什麼是相容數?
相容數是指把數字取整到鄰近、方便運算的數值,讓算式可以輕鬆地在腦中完成。舉例來說,與其去算 247 × 18,你可以改用 \(200 \times 20 = 4{,}000\),馬上得到一個大概的答案。這個計算機會將每個運算元四捨五入到它的最高位數,執行你選擇的運算,並顯示估算值與精確結果有多接近。
如何使用
輸入第一個與第二個數字,選擇運算方式(加、減、乘或除),再送出即可。工具會將每個數字四捨五入到最接近的「整數量級」(十位、百位、千位等等),計算出估算值,並同時列出精確答案、絕對誤差與百分比誤差,方便你判斷這個估算到底準不準。
計算公式
每個運算元 a 都會依照它的數量級來取整:先找出剛好小於 \(|a|\) 的十的次方,再把 \(a\) 四捨五入到那個次方的最近倍數。例如 247 取整為 200(最接近的百位),18 取整為 20(最接近的十位)。估算值就是 round(a) □ round(b),其中 □ 代表你選擇的運算。
$$\text{Estimate} = R_1 \times R_2 \qquad R_i = \text{round}\!\left(\frac{x_i}{10^{\lfloor \log_{10}|x_i| \rfloor}}\right)\cdot 10^{\lfloor \log_{10}|x_i| \rfloor}$$實例解析
以 247 × 18 為例:將 247 取整為 200,18 取整為 20。估算值=\(200 \times 20 = 4{,}000\)。精確的乘積為 4,446,因此絕對誤差為 −446,百分比誤差約為 10%。一個簡單的估算就能確認真正的答案落在合理範圍內。
常見問題
為什麼要用相容數?它能讓你快速估算,並檢查計算機或筆算的結果有沒有出現明顯的大錯誤。
估算值一定準確嗎?不一定——它是用精確度換取速度。這裡的百分比誤差就是用來告訴你這個估算有多粗略。
小數也適用嗎?適用。任何數字都會被取整到它的最高位數,包括小於 1 的數值。