有効数字とは?数え方と「有効数字2桁」の表し方を解説

10月、中間テストの×は「思考のクセ」の地図です。
点数だけ見て答案をしまうのはもったいない。どこで・なぜ間違えたかを見れば、次に直すべき1か所が見つかります。
有効数字2桁とは、0以外の数字が出てきたところから数えて、数字が2個になっている表し方です。
(例)1.5 / 0.023 / 3.0×102 は、どれも有効数字2桁
有効数字2桁で表すときは、3桁目を四捨五入して、□.□×10n の形に書くのが基本です。
(例)1256 → 1.3×103 / 0.0154 → 1.5×10-2
まこと
テスト対策用の有効数字について解説します!
まこと
3つのブロックに分けて説明しますね
生徒
何と何ですか?
まこと
  1. 有効数字の数え方
  2. 有効数字を意識した表し方
  3. 「有効数字2桁で答えよ」の解き方

この3つに分けて説明しますね

①有効数字の数え方

生徒
有効数字1桁とか2桁とか聞いたことあるんですけど、そもそもどうやって数えるんですか?
まこと
数え方っていまいち分からないですよね
今回は「使う」ということを意識して、できるだけシンプルに説明しますね
生徒
(シンプルなの助かる!)
まこと
まずはポイントから押さえちゃいましょう!
先頭から数えて、数字を何個使っているか
生徒
・・・ん?
まこと
それが正常な反応ですw
具体例を使って説明しますね!
【問】次の値の有効数字は何桁か求めよ。
(1) 3 (2) 15 (3) 1000
(4) 2.0 (5) 1.00  (6) 20.01
まこと
先ほどのポイントを使って、それぞれ有効数字が何桁なのか求めてみます
まこと
まず(1)では数字を何個使っていますか?
生徒
「3」しか使っていないので1個ですね
まこと
そうですね!
先頭から数えて1個しか数字を使っていないので有効数字は1桁ということになります
生徒
ん~わかったような・・・わからないような・・・
まこと
1問だけではしっくりきませんよね 次いってみましょう!
生徒
はい!
まこと
では(2)では数字を何個使っていますか?
生徒
15なので「1」と「5」で・・・2個?
まこと
そうです!
数字を2個使っているということは、有効数字は・・・?
生徒
2桁だ‼
まこと
大正解です!
雰囲気を掴めてきたみたいですね
まこと
では残りの問題は一気にいきましょう!
生徒
任せてください!
まこと
(3)の有効数字は何桁ですか?
生徒
1000ってことは、「1」「0」「0」「0」で4個数字を使ってるから・・・
まこと
(おぉ‼いける‼)
生徒
4桁です‼
まこと
大正解!(ここでは、最後の0もすべて数える約束で4桁とします。くわしくは下の【注意】で)
次の(4)2.0はどうですか?
生徒
2.0は「2」「0」で2個使っているので、2桁です!
まこと
またまた正解!
(5)1.00はどうですか?
生徒
1.00は「1」「0」「0」で3個使ってるので、3桁です!
まこと
すばらしい!
ラスト1問ですね (6)20.01はどうでしょう?
生徒
「2」「0」「0」「1」で4個使ってるので、4桁です!
まこと
パーフェクト‼絶好調ですね
【注意】1000 のように、最後に0が並ぶ数
1000 の最後の0は、「測った結果の0」なのか「桁を合わせるためだけの0」なのか、見た目だけでは区別できません。
ここでは4桁と数えましたが、有効数字をはっきり示したいときは、後半で説明する 1.000×103(4桁)や1.0×103(2桁)のような書き方をします。
生徒
意外と簡単でしたね もう余裕です、ありがとうございました
まこと
いやいや!
まだ卒業は早いですね
まこと
試しに次の問題を解いてみてください
生徒
・・・わかりました
(余裕だって言ったのに・・・)
【問】次の値の有効数字は何桁か求めよ。
(1)0.1  (2)0.01  (3)0.10
生徒
(1)は「0」「1」で2桁
生徒
(2)は「0」「0」「1」で3桁
生徒
(3)は「0」「1」「0」で3桁ですよね?
まこと
残念ながら全問不正解です
生徒
えっ・・・
まこと
実はまだ話してなかった注意点があります
先頭から見ていって「0以外の数字」になったら数えはじめる
まこと
つまり、0.1の最初の「0」はカウントしません
生徒
ということは「1」だけだから、有効数字は1桁ということですか?
まこと
そういうことになります
では(2)0.01は何桁ですか?
生徒
0.01を先頭から見ていって、最初の2つの0はカウントしないから・・・
生徒
「1」だけカウントするので1桁です!
まこと
すばらしい‼
そういうことです
(3)0.10はどうですか?
生徒
0.10を先頭から見ていって、最初の0はカウントしないから、「1」から数えはじめればいいんですよね?
まこと
・・・(いけるいける!頑張って!)
生徒
(何も言わないんかい・・・) 「1」からカウントし始めるから、「1」「0」で2桁ですか?
まこと
・・・正解‼
理解が早くてすばらしい‼
まこと
「1」からカウントが始まるため、最後の「0」は無視しないように注意しましょう
生徒
わかりました これで終わりですか?
まこと
前半戦は終了ですね では、後半戦にいきましょう!

