分数
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分数之所以让人觉得难,几乎都是因为一个想法被跳过了:下面那个数不是量,是单位。在 里,5 说的是你在数的块有多大 —— 五分之一 —— 而 3 说的是你有几块。
中文本来就是这样读的:“五分之三”,先报单位,再说个数。这个顺序,就是分数的真面目。只有用同一个单位量出来的东西才能相加 —— 通分的全部故事就是这一句。
分数到底在说什么
把一样东西切成大小相等的块。下面那个数(分母)说的是整体被切成了几块。上面那个数(分子)说的是你手里拿着其中几块。
35%和65%:分成了两块,但都不是1/2,因为二分之一是两份相等部分中的一份,而这两块并不相等
移动切分点,直到每一块大小都相同
的意思是:切成 4 等份,拿走其中 3 份。
分母越大,块越小
8 比 3 大,可 比 小。蛋糕切成八块,每块比切成三块时更小。
你来试试
涂色部分是几分之几?
相等的分数
相等的分数是指表示同一个量的分数,把上下同乘或同除以一个数就能造出一个。拿 来说,两边都乘 2,得到 ,一条带子的八分之六正好和四分之三盖住的一样多。每个四分之一都被切成了 2 个八分之一,所以份数变成两倍,每份是原来的一半大。这就是量不变的原因:上下同乘 2,就是乘以等于 1 的 。如果只改其中一个数,或者用加法代替乘法,就会出错。把 的上下都加 1 会得到 ,这比一半还大,所以两者不相等。要检验两个分数,就交叉相乘: 和 的话,3 × 8 = 24,4 × 6 = 24,乘积相等,分数就相等。
完整的讲解,附图和练习:两个分数怎样才算相等?。
约分
要约分一个分数,把上下同除以一个数,一直除到没有比1大的数能同时整除两者为止。 的话,12 = 2 × 6,30 = 5 × 6,两者都能被6整除,所以 约分成 。上下同除以6,就是除以等于1的,所以量不变,只是每份变大了。最快的办法是一次除以最大公约数。如果看不出最大公约数,就除以任意一个公约数再看看: 减半得 , 再除以3得 ,分两步得到同样的答案。要留意的情况是像 这样已经是最简形式的分数,除了1没有别的数能同时整除两者。要检验,先确认新的上下没有公因数,再乘回去:2 × 6 = 12,5 × 6 = 30。
12 块中有 8 块是阴影,阴影的面积始终没变:8/12 = 8/12,因为分子分母同除以一个数只是去掉切痕,不是去掉巧克力
先按 2 撤去切痕,再按 4 撤去,观察阴影部分的面积
上下同除以 。 上下同除以 。
先对半除两次,再除以5,能到达同样的结果:。
怎么比较两个分数?
要比较两个分数,先让它们的分母相同,然后分子大的那个就是较大的分数。要比较 和 ,把两者都改写成十二分之几:,,所以 更大。这样成立,是因为份数大小一样后,只需要数一数就行。有两条捷径可以省去改写。如果分母已经相同,就直接比分子。如果分子相同,分母较小的那个更大,因为切得越少,每份越大: 比 大。当两者都不相同时,交叉相乘可以一步完成改写: 和 的话,2 × 4 = 8,3 × 3 = 9,较大的积对应较大的分数 。要检验,用大的减去小的:,差大于零就确认了顺序。
2/5 < 4/8:2 × 8 = 16,对比 4 × 5 = 20,也就是 16/40 对比 20/40,乘积大的分数就更大;把分子翻倍,4 对比 5,8 对比 8,可以看出各自在二分之一的哪一侧
把 3/5 和 5/8 相比,读出乘积
分母相同:比分子
,因为五个八分之一比三个多。
分子相同:分母大的反而小
—— 块数一样多,但五分之一比八分之一大。
都不相同:交叉相乘
要比 和 ,就把每个分子乘上对方的分母。
3 × 8 = 24 对上 5 × 5 = 25,所以 更大。
跟一半比
最快的一招:把分子翻倍,看它落在分母的哪一边。 —— 7 翻倍是 14,小于 16,所以不到一半。
你来试试
是……
是……
怎么做分数的加法和减法?
