Rekenen met getallen: Decimale getallen
Significantie en precisie
Het veel voorkomend misverstand is dat het aantal cijfers achter de decimale punt de nauwkeurigheid van een getal weergeeft, maar dit is strikt genomen onjuist: zij geven alleen de precisie van een getal aan. Alleen het aantal significante cijfers in een getal zegt iets over de nauwkeurigheid (significantie) van dat getal. Dit zijn de cijfers die er toe doen, die betekenisvol zijn; cijfers zonder betekenis kunnen we weglaten.
Het aantal significante cijfers kun je met de volgende regels vaststellen:
- alle cijfers ongelijk aan nul zijn significant;
- alle nullen tussen cijfers ongelijk aan nul zijn significant;
- alle nullen rechts van de decimale punt zijn significant wanneer ze ooit voorafgegaan zijn door een cijfer ongelijk aan nul ("nullen die rechts staan tellen mee");
- nullen die er alleen maar zijn om de positie van de decimale punt aan te geven zijn niet significant;
- nullen die weggelaten kunnen worden zonder de numerieke getalswaarde te veranderen zijn niet significant ("nullen die links staan in een decimale notatie tellen niet mee")
Onderstaande tabel met voorbeelden illustreert de begrippen precisie en nauwkeurigheid.
Met precisie bedoelen we de feitelijke positie van het meest rechtse significante cijfer in de decimale notatie.
In de wetenschappelijke notatie noteren we getalswaarden vaak als een product van een getal tussen 1 en 10 en een of andere macht van 10. De factor voor de 10-de macht bestaat dan uit alleen maar significante cijfers. In de volgende sectie gaan we verder in op de wetenschappelijke notatie.
\[\begin{array}{|l|l|l|l|l|} \hline
\textit{getal} & \textit{significantie} & \textit{precisie} & \textit{wetenschappelijke} & \textit{E-notatie}\\
& & & \textit{notatie} & \\
\hline
1.205 & 4\text{ significante cijfers} & 3\text{ decimalen} & 1.205 & \mathrm{1.205E0} \\
12.05 & 4\text{ significante cijfers} & 2\text{ decimalen} & 1.205\times 10^1 & \mathrm{1.205E1} \\
0.0123 & 3\text{ significante cijfers} & 4\text{ decimalen} & 1.23\times 10^{-2} & \mathrm{1.23E\,\mbox{-}2} \\
300 & 1\text{ significant cijfer} & \text{hondertallen} & 3\times 10^2 & \mathrm{3E2} \\
0300 & 1\text{ significant cijfer} & \text{honderdtallen} & 3\times 10^2 & \mathrm{3E2} \\
300. & 3\text{ significante cijfers} & \text{eenheid} & 3.00\times 10^2 & \mathrm{3.00E2} \\
30.10 & 4\text{ significante cijfers} & 2\text{ decimalen} & 3.010 \times 10^{-1} & \mathrm{3.010E\,\mbox{-}1} \\
0.3 & 1\text{ significante cijfer} & 1\text{ decimaal} & 3.\times 10^{-1} & \mathrm{3.E\,\mbox{-}1} \\
0.30 & 2\text{ significante cijfers} & 2\text{ decimalen} & 3.0\times 10^{-1} & \mathrm{3.0E\,\mbox{-}1} \\
0.0030 & 2\text{ significante cijfers} & 4\text{ decimalen} & 3.0 \times 10^{-3} & \mathrm{3.0E\,\mbox{-}3} \\ \hline
\end{array}\]
Let ook op de afspraak dat een geheel getal zoals 300 slechts 1 significant cijfer bevat. Wil je dit met 3 significante cijfers opschrijven, dan zet je er een decimale punt achter. Dit geeft wel eens 'rare' antwoorden bij afronding op significante cijfers in geheeltallige notatie: stel bijvoorbeeld dat je 301.25 wilt afronden op 2 significante cijfers: 301 is een voor de hand liggend antwoord, maar bestaat uit 3 significante cijfers en is dus te precies. Maar een geheeltallige afronding op 2 cijfers is er eigenlijk niet, zodat je op zijn best uitkomt op 300, een getal met slechts 1 significant cijfer. Bij 310.25 heb je dergelijke problemen weer niet en kom je uit op 310. Gek dat de ene afronding zoveel nauwkeuriger is dan de andere afronding. De conclusie die hier uit getrokken kan worden is dat de wetenschappelijke notatie , die later nog aan bod komt, eigenlijk de enige altijd goed werkende notatie is.
Matchcentre video clips
Decimals (41:25)