②有効数字を意識した表し方

まこと
とりあえずポイントから紹介しておきますね
有効数字の部分と桁数の部分を別々に表現する
生徒
いまいちピンときませんね
まこと
そうですよね やりながら覚えていきましょう!
【問】300を有効数字1桁で表せ
生徒
1桁だから・・・3?
まこと
たしかに3は有効数字1桁ですけど、もはや300ではないですよね?
生徒
たしかに・・・どうすればいいんですか?
まこと
結論から言うと、3×102という表し方をします
生徒
それなら300ですね!
さっきのポイントはどういう意味だったんですか?
3×102
まこと
3の部分で有効数字1桁を表現して、102の部分で桁数を調整しています
生徒
なんとなく分かったような気は・・・
まこと
もう1問やってみましょうか!
【問】300を有効数字2桁で表せ
生徒
有効数字を2桁にするなら、「3」「0」を使えばいいんですよね?
まこと
そういうことですね
生徒
なら、30×10ですか?
まこと
おしい!
ここで最後のポイントです
  • 有効数字のところは「整数部分は1の位まで」
  • 整数部分に0がくるのはNG
まこと
つまり30だと10の位まで使ってしまっているのでNGです
生徒
ではどうすればいいんですか?
3.0×102
まこと
3.0であれば有効数字は2桁だし、先ほどのポイントと注意点も守れていますよね?
あとは102で桁数を調整すればバッチリです!
生徒
そういうことですか!
1問だけチャレンジしたいです!
まこと
すばらしい意気込みですね!
やってみましょう
【問】3000を有効数字3桁で表せ
生徒
有効数字3桁だから、「3」「0」「0」を使って、整数部分は1の位しかつかえないから3.00にすればいいと・・・
まこと
ほうほう!
生徒
あとはもとの数字が3000だから、103をかければいいと・・・
まこと
おっ・・・‼
生徒
3.00×103ですか?
まこと
大正解!
自力で解けましたね
生徒
おかげさまで自信がついてきました
まこと
よかったです
では最後に、おまけ問題もやっておきましょう
まこと
おまけと言っても、大切なことなのでできるようにしてくださいね
ここまで来れたから大丈夫ですよ
【問】次の値を有効数字2桁で表せ
(1)1256  (2)0.0154
まこと
今回も先にポイントを紹介しちゃいます
有効数字3桁目を四捨五入する
生徒
1256は有効数字4桁だから、さっきのやつと同じようにやればいいんですか?
まこと
そうですね
1.256×103
まこと
まずこれで1の位までにする書き換えは完了です
ちなみにこの表記の有効数字は何桁ですか?
生徒
「1」「2」「5」「6」で、まだ4桁ですよね?
まこと
そうなんです
これを有効数字2桁にするために、有効数字3桁目を四捨五入します
1.256×103 ↓ 1.3×103
生徒
3桁目の「5」を四捨五入したから1.3になったということですかね
まこと
そういうことです
生徒
これならいけそうです
まこと
よかったです
では(2)もいきますね
まこと
まずは有効数字を気にせずに、整数部分の1の位が0ではないものにします
1.54×10-2
まこと
まだ-2乗をやったことがなければ、数学で教わってからでも大丈夫です
まこと
いまは有効数字のことだけに集中しちゃいますね
生徒
それなら助かります
まこと
いまこの表記だと有効数字は何桁ですか?
生徒
「1」「5」「4」で3桁ですね
まこと
もうここは完璧ですね!
これを有効数字2桁にしたいので、何桁目を四捨五入すればいいですか?
生徒
3桁目の「4」・・・ですよね?
まこと
大正解!
そうするとこうなります
1.54×10-2
↓
1.5×10-2
まこと
4を四捨五入したら消えるので、このような形で終了です
生徒
おぉ!
なんとか理解できました
まこと
理解してもらえてよかったです
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③「有効数字2桁で答えよ」の解き方

