好球

之前我们学过分数,而这次的分数会有更重要的知识点。可是,在我们学习它之前,务必记得我们所知道的分数。

每个分数都有它们各自的意义,比如5/9,表示的是把整体一平均分成9份,其中的5份就是它的5/9。当然,这是以平均分解释的5/9,包含除可以用“5个1/9”来表示。如果把它放在数轴上,那么他跳的每一步就是1个1/9,也就是它的分数单位,他有5个这样的单位,所以它跳到了5/9这个新位置,于是我们发现:自然数跳了几个1,分数就跳几个分数单位,每一个分数的分数单位都是这个分数的1/分母。

不过,不是所有的分数都像5/9那样可以轻易的表达,比如说7/5,他与5/9的不同之处在于5/9是分子小于分母,而7/5是分子大于分母,那么这里如果用平均分,把整体1平均分成5份,取其中的7份就听着不太现实,可如果咱们用包含除或想得更抽象一点,我们就可以理解这一个看着很不对劲的分数,这种分数叫做假分数,假分数就意味着分子大于分母,而另外的分子小于分母就是真分数。但分子和分母有可能是一样的呀,所以数学家们又扩大了假分数的定义,如果分子不小于分母,也就是≥分母,那么它就是假分数。

如果分子大于分母,那么他这个分数的大小一定是大于1的,因为它取得分数是大于它原有的份数,所以它一定比1大,那么既然比1大,能不能写成1+一个真分数的形式呢?答案是肯定的,比如7/5,他也可以写成1+2/5,也就是1又2/5,这种由整数和真分数组成的数叫做带分数,带分数是假分数的一种,他们两个可以互相转化,因为1也可以写成分子等于分母这种分数形式,所以1又2/5=5/5+2/5=7/5。

跟除法有基本性质一样,分数也有它自己的基本性质,这是以后常用的分数的关键的一个知识点,不过,这次分数基本性质比较特殊,听着不太能相信,就是分母和分子同时乘一个相同的非零自然数,数值不变,而且,它们同时除以它们的公因数,数值还是不变的。比如2/4,分子和分母都有因数2,那么这时它们同时÷2,变成1/2大小是相等的。或者不除以了,而是同时×2,变成4/8,数值依然不变。这个定理用画图更好理解,如图,这个圆圈平均分成了4份,其中的2份就是2/4,而如果擦去一条横线,把圆平均分成2份,其中的一半和原来的四分之二的2份是一样的大小,而如果把真题平分成8份,取其中的4份,阴影部分一直是不变的,所以它们的大小也是不变的,这就是分数的基本性质。(图片)

如果我们知道2/4=1/2,那我们再回过来2/4,它就是很别扭的,因为它为什么要把1/2变得更复杂呢?所以2/4不是真正的分数,化简后的1/2才是它的真正的形态。这个用分数的基本性质化简的过程就叫做约分,约分的定义其实就是分数基本性质的后半段:同时除以它们的公因数。不过约分也不一定是很简单的,比如8/16,我们能一眼看出它们都是偶数,有公因数2,化简后得4/8,发现它们的公因数还有一个2,一直重复下去,才最后变成1/2,所以为了让我们计算起来更方便,数学家发明短除法也是,同样的,在草稿纸上写出如图的符号,很类似,需要一点一点地去除以它们的质因数,最后把最左侧的数竖着相乘,得出来分子和分母的最大公因数,也就是说要约分只需同时除以这个数,就可以化成最简分数,一步到位。还是原来的8/16,经过短除法就可以立刻找到最大的公因数。(图片)

可约分只是在结果上进行更简洁的化简,像3/5+7/9这样的式子我们该怎么算呢?首先,两个分数都是最简分数,所以约分是无济于事的,这就引入到了另一个加减法的知识点,就是通分,通分不是以繁化简,而是“以简化繁”,不过这里是更助于我们计算的策略。通分是分数基本性质前半段,也就是分母与分子同时乘一个相同的非零自然数,数值不变,而通分目的就是利用这个性质达到异分母分数变为同分母分数。还是原来的算式,5和9他们有一个公倍数:45,利用基本性质,3/5的分子和分母同时×9,变成27/45,7/9变成35/45,两者分母相同,只需用分子相加或相减就可以了。

两个数的公倍数是无限格的,可是为了更方便,我们只需要用最小公倍数就可以了。依然可以用短除法,例如要去16和8的最小公倍数,一开始使用起来和约分的一样,不过最小公倍数是把最外圈的所有数字相乘,16和八的最小公倍数是2×2×2×2×1,等于16。短除法是万能的,而且方便异常,如果要约分,那么最底下的两个数字就是约分后的分子和分母,如果是通分,那么像下图那样只看顶上和底下的数字交叉配对,即可找出最小公倍数与原数分别的倍数关系。最后。如果是多个数找出最小公倍数或最大公因数,只要有两个数还有不是1公因数,那么旁边那个数则原地抄下来。那两个数再做相应的短除法即可。

你可能很好奇,为什么一开始解释分数的意义的时候会用到平均分、包含除这种除法的意义,那是因为其实分数就是一个除法算式,分子是被除数,分母是除数,商是分数的值,这么看来,我们也发觉了分数转化成小数的秘密,就是分子除以分母。那我分子除以分母是根据什么呢?其实还是要用到一开始的意义,分数的意义是把整体1平均分成多少份,再取了多少分,比如还是5/9,可以写成1÷9×5,也就是1×5÷9,=5÷9=0.55…。

既然分数能变成小数,那么小数是不是也能变成分数呢?很遗憾,无限不循环小数是不能转换成分数的,可无限循环小数是可以转换成的,例如0.7循环,0.7循环×9可以利用乘法分配律写成0.7循环×10再-0.7循环,也就是7.7循环-0.7循环,循环的小数部分巧妙地抵消掉了,得出0.7循环×9等于7,利用除法的性质,0.7循环就等于7÷9也就是7/9。

现在,约分、通分和除法你已经都掌握了,不过,像比大小这样的题,需要用到后两者。比较3/8、18/6、13/9、4/15、5/7、25/5、1又2/3、4/10和2/3的大小;我建议先把分数化简再转化成小数比较更为方便,因为那样就是省去计算量大的通分,不过如果你想试一试的话,你也可以列一个很长的短除法,发现最小公倍数是2520,最后一一比较。

如果我们能掌握分数,那么就说明以后的除法算式都可以用分数来表示,复杂的无限小数也可能会有一天学会转化成分数,分数也能当成自然数,加入方程和代数式。只要我们熟练的掌握分数,那么以后的式子也不难理解了。

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作者:ht
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来源:TechFM
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