目次
(1) | 接頭語 |
(2) | 大きな数字の表し方と計算 |
(3) | 有効数字 |
(1) 接頭語
名称 | 記号 | 大きさ | 名称 | 記号 | 大きさ |
ヨタ(yotta) | Y | 1024 | ヨクト(yocto) | y | 10-24 |
ゼタ(zetta) | Z | 1021 | ゼプト(zepto) | z | 10-21 |
エクサ(exa) | E | 1018 | アト(atto) | a | 10-18 |
ペタ(peta) | P | 1015 | フェムト(femto) | f | 10-15 |
テラ(tera) | T | 1012 | ピコ(pico) | p | 10-12 |
ギガ(giga) | G | 109 | ナノ(nano) | n | 10-9 |
メガ(mega) | M | 106 | マイクロ(micro) | μ | 10-6 |
キロ(kilo) | k | 103 | ミリ(milli) | m | 10-3 |
ヘクト(hecto) | h | 102 | センチ(centi) | c | 10-2 |
デカ(deca) | da | 10 | デシ(deci) | d | 10-1 |
(2) 大きな数字の表し方と計算
地球の質量は、5974000000000000000000000kgである。このような大きな数字の場合、0の数を間違えやすい。そこで、ふつうこうした大きな数字は5.974×1024kgと表示する。桁数を示す0の数xを、10xと表示(べき乗表示)しているわけだ。
100=102、1000=103となる。ここで、100×1000=100000と、0の数はかける数同士の0の数の合計になるから、102×103=102+3=105であることがわかる。もう少し一般的に書くと、10x×10y=10x+yとなる。
1/10、1/100、1/1000…などは10-1、10-2、10-3…と書く。割り算は逆数をかけることである。100÷1000=100×/10000=1/100。これは102÷104=102×10-4=102+(-4)=10-2。つまり10x÷10y=10x×10-y=10x+(-y)。引き算はこのようにマイナス(負)の数を加えることだとすれば、結局10x×10y=10x+yである。
だから、x.y×10z×a.b×10cなどは、x.y×a.b×10z+cのように、10のべき乗の部分とそれ以外の計算を別々にやればよい。こうして10のべき乗の部分で、おおざっぱな桁数の目安をつけるとよい。
(3) 有効数字
5.1と、5.10では、本当は意味が異なる。数学と異なり、理科(科学)で扱う数字は、実際の“もの”を測定して得られるものが多い。つまり必ず誤差があると考えなくてはならない。5.1は、信頼できる値は小数第1位まで、小数第2位以下の値は保障できない(小数第2位を四捨五入して)という意味。5.10はもう一桁数字の信頼性が高く、信頼できる値は小数第2位まで、小数第3位以下の値は保障できない(小数第3位を四捨五入して)という意味になる。
この“信頼できる”数字の桁数を「有効数字」という。5.1なら2桁、5.10なら3桁という具合である。
これは5.1×104、5.10×104となっても変わらない。5.1×104ならば有効数字2桁であり、5.10×104ならば有効数字3桁である。こうして数値の表現で10のべき乗を使うと、小数点以下の0が有効数字か(信頼できる値か)、たんなる位取りのための数字かの違いがよくわかる。51000と書いてしまうと、1より下の0の信頼性がよくわからなくなってしまう。
なお、有効数字同士の計算は、加減は数値の絶対的な桁数を揃えて行い、乗除は有効数字の桁数(小さい方)を合わせて行う。
例えば、3.14×105+1.592×104は、3.14×105+0.1592×105=3.14×105+0.16×105=3.30×105と計算する。
また、3.14×105×1.592×104は、3.14×105×1.592×104=3.14×1.59×105+4=4.9926×109となる。