有効数字の四捨五入とは?
有効数字(significant figures、略してsig figs)とは、その数値が持つ「意味のある精度」を表す桁のことです。本ツールは、入力した数値を指定した有効数字の桁数で四捨五入します。整数・小数のほか、3.5e3、3.5 x 10^3、3.5*10^3 といった指数(科学)表記にも対応しています。結果は丸めた数値だけでなく、最後の有効桁に上線(オーバーライン)を付けて精度を曖昧にしない表記も合わせて表示します。
使い方
「丸める数値:」の欄に四捨五入したい数を入力します。次の欄に残したい有効数字の桁数を入力し、計算ボタンを押してください。大きく表示される数値が丸めた答えです。表には、小数点より左側にある末尾のゼロが有効桁でない場合に、最後の有効桁へ上線を付けた表記が示されます。
計算式の解説
入力値を \(V\)、指定する有効数字の桁数を \(N\) とします。まず先頭桁の位(けた)を \(d = \lfloor \log_{10}|V| \rfloor\) で求めます。丸めの位は \(p = d - (N - 1)\) です。次に
$$\text{Rounded} = \operatorname{sign}(V)\cdot\left\lfloor\frac{|V|}{10^{\,p}}+0.5\right\rfloor\cdot 10^{\,p}$$を計算します。これは一般的な「五捨五超入(四捨五入:5以上で繰り上げ)」の処理です。最後に結果を \(\max(0, -p)\) 桁の小数に整形し、浮動小数点演算による誤差(端数)を取り除きます。
計算例
305.459 を有効数字5桁で丸めてみましょう。ここで \(d = \lfloor \log_{10}(305.459) \rfloor = 2\) なので、\(p = 2 - (5 - 1) = -2\)、\(10^p = 0.01\) となります。すると \(305.459 \div 0.01 = 30545.9\)、\(\lfloor 30545.9 + 0.5 \rfloor = 30546\) となり、これに 0.01 を掛け戻すと 305.46 が得られます。同じ数値を有効数字2桁にすると 310 になりますが、末尾のゼロは有効桁ではないため 3 1̅ 0 と表記されます。
よくある質問(FAQ)
なぜ1つの桁の上に線が引かれているのですか? 360 のような整数を有効数字2桁で残す場合、末尾のゼロが有効桁かどうか曖昧になります。6 の上に引いた線は、それが最後の有効桁であることを示しています。
どの丸めルールを使っていますか? 四捨五入(round half up)です。切り捨て位の次の桁が5以上なら繰り上げ、それ未満なら切り捨てます。
999.6 を有効数字3桁にするとどうなりますか? 繰り上がって 1000 となり、先頭の桁が1つ増えます。これは数学的に正しい結果であり、そのまま表示されます。