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Intervalle d'erreur (borne inférieure d'une addition)

Calcule la borne inférieure de la somme de deux nombres, chacun donné dans un intervalle d'erreur.

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Core idea

Overview

Lorsqu'on additionne deux nombres, A et B, connus uniquement dans leurs intervalles d'erreur respectifs (par exemple, $A_{LB} \le A < A_{UB}$ et $B_{LB} \le B < B_{UB}$), la somme $A+B$ appartiendra également à un intervalle d'erreur. Cette entrée se concentre sur le calcul de la borne inférieure de cette somme ($Result_{LB} = A_{LB} + B_{LB}$). La borne supérieure de la somme se trouve de manière similaire par $Result_{UB} = A_{UB} + B_{UB}$. Comprendre ces bornes est crucial pour évaluer la précision globale de calculs impliquant des valeurs approximatives.

When to use: Utilisez cette formule lorsque vous devez déterminer la valeur minimale possible d'une somme, étant donné les bornes inférieures des nombres additionnés. Cela est particulièrement utile dans les situations où la valeur minimale combinée est critique, comme le calcul de quantités minimales de matériaux ou de coûts minimaux possibles.

Why it matters: Déterminer avec précision la borne inférieure d'une somme aide à l'évaluation des risques et à la planification des ressources. Cela garantit que les calculs basés sur des données approximatives fournissent une attente minimale réaliste, évitant une sous-estimation dans des applications critiques comme l'ingénierie structurelle ou les prévisions financières.

Symbols

Variables

= Lower Bound of A, = Lower Bound of B, Result_{LB} = Lower Bound of Result

Lower Bound of A
unit
Lower Bound of B
unit
Lower Bound of Result
unit

Walkthrough

Derivation

Formule : Intervalle d'erreur (Opérations arithmétiques)

Les intervalles d'erreur définissent la plage dans laquelle se situe une valeur réelle, compte tenu de sa forme arrondie ou tronquée, et la manière dont ces plages se combinent lors d'opérations arithmétiques.

  • Les nombres d'entrée sont positifs lors de l'examen des bornes de multiplication et de division (les règles changent pour les nombres négatifs).
  • La méthode d'arrondi ou de troncature des nombres d'entrée est connue pour déterminer correctement leurs bornes inférieure et supérieure.
1

Définir les bornes des nombres d'entrée :

Pour tout nombre A (ou B) arrondi à un certain degré de précision, sa valeur réelle se situe entre une borne inférieure () et une borne supérieure (). La borne inférieure est inclusive et la borne supérieure est exclusive.

2

Addition (A + B) :

Pour trouver la borne inférieure d'une somme, additionnez les bornes inférieures des nombres individuels. Pour trouver la borne supérieure, additionnez leurs bornes supérieures. En effet, la plus petite somme possible se produit lorsque les deux nombres sont à leur minimum, et inversement pour la plus grande somme.

3

Soustraction (A - B) :

Pour la soustraction, pour obtenir le plus petit résultat possible, on prend le plus petit A et on soustrait le plus grand B. Pour obtenir le plus grand résultat, on prend le plus grand A et on soustrait le plus petit B.

Note: C'est une source d'erreur fréquente ; assurez-vous de soustraire la borne *opposite* pour B.

4

Multiplication (A × B, pour A, B positifs) :

Pour les nombres positifs, le plus petit produit provient de la multiplication des bornes inférieures, et le plus grand produit de la multiplication des bornes supérieures.

5

Division (A / B, pour A, B positifs) :

Pour les nombres positifs, pour obtenir le plus petit quotient, divisez le plus petit A par le plus grand B. Pour obtenir le plus grand quotient, divisez le plus grand A par le plus petit B.

Note: Comme pour la soustraction, on utilise la borne opposée du diviseur (B).

Result

Source: Edexcel GCSE (9-1) Mathematics Higher Student Book, Chapter 1: Number

Free formulas

Rearrangements

Solve for

Intervalle d'erreur (Addition) : Faire de le sujet

Pour faire de (limite inférieure de A) le sujet de la formule d'intervalle d'erreur d'addition, soustrayez des deux côtés.

Difficulty: 1/5

Solve for

Intervalle d'erreur (Addition) : Faire de le sujet

Pour faire de (limite inférieure de B) le sujet de la formule d'intervalle d'erreur d'addition, soustrayez des deux côtés.

Difficulty: 1/5

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Why it behaves this way

Intuition

Imaginez deux segments distincts sur une droite numérique, représentant les valeurs possibles de A et B ; leurs bornes inférieures sont les points de départ de ces segments, et les additionner déplace le point de départ de l'intervalle combiné.

