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20世纪的计算数学使用了电子计算机,这是必要的数学理论的发展、进步。下边谈谈它的特点与应用问题。把十进小数转化为二进制小数的工作是现代电子计算机需要的工作,但按照《数学手册》(人民教育出版社1979年第一版6-7页)介绍的方法得到:
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这个表达式右端的三个0之后是循环节为1100的无尽循环小数,这个小数具有永远写不到底的性质。如果将右端化回十进小数,就难以绝对准计算了;事实上,使用近似算法从前5位得到:0.09375,这只是0.1的一个近似值,取前9位 好一些,但无论取多大位,都达不到0.1。 将0.2 化为二进制小数也是如此,这种现象是不好的,因为:电子计算机无法进行无穷次操作。
上述《数学手册》中的所有有限自然数化为二进制表达式不会出现这种无尽循环现象,所以可以把有尽位十进小数 的小数点后边的数反转为自然数为: 的有限位自然数,按照有限位自然数化为二进制后,再反转为二进制小数。这时就不会出现无尽循环现象。例如:0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,的二进制十进小数分别为:0.1,0.01,.0.11, 0.001,0.101。 0.33的二进制小数为:0,100001.;0.51 的二进制小数为: 0.110011。
混十进小数1.1的二进制表达式,任然是1.1;混十进小数 3.3, 的二进制表达式是;11.11;混十进小数 5.3, 的二进制表达式是;101.11。
使用科学计算器,就可以得到对理想实数π,√2,√3, 的31位的十进小数近似表达式。其中π的近似值为:3.1415926535897932384626433832795 。使用高级电子计算技术或其它软件,可以提高实数与实函数的计算精确度,例如美国人使用云技术,计算23天得到π的两千万亿位的近似值,但需要知道:第一,π的绝对准的十进小数表达式 永远算不到;第二,由于直径长度的绝对准表达数字得不到,计算圆周长时,π的近似数子需要与直径的表达数字的精确度相适应(即π的过高精确值常常可以不用)。 |
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