1 В приближенных вычислениях встречаются понятия абсолютной и относительной погрешностей.
Абсолютной погрешностью приближенной величины называется абсолютная величина разности между точным значением этой величины и ее приближением
.
Чаще и, следовательно, неизвестны. Вводят понятие.
Границей абсолютной погрешности приближенной величины называется любое число , не меньшее абсолютной погрешности
,
.
Чем меньше , тем точнее найдена . Зная границу погрешности, еще нельзя судить о качестве приближения.
Относительной погрешностью называется отношение и модуля приближенного значения
.
Границей относительной погрешности называется
.
Относительная погрешность и ее граница выражаются в процентах.
Пример. Расстояние от точки до известно с точностью до 1 км, км. Длина человека известна с точностью до 10 см, см. Определить границы относительной погрешности этих измерений.
Решение.
км, км,
;
см, см,
.
Таким образом, измерение точнее, чем .
2 Пусть известно значение и ее производная в точке . Покажем, как найти в некоторой близкой точке .
,
,
,
,
.
Абсолютная погрешность не превышает ,
где – наибольшее значение на .
Пример. Найти .
Решение.
,
, , (в радианах), ;
,
,
.
3 Дифференциалы применяются при оценке погрешности.
Пусть величины и связаны функцией и известно приближенное значение величины с предельной абсолютной погрешностью . Следовательно, в качестве приближенного значения получим . Для подсчета предельной абсолютной погрешности заметим, что
, ,
следовательно, если мало, то мало и
,
то есть
,
.