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科学计数法怎么写:大数小数与有效数字

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科学计数法怎么写,只要记住一个格式:把数写成 a × 10ⁿ,其中 1 ≤ |a| < 10,n 是整数。大数把小数点往左移,移了几位 n 就是正几;小于 1 的小数把小数点往右移,移了几位 n 就是负几。a 里保留几位数字,由题目要求的有效数字位数决定。

格式与移位规则速查

原数 小数点怎么移 n 写成
149 600 000 向左 8 位 8 1.496 × 10⁸
6 050 向左 3 位 3 6.05 × 10³
0.000 045 6 向右 5 位 −5 4.56 × 10⁻⁵
0.72 向右 1 位 −1 7.2 × 10⁻¹
3.8 不移 0 3.8 × 10⁰

判断 n 有个快捷办法:原数大于等于 10 时,n 等于整数部分的位数减 1,149 600 000 是九位数,所以 n = 8。原数小于 1 时,数一数第一个非零数字前面有几个 0(连小数点前那个 0 一起数),0.000 045 6 前面有 5 个 0,n 就是 −5。原数在 1 和 10 之间时 n = 0,一般直接写原数即可。

移完之后反向核对一遍:a 乘 10 的 n 次方,小数点往回移 n 位,应该回到原数。1.496 × 10⁸ 的小数点往右移 8 位,得到 149 600 000,对得上。小数同理,4.56 × 10⁻⁵ 的小数点往左移 5 位,得到 0.000 045 6。系数 a 的正负号跟着原数走,−0.003 写成 −3 × 10⁻³,指数的正负只表示数的大小量级。

科学计数法的标准格式与系数范围

有效数字:先数清再取舍

有效数字从左边第一个非零数字数起,到最后一位为止。三条规则够用:

  1. 开头的 0 不算。 0.000 45 只有 4、5 两位,前面的 0 只是在定小数点的位置。
  2. 中间的 0 要算。 6 050 里夹在 6 和 5 之间的 0 是有效数字。
  3. 小数末尾的 0 要算。 2.50 有三位,末尾的 0 表示精确到百分位,和 2.5 的精度不同。

整数末尾的 0 最容易说不清:1 500 可能是两位,也可能是四位。写成科学计数法就明确了,1.5 × 10³ 是两位,1.500 × 10³ 是四位。这也是实验报告要求用科学计数法记数据的原因之一。

例题:按要求保留有效数字

例 1。 真空中光速规定为 299 792 458 m/s,保留三位有效数字。先写成 2.997 924 58 × 10⁸,再看第四位是 7,大于等于 5,向前进 1:2.99 进成 3.00,结果是 3.00 × 10⁸ m/s。这里末尾两个 0 要保留,写成 3 × 10⁸ 就只剩一位有效数字了。

例 2。 把 0.002 045 0 写成科学计数法并数有效数字。小数点向右移 3 位,得 2.045 0 × 10⁻³;有效数字是 2、0、4、5、0,共 5 位,末尾的 0 原样留着。

例 3。 两个数相乘:(3.2 × 10⁴) × (5 × 10⁻⁷)。系数相乘 3.2 × 5 = 16,指数相加 4 + (−7) = −3,得 16 × 10⁻³。16 超出了 1 到 10 的范围,再调整一次,写成 1.6 × 10⁻²。

六个数的有效数字位数与科学计数法对照

常见错误

  • 系数超出范围。 12.3 × 10⁴ 与 0.52 × 10⁻³ 数值都对,格式错了,分别改成 1.23 × 10⁵ 与 5.2 × 10⁻⁴。
  • 负号丢了。 绝对值小于 1 的小数写成科学计数法,n 一定是负数,0.000 45 写成 4.5 × 10⁴ 差了八个数量级。
  • 把计算器的 E 记号抄进作业。 计算器显示的 4.56E-05 意思是 4.56 × 10⁻⁵,作业里要改写成乘以 10 的幂。
  • 四舍五入时丢掉末尾的 0。 3.00 × 10⁸ 与 3 × 10⁸ 精度不同,题目要三位就写三位。

科学计数法四种错误写法与改正对照

在编辑器里排科学计数法

乘号用 \times,输入命令时符号随打随显,按空格结束命令。指数是负数或多位数时,要用花括号整个包起来,10^-5 只会把负号抬上去,5 留在下面:

2.99792458\times10^{8}\approx3.00\times10^{8}\ \mathrm{m/s},\qquad 4.56\times10^{-5}

单位用 \mathrm{} 包起来,m/s 排成直立体,和斜体的变量区分开。代码块下方的「在编辑器中打开」会带着这一行进编辑器,编辑和预览免费且不用登录。

MathTool 编辑器里排好的光速与小数的科学计数法

整理实验数据表时,可以把每个测量值按同样的格式写进同一条公式,统一保留位数;要放进 Word 报告,从顶栏「导出」选「Word(含公式)」,每次导出当前这一条,导出要登录并开通本站会员。更多排版工具的对比放在在线公式编辑器汇总。

下一步可以做的事:拿你手头实验报告里的三个测量值,按题目要求的有效数字位数写成科学计数法,照上面的代码块排成一行,再逐个反向移小数点核对。

延伸阅读

常见问题

有效数字怎么数?
从左边第一个非零数字数起,一直数到最后一位。中间的0要数,小数末尾的0也要数,开头用来定位的0不数。比如0.0020450有5位,2、0、4、5、0。整数末尾的0说不清,1500可能是2位也可能是4位,写成1.5乘10的3次方或1.500乘10的3次方就明确了。