程检验。

一小时付费试听课,按所安排老师确认的收费,RM80 起。

补习由家长或监护人安排。用 WhatsApp 把这页发给他们,他们就可以替你咨询。

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