分數

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分數之所以讓人覺得難,幾乎都是因為一個想法被跳過了:下面那個數不是量,是單位。在 3/5 裡,5 說的是你在數的塊有多大 —— 五分之一 —— 而 3 說的是你有幾塊。

中文本來就是這樣唸的:「五分之三」,先報單位,再說個數。這個順序,就是分數的真面目。只有用同一個單位量出來的東西才能相加 —— 通分的整個故事就是這一句。

分數到底在說什麼

把一樣東西切成大小相等的塊。下面那個數(分母)說的是整體被切成幾塊。上面那個數(分子)說的是你手裡拿著其中幾塊。

35%65%1 整體大小不相等,所以沒有一塊是1/n2 塊數3 塊數

35%和65%:分成了兩塊,但都不是1/2,因為二分之一是兩份相等部分中的一份,而這兩塊並不相等

移動切分點,直到每一塊大小都相同

3/4 的意思是:切成 4 等份,拿走其中 3 份。

四塊裡的三塊,只有在四塊一樣大的時候才是 3/4。這就是分數和「大概分一分」的差別,也是分數能成為算術而不只是描述的原因。
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你塗了 5 塊裡的 3 塊。分子是 3。 完整課程: 上面和下面

分母越大,塊越小

8 比 3 大,可是 1/8 比 1/3 小。蛋糕切成八塊,每一塊比切成三塊時更小。

這是最常見的一處混淆,來自把下面那個數讀成「大小」而不是「切了幾刀」。刀越多,塊越小。
1/8
不管切成幾塊,一塊就寫作 1 在那個數上面。 完整課程: 二分之一、四分之一、三分之一

換你試試

塗色的部分是幾分之幾?

相等的分數

相等的分數是指表示同一個量的分數,把上下同乘或同除以一個數就能造出一個。拿 3/4 來說,兩邊都乘 2,得到 6/8,一條帶子的八分之六正好和四分之三蓋住的一樣多。每個四分之一都被切成了 2 個八分之一,所以份數變成兩倍,每份是原來的一半大。這就是量不變的原因:上下同乘 2,就是乘以等於 1 的 2/2。如果只改其中一個數,或者用加法代替乘法,就會出錯。把 1/2 的上下都加 1 會得到 2/3,這比一半還大,所以兩者不相等。要檢驗兩個分數,就交叉相乘:3/4 和 6/8 的話,3 × 8 = 24,4 × 6 = 24,乘積相等,分數就相等。

完整的講解,附圖和練習:兩個分數怎樣才算相等?。

約分

要約分一個分數,把上下同除以一個數,一直除到沒有比1大的數能同時整除兩者為止。12/30 的話,12 = 2 × 6,30 = 5 × 6,兩者都能被6整除,所以 12/30 約分成 2/5。上下同除以6,就是除以等於1的6/6,所以量不變,只是每份變大了。最快的辦法是一次除以最大公因數。如果看不出最大公因數,就除以任意一個公因數再看看:12/30 減半得 6/15,6/15 再除以3得 2/5,分兩步得到同樣的答案。要留意的情況是像 7/12 這樣已經是最簡形式的分數,除了1沒有別的數能同時整除兩者。要檢驗,先確認新的上下沒有公因數,再乘回去:2 × 6 = 12,5 × 6 = 30。

8 / 12陰影 66.7%÷ 1÷ 2÷ 4

12 塊中有 8 塊是陰影,陰影的面積始終沒變:8/12 = 8/12,因為分子分母同除以一個數只是去掉切痕,不是去掉巧克力

先按 2 撤去切痕,再按 4 撤去,觀察陰影部分的面積

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

先對半除兩次,再除以5,能到達同樣的結果:40/100 → 20/50 → 10/25 → 2/5。

上下同除以一個數,是換個樣子除以 1 —— 6/6 就是 1,而除以 1 什麼都不會動。這就是約分永遠被允許、也永遠不會改變答案的原因。
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6/8 = 3/4。一樣的量,更大的塊。 完整課程: 最簡分數

怎麼比較兩個分數?

