理论教育 精确计数保留法:四舍五入法的由来

精确计数保留法:四舍五入法的由来

时间:2023-07-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:“这个你在数学上会学到,四舍五入是一种精确度的计数保留法……”如果尾数的最高位数是5或者比5大,就把尾数舍去并且在它的前一位进“1”,这种取近似数的方法叫做四舍五入法。在计算近似值时,除了用四舍五入法以外,还有其他方法。另外,计算近似值的方法——内插法也是我国最早发现的。

精确计数保留法:四舍五入法的由来

一天,圆圆跟妈妈走在路上,碰到了妈妈结婚前的一个同事阿姨,阿姨问:“小芳,闺女都这么大了啊,我记得你今年应该才三十出头。”

“哪里啊,都四十了啊,不年轻了啊。”妈妈说。

“妈妈,你不是才36吗?”旁边的圆圆说。

“哈哈,我闺女太耿直了,40是四舍五入的说法。”妈妈笑着说。

“妈妈,什么是四舍五入呢?”圆圆问妈妈。

“这个你在数学上会学到,四舍五入是一种精确度的计数保留法……”

所谓四舍五入法,在取小数近似数的时候,如果尾数的最高位数字是4或者比4小,就把尾数去掉。如果尾数的最高位数是5或者比5大,就把尾数舍去并且在它的前一位进“1”,这种取近似数的方法叫做四舍五入法。

在古代,人们很早就运用“四舍五入”这一方法了。

我国公元前2世纪的《淮南子》一书就用12个整数表示12个律管的长度。书中假定黄钟律管的长度是81,那么……,把应钟七2(2/4)进作43;……;中吕59(2039/2187)进作60;这些都是采用四舍五入的方法来写成整数的。

九章算术》里也采用“四舍五入”的方法,在用比例法求各县应出的车辆时,因为车辆是整数,他们就采用四舍五入的方法对演算结果加以处理。

公元237年三国时期魏国的杨伟编写“景初历”时,已把这种四舍五入法作了明确的记载:“半法以上排成一,不满半法废弃之。”法在这里指的是分母,意思是说,分子大于分母一半的分数可进1位,否则就舍弃不进位。(www.daowen.com)

公元604年的“皇极历”出现后,四舍五入的表示法更加精确:“半以上为时,以下为退,退以配前为强,进以配后为弱”在“皇极历”中,求近似值如果进一位或退一位,一般在这个数字后面写个“强”或“弱”字,意思就表明它比所记的这个数字多或不足,这与四舍五入法完全相同。

在计算近似值时,除了用四舍五入法以外,还有其他方法。《九章算术》里已经出现了开方和近似公式,但是这个公式的误差较大。到了《孙子算经》中,采用了新的近似值的计算法——不加借算法公式,到了《五经算术》和《张邱建算经》中,又提出了一个更加精确的计算近似值的公式——加借算法公式。而印度的开方方法与我国基本相似,但是比我国要晚500多年。

在西方,有关近似值的算法应该首扒欧几里得的除法率。它是利用强弱二率来计算近似数值的,但是他的这一算法我国南北朝时的何承天也已经独立地使用过,只不过比欧几里得的要晚几百年。

另外,计算近似值的方法——内插法也是我国最早发现的。内插法主要运用在函数上。用现代数学语言表示为:已知函数f(x)在自变量是X1,X2,…,Xn时的对应值是f(X1),f(x2)…F(Xn),求Xi和Xi+1之间的函数值的方法,叫作内插法。如果Xn是按等距离变化的,则叫作自变量等距离内插法;如果Xn是按不等距离变化的,就叫作自变量不等距离内插法。这种方法在《九章算术》里的盈不足章里就有初步的应用,主要应用到解一次方程上,称为直线内插法。

公元527年,唐朝天文学家僧一行在编制《大衍历法》时,经过认真研究,发现太阳在黄道上的视运动速度不是均匀不变的,而是时快时慢,冬至时最快,以后渐慢,到春分速度平均,夏至最慢,夏至后则相反。根据这一原理,他把一年分为四段,秋分到冬至,冬至到春分都是88.89天,春分到夏至、夏至到秋分都是93.75天,在求太阳经行度数时,由于两个节气间的时间是一个变量,所以他创立了自变量“不等间距二次内手法公式”。运用这一公式,计算结果就更加精确了。

在欧洲,内插法公式是著名的科学家牛顿提出来的,最早见于1687年出版的《自然哲学数学原理》一书中,所以西方把这一公式叫作“牛顿内插公式”。其实,它比我国刘焯的内插法要晚1000多年了。

数学知识

小链接

在进行乘法计算时,若所求的积不需太精确,则可用四舍五入法省略两个因数最高位后面的尾数,求近似数,再将求得的两个近似数相乘。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