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Division rapide par additions Application des développements
limités Un exemple de calcul
rapide appliqué à la division
qui permet d'estimer rapidement un ordre de grandeur (presque) de tête. La qualité du résultat est d'autant plus grande que le diviseur est
proche d'une puissance de 10. D'autres calculs (racine carrée, exponentielle
…) sont faisables de la même manière. |
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Dans le cas où le diviseur est proche d'une
puissance de 10, il est possible de calculer rapidement un ordre de grandeur
du quotient en utilisant ce développement
limité (qui est, dans ce cas, la formule de la série géométrique). Voyons le principe |
Le petit o indique que
l'erreur est de l'ordre de la puissance quatrième. |
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On isole une fraction avec dénominateur inférieur
à 1. |
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Le dénominateur est mis sous la forme du
complément à 1. |
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La fraction de droite peut être exprimée par un
développement limité (d étant petit). |
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Calculez |
75 / 95 = 0,7894738… |
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Calcul complet du second ordre Mettre la fraction sous
la forme du développement. On a pris 5, le
complément de 95 à 100. |
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Calcul mental du premier ordre On profite du 5 pour
multiplier par 10 et diviser par 2. |
75 + 5% = 75 + 7,5 / 2 = 75 + 3, 75 = 78,75 Résultat: 0,7875 (0,25 %) |
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Calcul mental du second ordre Un peu moins facile en
calcul mental. On peut simplement dire:
j'ajoute une toute petite "pincée": 0,7875 => 0,789. |
78, 75 + 25pour 10
000 de 75 (ou 25% de 0,75) 78, 75 + 0,2
(approximation) 78, 95 Résultat: 0,7895 (0,003%) |
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Calculez |
789 / 987 = 0,7993920973… |
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Calcul mental du premier ordre |
789 + 7,9 + 2,4 = 799,3 Résultat: 0,7993 (0,01%) |
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Calculez |
1234 / 987 = 1,250253293… |
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Calcul mental du premier ordre |
1234 + 12,34 + 3,7 = 1250,04 Résultat: 1,25004 (0,017%) |
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Appréciation de la pertinence |
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Graphes On cherche à
apprécier la qualité de l'approximation.
Erreur vite
importante avec le premier ordre; même avec le second ordre, ne pas dépasser
x = 0,2 |
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Exemples de calculs (exacts)
avec les formules d'approximations du premier (erreur en %) et du second
ordre (erreur en pour 10000). |
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Merci
à Anthony Canu pour l'idée de cette page
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