今天講解分數計算中常用的一種思維方法:裂項抵消。
看下面這道例題,計算式中各項的和。
乍一看,
計算式中含有的分數項非常多,
倘若按照分數運算中的常規算法,
分母先通分,
分子相加減,
最後約分化為最簡分數。
估計考試時間結束,
也不一定能算出答案。
所以,遇到項非常多的計算式時,不要緊張,先觀察,看看有沒有簡便方法,找到思路後再下筆。
我們一起來分析這道題目,
先看它的各項規律。
計算式中各個分式的分子都是1,
分母為兩個相鄰自然數的乘積,
2x3,3x4,4x5,5x6,6x7……49x50,
分母乘數和被乘數從小到大依次連續,
它們的差剛好是1,
3-2=1,4-3=1,5-4=1……50-49=1。
那麼,
我們試著來分析計算式中的第一項:
也就是說,第一項可以寫成:
以此類推,剩餘的項也可寫成類似的形式:
這下,我們就可以開始計算了。
看到規律了嗎?
式子中-1/3,+1/3,-1/4,+1/4……這些是不是都可以抵消為0?
最後,
我們就存頭留尾,算出結果了。
(千萬要注意最後一個分數前的符號別丟了)
看起來非常複雜的題目就這樣被瓦解了。
在很多個分數的計算中,
裂項抵消是重要的一種方法。
先將算式中的項進行拆分,
拆成兩個或多個數字單位的和或差,
拆分後的項可以前後抵消。
裂項抵消分為「裂差」和「裂和」,
「裂差」就是我們前邊講過的這種類型,
分母為兩個自然數的乘積,
分子是分母乘式中乘數與被乘數的差。
那麼,「裂和」呢?
分母為兩個自然數的乘積,
分子是分母乘式中乘數與被乘數的和。
一起來看下面這道題。
是不是和前面的那道題非常像?
分母和第一道題中的都一樣,
2x3,3x4,4x5,5x6……49x50,
但是分子變了,不再都是1了。
通過觀察,我們發現,
5=2+3
7=3+4
9=4+5
11=5+6
……
99=49+50
我們是不是也可以寫成這樣的形式?
式中的第一項就可以寫成:
以此類推,各項都可以這樣化簡:
原式就可以寫成:
(符號千萬別搞錯了!)
式子中+1/3,-1/3,-1/4,+1/4……這些是不是都可以抵消為0?
最後,
我們就存頭留尾,算出結果了。
(千萬要注意最後一個分數前的符號別丟了)
最後得出的結果,和第一題的一模一樣!
小 結
一般來說,滿足上圖中的一般公式的分式,即可轉化為兩個分式的和或差的形式。
考試中遇見類似分數計算規律的題目,裂項相消,存頭留尾,注意符號,則題目就迎刃而解。