要比較兩個分數,先讓它們的分母相同,然後分子大的那個就是較大的分數。要比較 2/3 和 3/4,把兩者都改寫成十二分之幾:2/3 = 8/12,3/4 = 9/12,所以 3/4 更大。這樣成立,是因為份數大小一樣後,只需要數一數就行。有兩條捷徑可以省去改寫。如果分母已經相同,就直接比分子。如果分子相同,分母較小的那個更大,因為切得越少,每份越大:2/5 比 2/7 大。當兩者都不相同時,交叉相乘可以一步完成改寫:2/3 和 3/4 的話,2 × 4 = 8,3 × 3 = 9,較大的積對應較大的分數 3/4。要檢驗,用大的減去小的:3/4 − 2/3 = 1/12,差大於零就確認了順序。

2/54/8½2/5 < 4/82 × 8 = 16 < 4 × 5 = 2016/40 < 20/40

2/5 < 4/8:2 × 8 = 16,對比 4 × 5 = 20,也就是 16/40 對比 20/40,乘積大的分數就更大;把分子翻倍,4 對比 5,8 對比 8,可以看出各自在二分之一的哪一側

把 3/5 和 5/8 相比,讀出乘積

分母相同:比分子

5/8 > 3/8,因為五個八分之一比三個多。

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兩條都切成 5 份,每一份一樣大。3/5 比 2/5 大。 完整課程: 下面的數一樣

分子相同:分母大的反而小

3/5 > 3/8 —— 塊數一樣多,但五分之一比八分之一大。

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切得少,份就大,所以 2/3 比 2/5 大。 完整課程: 上面的數一樣

都不相同:交叉相乘

要比 3/5 和 5/8,就把每個分子乘上對方的分母。

3 × 8 = 24 對上 5 × 5 = 25,所以 5/8 比較大。

這就是通分,只是沒把那個共同的分母寫出來。兩個分數本來都會被改寫成 40 分之幾 —— 24/40 和 25/40 —— 分母既然一樣,決定勝負的就只剩分子。把反正用不到的那一步跳過去,這就是它全部的訣竅。

跟一半比

最快的一招:把分子加倍,看它落在分母的哪一邊。7/16 —— 7 加倍是 14,小於 16,所以不到一半。

那條虛線正好標在長條的一半。 完整課程: 比一半多

換你試試

35

3/5 是……

25

2/5 是……

怎麼做分數的加法和減法?

要加減分數,先讓它們的分母相同,再把分子相加或相減,分母不變。2/3 + 1/5 的話,3 和 5 都能整除15,所以 2/3 = 10/15,1/5 = 3/15,10/15 + 3/15 = 13/15。分母保持15,是因為它表示份的大小,把同樣大小的份加起來不會改變份的大小。這也是 1/2 + 1/3 不等於 2/5 的原因:二分之一和三分之一是不同的份,要等兩者都變成六分之一才能一起數。減法用同樣的步驟:2/3 − 1/5 = 10/15 − 3/15 = 7/15。當答案的分子比分母大時,比如 5/4,還要多一步,把它改寫成帶分數 1又1/4。要檢驗,可以估算:2/3 比1小一點,1/5 很小,所以 13/15 這個略小於1的大小是對的。

1/31/4?1/3 + 1/4 = ?1/3 + 1/42/5 + 1/21/6 + 1/41/2 + 1/3把兩條都切成1/12的份數

1/3 + 1/4:這些份的大小不一樣,所以 1 和 1 不能直接相加;先把兩條條形都切成 12 份大小相等的份

把 1/3 + 1/4 改寫成十二分之幾,再數一數

分母相同:分子相加,分母照抄

2/7 + 3/7 = 5/7。

兩個七分之一加三個七分之一等於五個七分之一,道理和 2 公尺加 3 公尺等於 5 公尺一模一樣。單位不是被加的那一方 —— 單位是讓個數能夠相加的那一方。
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數一數:3 + 2 = 5,所以 3/8 + 2/8 = 5/8。分母仍然是 8。 完整課程: 同分母分數的加法

分母不同:先讓它們一致

找一個兩個分母都能整除的數,把兩個分數都改寫到它上面,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。

把兩個分母直接相乘,一定能得到一個公分母,而且一定有效。只是有時候會比需要的大一些 —— 算 1/6 + 1/4 可以用 24,但 12 就夠了,還少留一點約分的工。