Term
La valeur minimale possible de la somme de A et B.
C'est la valeur totale la plus basse que vous pourriez obtenir en ajoutant deux quantités, chacune à sa valeur la plus petite possible.
Term
La borne inférieure du nombre A.
Cela représente la plus petite valeur que la quantité A pourrait réellement avoir, compte tenu de sa mesure ou de son estimation.
Term
La borne inférieure du nombre B.
Cela représente la plus petite valeur que la quantité B pourrait réellement avoir, compte tenu de sa mesure ou de son estimation.

Free study cues

Insight

Canonical usage

Cette équation est utilisée pour déterminer la borne inférieure d'une somme, où les unités du résultat sont identiques aux unités des nombres additionnés.

One free problem

Practice Problem

Une longueur A est mesurée à 12.5 cm à un chiffre après la virgule. Une autre longueur B est mesurée à 8.3 cm à un chiffre après la virgule. Calculez la borne inférieure de leur longueur totale (A + B).

Hint: Pour une addition, la borne inférieure du résultat est la somme des bornes inférieures des valeurs d'entrée.

The full worked solution stays in the interactive walkthrough.

Where it shows up

Real-World Context

Déterminer la longueur totale minimale de deux morceaux de bois, chacun mesuré au centimètre près, pour s'assurer qu'ils sont suffisamment longs pour un projet.

Study smarter

Tips

  • Pour l'addition (A+B), et .
  • Assurez-vous toujours que les bornes de A et B sont correctement identifiées à partir des informations d'arrondi ou de troncature données (par exemple, pour 3.5 arrondi à 1 d.p., l'intervalle est ).
  • Rappelez-vous que la borne supérieure est toujours 'strictement inférieure à' (exclusive), tandis que la borne inférieure est 'supérieure ou égale à' (inclusive).
  • Pour d'autres opérations, les règles de combinaison des bornes changent (par exemple, pour la soustraction, ).

Avoid these traps

Common Mistakes

  • Identifier incorrectement les bornes inférieure et supérieure des nombres d'entrée.
  • Confondre les règles pour différentes opérations arithmétiques ; la combinaison des bornes varie (par exemple, pour la soustraction, pour la borne inférieure, et non ).

Common questions

Frequently Asked Questions

Les intervalles d'erreur définissent la plage dans laquelle se situe une valeur réelle, compte tenu de sa forme arrondie ou tronquée, et la manière dont ces plages se combinent lors d'opérations arithmétiques.

Utilisez cette formule lorsque vous devez déterminer la valeur minimale possible d'une somme, étant donné les bornes inférieures des nombres additionnés. Cela est particulièrement utile dans les situations où la valeur minimale combinée est critique, comme le calcul de quantités minimales de matériaux ou de coûts minimaux possibles.

Déterminer avec précision la borne inférieure d'une somme aide à l'évaluation des risques et à la planification des ressources. Cela garantit que les calculs basés sur des données approximatives fournissent une attente minimale réaliste, évitant une sous-estimation dans des applications critiques comme l'ingénierie structurelle ou les prévisions financières.

Identifier incorrectement les bornes inférieure et supérieure des nombres d'entrée. Confondre les règles pour différentes opérations arithmétiques ; la combinaison des bornes varie (par exemple, pour la soustraction, $A_{LB} - B_{UB}$ pour la borne inférieure, et non $A_{LB} - B_{LB}$).

Déterminer la longueur totale minimale de deux morceaux de bois, chacun mesuré au centimètre près, pour s'assurer qu'ils sont suffisamment longs pour un projet.

Pour l'addition (A+B), $Result_{LB} = A_{LB} + B_{LB}$ et $Result_{UB} = A_{UB} + B_{UB}$. Assurez-vous toujours que les bornes de A et B sont correctement identifiées à partir des informations d'arrondi ou de troncature données (par exemple, pour 3.5 arrondi à 1 d.p., l'intervalle est $3.45 \le x < 3.55$). Rappelez-vous que la borne supérieure est toujours 'strictement inférieure à' (exclusive), tandis que la borne inférieure est 'supérieure ou égale à' (inclusive). Pour d'autres opérations, les règles de combinaison des bornes changent (par exemple, pour la soustraction, $Result_{LB} = A_{LB} - B_{UB}$).

References

Sources

  1. Wikipedia: Propagation of uncertainty
  2. Wikipedia: Interval arithmetic
  3. Britannica: Error (mathematics)
  4. Halliday, Resnick, Walker, Fundamentals of Physics, 10th Edition
  5. Wikipedia: Error propagation
  6. Edexcel GCSE (9-1) Mathematics Higher Student Book, Chapter 1: Number