6. 近似值與估算 (Approximate values & estimation)
估算係指以適當的近似值代替數式中的某些數值,從而簡化計算得一個近似結果嘅過程。簡單嚟講即係「唔駛計得咁準」。
例1: \(9.999 + 4.9999 \approx 10 + 5 = 15 \)
上面算式中的「\(\approx\)」係指「大約等於」。
6.1 作出估算的原因
- 方便運算;
- 數值不詳;
- 估計值比真確值更容易理解;
- 量度方法有偏差及量度工具未夠準確;
- 透過估算統一數值的準確度;
6.2 估算的方法
6.2.1 四拾五入法 (Rounding Off)
例2: \(\quad 648 \approx 650 \quad (準確至十位) \)
當要準確到十位,即近似值係「幾多幾多十」。所以要做嘅嘢係睇住個「個位」,大過或等於5就比多個10個數,細過5就唔要。
例3: \(\quad 358 \approx 400 \quad (準確至百位) \)
當要準確到百十位,即近似值係「幾多幾多百」。所以要做嘅嘢係睇住個「十位」嘅數字,大過或等於5就比多個100個數,細過5就唔要。
6.2.2 最左數字法 (Front-end Method)
最左數字法好簡單,就咁攞最左邊嘅數字,之後嘅變晒做0。因為係一個好粗略嘅攞近似值方法,所以估算出嚟嘅結果可能同真實數值有較大嘅差距(即誤差)。
例4:\(\quad 44.5 \approx 40 \)
例5:\(\quad 195 \approx 100 \)
例6:\(\quad 1.23 \approx 1 \)
例7:\(\quad 0.89 \approx 0 \)
6.2.3 相容數字法 (Compatible Numbers)
簡單嚟講,相容數字法係指喺計算「加減乘除」時,透過選取近似值嚟加快計算出估算。
例8:\(\quad 估計 963 \div 2.89 + 7 \)
解:如果當2.89的近似值係 3,963 可被 3 整除,所以963及3為一組相容數字。
\(\begin{align} \quad \quad & 963 \div 2.89 + 7 \\
& \approx 963 \div 3 + 7 \\
& = 321 + 7 \\
& = 328
\end{align}\)
6.2.4 集中數字法 (Clustering)
當我地發現喺要計算嘅數入面好多個數字都係差唔多嘅時候,我地就可在利用集中數字法,當嗰D數字都係同一個數嚟計。
例9: 估計 11.2 – 2.3 – 2.1 – 2.05 – 1.91 – 2.51
解: 取 2 為集中數字
\(\begin{align} \quad \quad & 11.2 – 2.3 – 2.1 – 2.05 – 1.91 – 2.51 \\
& \approx 11.2 – 2 – 2 – 2 – 2 \\
& = 11.2 – 2 \times 5 \\
& = 1.2 \\
\end{align}\)
例10: 估算 43.3+42.8+43.5+42.7
解: 取 43 為集中數字
\(\begin{align} \quad \quad & 43.3+42.8+43.5+42.7 \\
& \approx 43 \times 4 \\
& = 172
\end{align}\)
6.3 估算的策略
喺6.2入面講解咗幾個對個別數字嘅估算方法。而所謂嘅「策略」其實係我地點樣去處理成條數式。
6.3.1 重整法 (Reformulation)
使用任何估算方法將數式中的數字先作估算,再計算數式的估計值。
這可說是最簡單、最直接的估算策略。
例11: 估計 11.2 – 2.3 – 2.1 – 2.05 – 1.91 – 2.51
解: 依個其實係例9。喺例9中我係只係睇住幾個同2好接近嘅數字。但我地可以更用一步咁用四捨五入嚟估算埋個11。
\(\begin{align} \quad \quad & 11.2 – 2.3 – 2.1 – 2.05 – 1.91 – 2.51 \\
& \approx 11 – 2 – 2 – 2 – 2 \\
& = 11 – 2 \times 5 \\
& = 1 \\
\end{align}\)
同學可能會覺得多此一舉。無錯,喺依個簡單例子中唔係估算11.2都無問題。依㑼例子只係講比大家知我地可以同時用幾個方法嚟估算數式中嘅數字。
6.3.2 補償法 (Compensation)
使用此策略對初步的估計值作出補償性的調整,從而提高估算的準確性。
例12: 估算 \(11285 \times 31.7\)
解:
\(\begin{align} \quad \quad &11285 \times 31.7 \\
& \approx 10000 \times 32 + 1300 \times 30 \quad \quad ( 1300 \times 30 為補償性調整) \\
& = 320000 +39000 \\
& = 359000
\end{align}\)
6.3.3 轉移法 (Translation)
轉移法係將數式中嘅數字或運算過程加以調動令整個數式更易估算。
例13: 估算 11.5 + 25.7 + 54 + 77.3 + 92.9 + 44.7
解:
\(\begin{align} \quad \quad & 11.5 + 25.7 + 54 + 77.3 + 92.9 + 44.7 \\
& \approx (11.5 + 92.9) + (25.7 + 77.3) + (54 + 44.7) \\
& \approx 100 + 100 + 100 \\
& = 300
\end{align}\)
6.4 上捨入法 / 下捨入法 (Rounding Off With Over-estimates / Under-estimates) (Rounding Up / Rounding Down)
一般我地喺做估算嘅時候只係想知個結果太約係幾多。但喺某些特別情形下,我地係要根據實際情況的需要而逼住去取略大或略小嘅估算值。
- 上捨入法:當需要一個略大的估計值時使用(估值必比真實值大)。
下捨入法:當需要一個略小的估計值時使用(估值必比真實值小)。
- 上捨入法:當需要一個略大的估計值時使用(估值必比真實值大)。
例14: 陳先生想購買一部價值4500元的相機。若他在三月份每天能儲蓄153元。他三月後有足夠金錢買這相機嗎?
解: 如要使用估值,我們必須使用下拾入法。否則,就算估直大於4500元,我們也不能確保陳先生的儲蓄足夠購買相機。
\(\begin{align} \quad \quad &三月份的儲蓄 \\
& = 153 \times 31 \\
& \approx 150 \times 30 \\
& =4500元
\end{align}\)
由於下拾入後的儲蓄相等於相機的價值,陳先生三月份的儲蓄足夠買該部相機。
相關課題:
- 假如同學覺得這課講好易明,建議睇埋「近似與誤差 (Approximation & Errors)」。
中一數學【目錄】
- 1. 有向數 (Directed Numbers)
- 2. 代數式和方程式 (Algebraic Expressions & Equations)
- 3. 指數及進制 (Laws of integral indices)
- 4. 多項式 (Polynomials)
- 5. 百分法 (Using percentages)
- 6. 近似值與估算 (Approximate values & estimation)
- 7. 幾何簡介 (Introduction to Geometry)
- 8. 對稱及變換 (Symmetry and Transformation)
- 9. 全等及相似 (Congruence and Similarity)
- 10. 量度方面的估計 (Estimation in measurements)
- 11. 面積及體積 (Area and Volume)
- 12. 坐標簡介 (Introduction to Coordinates)
- 13. 統計簡介 (Introduction to Statistics)
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