分数

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。3/5 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。

3/4 的意思是:切成 4 等份,拿走其中 3 份。

四块里的三块,只有在四块一样大的时候才是 3/4。这就是分数和“大概分一分”的区别,也是分数能成为算术而不只是描述的原因。

分母越大,块越小

8 比 3 大,可 1/81/3 小。蛋糕切成八块,每块比切成三块时更小。

这是最常见的一处糊涂,来自把下面那个数读成“大小”而不是“切了多少刀”。刀越多,块越小。

相等的分数

上下同乘一个数,值不变。

1/2 = 2/4 = 3/6 = 50/100 2/3 = 8/12(都 × 4)。

你是把现有的每一块都切成同样多的小块,再按比例多拿几块。块数翻倍,每块只有一半大 —— 手里拿着的,和刚才分毫不差。变的是说法,不是量。

加、减、比大小,都从“改写成同样大小的块”开始。

约分

把相等的分数倒着走一遍:上下同除以一个数,直到没有数能同时整除它们。

18/24 → 上下同除以 6 → 3/4 8/12 → 上下同除以 4 → 2/3

要是一眼看不出最大公约数,就反复对半除,或者先拎出一个显眼的 2、3、5 再看。40/100 → 20/50 → 10/25 → 2/5到的地方一样,只是多走了几步。

上下同除以一个数,是换了个样子除以 1 —— 6/6 就是 1,而除以 1 什么也不动。这就是约分永远被允许、也永远不改变答案的原因。

比较分数

分母相同:比分子

5/8 > 3/8,因为五个八分之一比三个多。

分子相同:分母大的反而小

3/5 > 3/8 —— 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 3/55/8,就把每个分子乘上对方的分母。

3 × 8 = 24 对上 5 × 5 = 25,所以 5/8 更大。

这就是通分,只是没把那个共同的分母写出来。两个分数本来都会被改写成 40 分之几 —— 24/4025/40 —— 分母既然一样,决定胜负的只剩分子。把反正用不上的那一步跳过去,这就是它的全部窍门。

跟一半比

最快的一招:把分子翻倍,看它落在分母的哪一边。7/16 —— 7 翻倍是 14,小于 16,所以不到一半。

分数的加法和减法

分母相同:分子相加,分母照抄

2/7 + 3/7 = 5/7

两个七分之一加三个七分之一等于五个七分之一,道理和 2 米加 3 米等于 5 米一模一样。单位不是被加的那一方 —— 单位是让个数能相加的那一方。

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。

1/3 + 1/4 → 用十二分之一 → 4/12 + 3/12 = 7/12。

2/5 + 1/2 → 用十分之一 → 4/10 + 5/10 = 9/10。

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 1/6 + 1/4 可以用 24,但 12 就够,还少留一点约分的活。

三等分的块和四等分的块大小不同,所以块数没法原样相加。十二分之一是能从两边都造出来的 —— 四个凑成三分之一,三个凑成四分之一 —— 所以改写成十二分之一,就把两个量放进了同一个单位。到那时,也只有到那时,个数才加得起来。

减法是同一个动作

3/4 − 2/3 → 用十二分之一 → 9/12 − 8/12 = 1/12。

带分数:整数部分单独处理

2 1/2 + 1 3/4 → 2 + 1 = 3,而 1/2 + 3/4 = 5/4 = 1 1/4,所以是 4 1/4

减法里分数部分不够减时,从整数借一个,把它化成块:3 1/5 − 1 3/5 → 借一个:2 6/5 − 1 3/5 = 1 3/5

乘法和除法

大家以为难的这两个,其实更容易。

乘法:横着乘过去

2/3 × 4/5 = 8/15不需要通分。

这里的乘法就是“的”:五分之四的三分之二。拿着 4/5,把每一个五分之一都切成三份,整体就变成了十五分之一 —— 15 是从这儿来的。再从那四块里每三份取两份,得到 8。之所以不用先对齐,是因为你不是在加个数,你是在重新切。

除法:把后面那个翻过来再乘

1/2 ÷ 1/6 = 1/2 × 6/1 = 6/2 = 3

把它当成一个问题读:一半里面装得下几个六分之一?三个。这就是答案,而且不用翻转就看见了 —— 翻转只是“这个能装进那个几次”的一条近路。除以 1/6 会让结果大六倍,道理和把蛋糕按六分之一的大小分,能分出比整块多六倍的份数,是同一回事。

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:3/4 就是 3 ÷ 4 = 0.75,也就是 75%。

分数小数百分数
1/20.550%
1/40.2525%
3/40.7575%
1/50.220%
1/30.333…33.3%
1/80.12512.5%

把这几个练到一眼认出,日常的百分数问题里大半的计算就消失了。更多内容在百分数指南里。

四个值得点名的错误

在游戏里练

Math Challenge 里有分数专题,练的是加法和减法 —— 需要通分的那两个,也是大家会做错的那两个。从分母相同或好对付的分母开始,做对越多,范围越宽。

它和小数、百分数以及整条算术阶梯上的其他专题排在一起,还有一个不需要账号的免费每日挑战。

这一页是简短的答案。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

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