まこと
テストでいちばんよく見るのが「有効数字2桁で答えよ」という指示です
ここまでの内容を3つのステップにまとめておきますね

有効数字2桁にする3ステップ

STEP1 0以外の数字が出てきたところから数えはじめる
STEP2 3桁目を四捨五入して2桁にする
STEP3 □.□×10n の形に書き、10n で桁を合わせる

「小数第2位まで」とのちがい

生徒
「有効数字2桁」って、「小数第2位まで」とは違うんですか?
まこと
そこがいちばん間違えやすいところです!
同じ数で比べてみましょう
もとの数 小数第2位まで 有効数字2桁
3.14159 3.14 3.1
0.0123 0.01 0.012(=1.2×10-2)
まこと
「小数第2位まで」は小数点から数えます
「有効数字2桁」は0以外の最初の数字から数えます
どこから数えるかが違うんですね
生徒
0.0123 だと答えが全然違う…気をつけます!

練習問題

【問】次の値を有効数字2桁で表せ。
(1) 12345 (2) 0.004567 (3) 9.96 (4) 0.0805
まこと
3ステップどおりにやってみますね
問題 □.□□…×10n の形 3桁目 答え
(1) 12345 1.2345×104 3 → 切り捨て 1.2×104
(2) 0.004567 4.567×10-3 6 → 切り上げ 4.6×10-3
(3) 9.96 9.96×100 6 → 切り上げ 1.0×101
(4) 0.0805 8.05×10-2 5 → 切り上げ 8.1×10-2
生徒
(3)は 9.9 じゃないんですか?
まこと
9.96 の3桁目の「6」を切り上げると、9.9 が 10 になります
繰り上がりで桁が1つ増えるので、10 を有効数字2桁で書いた 1.0×101 が答えです
生徒
(4)は 8.05 の真ん中の「0」も数えるんですね
まこと
そうです!
0以外の数字が出てきた後の0は、ちゃんと数えます
数えないのは、先頭に並んでいる0だけです

計算問題で「有効数字2桁で答えよ」と言われたら

【例】一定の速さ 3.0 m/s で 4.5 s 進んだときの距離を、有効数字2桁で求めよ。
まこと
計算は最後までふつうに進めて、最後に3桁目を四捨五入します
3.0×4.5=13.5
↓
14 m(1.4×101 m)
まこと
3桁目の「5」を四捨五入して 14 m です
計算の途中で何回も四捨五入すると答えがずれるので、途中は1桁多め(3桁)で計算して、最後に2桁にするのがコツです
生徒
最後にまとめて2桁にすればいいんですね!
まこと
これで今回の有効数字のお話は以上です
お疲れさまでした
生徒
有効数字で身につけることは、これですべてですか?
まこと
ほかにも四則演算をマスターする必要があります
この動画で解説しています
まこと
まずは今回の内容を友達に教えられるくらい復習してみましょう!
生徒
友達に教えてみます!
今日はありがとうございました
まこと
物理に関する解説もあるので、勉強のお供に使ってみてくださいね
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共田 誠(まこと先生)

高校物理講師・プロ家庭教師 / 指導歴14年

上智大学理工学部物理学科卒。私立高校の非常勤講師として進学クラスから基礎クラスまで幅広く担当。大手家庭教師センター3社でプロ家庭教師を経験し、現在はオンライン専門で全国の高校生を個別指導中。

「暗記物理の撲滅」を掲げ、生徒の思考のクセを診断・矯正するドクター型アプローチで指導。表面的なテクニックではなく、初見の問題に強い思考力を育てる。

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