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El número correcto de dígitos de una expresión.

1. Resumen de la pregunta

Digamos que hay dos números irracionales: $a$$b$. Ahora, cuando $a$ es elevado a la $b$ ( $a^b$ ), entonces digamos que el resultado de esto es $x$.

Así, tenemos: $$x=a^b$$

Ahora, vamos a decir $\alpha$ es igual a la aproximación de las $a$ a un cierto número de dígitos después del decimal, $n$, e $\beta$ es la aproximación de $b$ a un determinado número de dígitos después del decimal, $m$.

Ahora, si nos vamos a: $$y=\alpha^{\beta}$$

$y$ será la aproximación al resultado $x$, pero con sólo la primera $c$ dígitos que son correctos.


2. Problema

Dada la aproximación ( $\alpha$ ) $n$ correcto de dígitos después de la coma decimal del número irracional $a$, Y dada la aproximación ( $\beta$ ) $m$ correcto de dígitos después de la coma decimal del número irracional $b$ -> quiero saber el valor de $c$, el número de dígitos después de la coma decimal del resultado aproximado $y$ que coincide con los del resultado real $x$.

Sé que esto puede sonar muy atemorizante, pero es por eso que a continuación doy un claro ejemplo que demuestra mi problema.


3. Más amable y comprensivo ejemplo del problema

Para un ejemplo, voy a utilizar los números de $\sqrt{3}$$\sqrt{2}$. En primer lugar, voy a calcular el resultado real dada por wolframalpha:

$$\sqrt{3}^{\sqrt{2}}=2.1745814281919670041110624...$$

Ahora, voy a usar una pobre aproximación de $\sqrt{3}$, que se aproxima a 5 dígitos después de la coma decimal, y voy a usar una de cuatro dígitos después del decimal con aproximación de $\sqrt{2}$. Por lo tanto tenemos:

$$1.73205\approx\sqrt{3}$$ $$1.4142\approx\sqrt{2}$$

Entonces, puedo calcular el resultado de $1.73205^{1.4142}$ en lugar de $\sqrt{3}^{\sqrt{2}}$, para obtener:

$$1.73205^{1.4142}=2.1745637940043789740808552...$$

Recuerde, que me aproximar la raíz cuadrada de 3 a 5 dígitos después de la coma decimal? En mi formal de la declaración del problema, es $n$. Y yo también aproximar la raíz cuadrada de 2 a 4 dígitos, lo $m$ de mi problema formal igual a 4.

Ahora, al comparar el resultado de la expresión real, y de la expresión con aproximaciones a $n$ dígitos de número irracional $a$ $m$ dígitos de número irracional $b$, vemos que sólo los cuatro primeros lugares después de la coma decimal de la aproximados de resultados coinciden con los del resultado real.

El número de dígitos coincidentes en el resultado, que utiliza aproximaciones, el resultado real, se define como $c$ en mi formal de la declaración del problema, y eso es lo QUE quiero averiguar, no sólo para este ejemplo, pero para cada número irracional $a$$b$, sus aproximaciones $\alpha$$\beta$, y el número de dígitos que se aproxima, $n$ $m$ respectivamente, después de la coma decimal, de los números originales.

En este caso de ejemplo, $c=4$.


4. (No sé qué llamar a esta sección)

Ahora, cuando me mostró un ejemplo, las secciones 1 y 2 de esta pregunta espero aspecto más claro y mejor entender. Agradezco cualquier ayuda y les agradezco de antemano.

4voto

Shabaz Puntos 403

Hay una buena respuesta aproximada y no muy buena respuesta. El enfoque clásico para el análisis de error da una buena respuesta aproximada. Ustedes tienen una expresión para $x$ y asumimos los errores en $a$ $b$ son lo suficientemente pequeños que podemos ignorar más que lineal. A continuación, llegamos $\Delta x \approx \frac {\partial x}{\partial a}\Delta a + \frac {\partial x}{\partial b} \Delta b=b\frac xa\Delta a+x \log a \Delta b$. Usted puede evaluar el lado derecho y si es menos de $0.005,$ decir, se puede declarar que tiene dos decimales correctos.

La razón por la que no hay una muy buena respuesta es la respuesta correcta podría ser $2.999\ 999\ 999\ 123\ldots$. Entonces, si usted tiene un error de $0.000\ 000\ 1$ que puede cambiar muchas más decimales. Este es un artefacto del sistema decimal y lo que la gente piensa que significa cuando dicen que tienen dos decimales correctos. Si usted traduce "dos decimales correctos" para "el citado valor se encuentra dentro de $0.0051$ del valor correcto (incluso si hay dos números con dos decimales en ese rango y que me hubiese equivocado) y la segunda derivada no es tan grande como para invalidar lo que hemos hecho, están bien. Yo diría que "dos decimales correctos" es una frase imprecisa y esta es una manera razonable de lo que es preciso.

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