科学计数法、数量级(高中)

                     

贡献者: addis

1. 科学计数法

   科学计数法通常表示为

\begin{equation} x \times 10^{n} ~. \end{equation}
其中 $x$ 是一个小数,满足 $1 \leqslant \left\lvert x \right\rvert < 10$。$n$ 是一个整数($n=0$ 时 $10^{0} = 1$ 可以省略不写)。

   例如 $1.23 \times 10^{4} = 12300$,$1.23 \times 10^{-4} = 0.000123$。

   式 1 中的 $n$ 可以看作 $x$ 的小数点需要移动的位数。$n > 0$ 则向右移动,$n < 0$ 则向左移动,$n=0$ 则不移动($10^{0} = 1$)。

   小技巧:若保证 $1 \le \left\lvert x \right\rvert < 10$,$x \times 10^{-n} $ 前面一共有 $n$ 个零。例如 $1.23 \times 10^{-4} = 0.000123$ 前面有 4 个零。

   在计算机领域中,$\times 10^\square$ 一般简单表示为 e(指数的英文是 exponent),例如 $1.23 \times 10^{4} $ 表示为 1.23e4,$1.23 \times 10^{4} $ 表示为 1.23e-4(负指数无需括号)。在非正式的书写中,这种记号也可以提高效率。

   另外一些非正式文章中由于作者懒得设置上标或者排版错误,也可能会用 ^ 代表上标,用 * 代替乘号,例如写成 1.23*10^4。甚至如果一些作者复制粘贴后没有检查,也可能会直接显示为 1.23*10 4。

2. 数量级

  1简单来说,我们可以认为能四舍五入到 $10^b$ 的所有数,都具有数量级 $b$(一个整数)。例如 $1.23 \times 10^{4} $ 和 $6.7 \times 10^{3} $ 具有数量级 $4$,也可以说具有 $10^4$ 的数量级。也就是 $5 \times 10^{b-1} $ 到 $5 \times 10^{b} $ 之间。

   一种可能的计算方法是,在 $10^{b-1/2}$ 到 $10^{b+1/2}$ 之间的数具有数量级 $b$。也就是从 $\sqrt{10} \times 10^{b-1} $ 到 $\sqrt{10} \times 10^{b} $ 之间的数,或者 $3.16 \times 10^{b-1} $ 到 $3.16 \times 10^{b} $ 之间。

   但一般来说相邻数量级的区分并没有那么严格,不严谨地说,$9.9\times 10^b$ 的数量级也可以认为是 $b$。


1. ^ 参考 Wikipedia 相关页面

                     

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