要加减分数,先让它们的分母相同,再把分子相加或相减,分母不变。 的话,3 和 5 都能整除15,所以 ,,。分母保持15,是因为它表示份的大小,把同样大小的份加起来不会改变份的大小。这也是 不等于 的原因:二分之一和三分之一是不同的份,要等两者都变成六分之一才能一起数。减法用同样的步骤:。当答案的分子比分母大时,比如 ,还要多一步,把它改写成带分数 1又。要检验,可以估算: 比1小一点, 很小,所以 这个略小于1的大小是对的。
1/3 + 1/4:这些份的大小不一样,所以 1 和 1 不能直接相加;先把两条条形都切成 12 份大小相等的份
把 1/3 + 1/4 改写成十二分之几,再数一数
分母相同:分子相加,分母照抄
。
分母不同:先让它们一致
找一个两个分母都能整除的数,把两个分数都改写到它上面,再加分子。
用十二分之一 。
用十分之一 。
把两个分母直接相乘,总能得到一个公分母,而且总是有效。只是有时会比需要的大一些 —— 算 可以用 24,但 12 就够,还少留一点约分的活。
减法是同一个动作
用十二分之一 。
带分数:整数部分单独处理
,而 ,所以是 。
减法里分数部分不够减时,从整数借一个,把它化成块: 借一个:。
你来试试
乘法和除法
分数相乘时,分子相乘、分母相乘:。不需要通分,因为乘法取的是部分的部分:五分之二的四分之三,是比两者都小的一块。分数相除时,把第二个分数上下颠倒再相乘。 的话,把 颠倒成 再乘:。这样成立,是因为除法问的是"四分之三里能装进几个八分之一",四分之一里有 2 个八分之一,所以四分之三里有 6 个。只颠倒第二个分数,第一个绝不颠倒。带分数必须先变成假分数:1又 变成 。要检验一次除法,把答案乘回除数:,正好是最初的数。
完整的讲解,附图和练习:分数怎么乘除?。
分数、小数和百分数
同一个想法的三种写法。分数是一个还没做的除法: 就是 3 ÷ 4 = 0.75,也就是 75%。
完整的讲解,附图和练习:值得一眼认出的几个分数。
四个值得点名的错误
1/2 + 1/2 = 2/4 反而变回了一半:条形图显示 2/4 正好等于 1/2 的长度,所以把分母相加,数量少了一半;分母是单位,应该保持为 2
先选出答案,再看条形图
- 把分母也加起来。 是 1,不是 。下面是单位,它不会累加。
- 把分母大读成分数大。。刀越多,块越小。
- 只约上面一行。对一行做的事,另一行也要做,否则值就移了。
- 乘之前先通分。这不算错,但是白费力 —— 乘法不需要单位对齐。
完整的教学阶梯 —— 假分数与带分数、求一个量的几分之几、一次排三个分数的大小,以及每一级背后配图的课程 —— 见相等的分数与带分数(英文)。
轮到你了
三题试一试,点选作答。
1/3 + 1/4
哪一个更大?
2/3 × 4/5
常见问题
- 分母不同的分数怎么相加?
- 先把两个分数改写成在数同样大小的块,再把块数相加。算 ,十二分之一对两边都合用: 是 , 是 ,所以答案是 。原样相加行不通,是因为三等分的块和四等分的块大小不同 —— 通分正是让它们可比的那一步。
- 为什么不能把分母也加起来?
- 因为分母不是被加的量,它是块的大小的名字。在 里,5 说的是“五分之一那么大的块”,2 说的是“有两块”。把 上下都加会得到 ,也就是一半,而真正的答案是 1。分母一致之后,你加的是同样大小的块的个数,所以只有分子在动。
- 分数怎么约分?
- 把上下同时除以同一个数,直到没有数能同时整除它们。 同除以 6 得到 。上下同除以同一个数,等于换了个样子除以 1,所以值永远不变,变的只是说法。最快的路是除以最大公约数,不过反复对半除也能走到同一个地方。
- 两个分数怎么比大小?
- 通分之后比分子,或者交叉相乘。比 和 ,就把 3 × 8 = 24 和 5 × 5 = 25 放在一起看, 更大。交叉相乘其实就是通分,只是没把那个共同的分母写出来 —— 这也是它管用的原因。
- 什么是相等的分数?
- 同一个量的另一种说法:、、 和 都是二分之一。上下同乘一个数,等于把每一块都切成同样多的小块,再按比例多拿几块,所以手里的量没有变。