什麼是有效數字計算機?
這個工具能把任何數字四捨五入到你指定的有效數字(significant figures,簡稱 sig figs)位數。所謂有效數字,是指一個數字中能反映其精確度的位數——所有非零數字都算有效數字,夾在有效數字之間的零也算,小數點後尾端的零同樣算。用正確的有效位數來表示測量結果,能讓人一眼看出這項數值測量得有多精確。
使用方法
輸入你想四捨五入的數字,再輸入想保留的有效數字位數(1 到 15 之間),計算機就會回傳四捨五入後的結果。舉例來說,把 12345.678 取到 3 位有效數字,結果就是 12300。
公式解析
首先用 $$p = \lfloor \log_{10}|x| \rfloor - (s - 1)$$ 求出數字的數量級,其中 \(s\) 是你想保留的有效數字位數。這個 \(p\) 代表你要保留的最後一位數字所對應的十的次方位值。接著把數字除以 \(10^{p}\),四捨五入到最接近的整數,再乘回 \(10^{p}\)。如此一來,數字會被縮放到剛好讓四捨五入的分界線落在「保留」與「捨去」兩位數字之間。整體公式為:$$\text{result} = \text{round}\!\left(\frac{x}{10^{p}}\right)\times 10^{p}$$
實例演練
把 0.0045678 取到 2 位有效數字。這裡 \(\log_{10}(0.0045678) \approx -2.34\),所以 \(\lfloor -2.34 \rfloor = -3\),而 \(p = -3 - (2-1) = -4\)。倍率 \(= 10^{-4} = 0.0001\)。\(0.0045678 / 0.0001 = 45.678\),四捨五入後 \(= 46\),再乘回 \(46 \times 0.0001 = 0.0046\)。因此答案是 0.0046。
常見問題
前導零算有效數字嗎?不算。出現在第一個非零數字之前的零(例如 0.0045 裡的零)只是用來定位小數點,永遠不算有效數字。
那數字「0」呢?數值 0 沒有明確的數量級,所以不論你指定幾位有效數字,本計算機都會回傳 0。
它採用標準四捨五入嗎?是的——它對縮放後的整數採取「逢五進位(遠離零方向)」的方式,也就是最常見的四捨五入慣例。