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
,
.