三等分的塊和四等分的塊大小不同,所以塊數沒辦法原樣相加。十二分之一是兩邊都造得出來的 —— 四個湊成三分之一,三個湊成四分之一 —— 所以改寫成十二分之一,就把兩個量放進了同一個單位。到那時,也只有到那時,個數才加得起來。
3/62/65/63/6 + 2/6 = 5/6
二分之一和三分之一數不到一起 — 都改寫成六分之一:3/6 和 2/6。 完整課程: 異分母分數的加法

減法是同一個動作

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

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往回數:5 − 1 = 4,所以 5/6 − 1/6 = 4/6。分母仍然是 6。 完整課程: 分數的減法

帶分數:整數部分單獨處理

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。

the parts overflow a whole
部分超過一個整體就換:6/4 是 1 個整體加 2/4,3 就變成 4。 完整課程: 帶分數的加減

減法裡分數部分不夠減時,從整數借一個,把它化成塊:3 1/5 − 1 3/5 → 借一個:2 6/5 − 1 3/5 = 1 3/5。

break one whole into quarters
1/4 給不出 3/4——拆開一個整體:3 1/4 就是 2 5/4,現在部分能減了。 完整課程: 帶分數的加減

換你試試

3626

1/2 + 1/3

3616

1/2 + 1/6

乘法和除法

分數相乘時,分子相乘、分母相乘:3/4 × 2/5 = 6/20 = 3/10。不需要通分,因為乘法取的是部分的部分:五分之二的四分之三,是比兩者都小的一塊。分數相除時,把第二個分數上下顛倒再相乘。3/4 ÷ 1/8 的話,把 1/8 顛倒成 8/1 再乘:3/4 × 8/1 = 24/4 = 6。這樣成立,是因為除法問的是「四分之三裡能裝進幾個八分之一」,四分之一裡有 2 個八分之一,所以四分之三裡有 6 個。只顛倒第二個分數,第一個絕不顛倒。帶分數必須先變成假分數:1又1/2 × 2/3 變成 3/2 × 2/3 = 6/6 = 1。要檢驗一次除法,把答案乘回除數:6 × 1/8 = 6/8 = 3/4,正好是最初的數。

完整的講解,附圖和練習:分數怎麼乘除?。

分數、小數和百分比

同一個想法的三種寫法。分數是一個還沒做的除法:3/4 就是 3 ÷ 4 = 0.75,也就是 75%。

完整的講解,附圖和練習:值得一眼認出的幾個分數。

四個值得點名的錯誤

1/21/2+2/41/2 + 1/2 = 2/4 ?2/4 和 1/2 的長度相同1/2 + 1/21/8 or 1/38/12 = ?哪個對?2/41

1/2 + 1/2 = 2/4 反而變回了一半:條形圖顯示 2/4 正好等於 1/2 的長度,所以把分母相加,數量少了一半;分母是單位,應該保持為 2

先選出答案,再看條形圖

完整的教學階梯 —— 假分數與帶分數、求一個量的幾分之幾、一次排三個分數的大小,以及每一級背後配圖的課程 —— 見相等的分數與帶分數(英文)。

輪到你了

三題試一試,點選作答。

1/3 + 1/4

哪一個比較大?

2/3 × 4/5

常見問題

分母不同的分數怎麼相加?
先把兩個分數改寫成在數同樣大小的塊,再把塊數相加。算 1/3 + 1/4,十二分之一對兩邊都合用:1/3 是 4/12,1/4 是 3/12,所以答案是 7/12。原樣相加行不通,是因為三等分的塊和四等分的塊大小不同 —— 通分正是讓它們可以比較的那一步。
為什麼不能把分母也加起來?
因為分母不是被加的量,它是塊的大小的名字。在 2/5 裡,5 說的是「五分之一那麼大的塊」,2 說的是「有兩塊」。把 1/2 + 1/2 上下都加會得到 2/4,也就是一半,而真正的答案是 1。分母一致之後,你加的是同樣大小的塊的個數,所以只有分子在動。
分數怎麼約分?
把上下同時除以同一個數,直到沒有數能同時整除它們。18/24 同除以 6 會得到 3/4。上下同除以同一個數,等於換個樣子除以 1,所以值永遠不變,變的只是說法。最快的路是除以最大公因數,不過反覆對半除也會走到同一個地方。
兩個分數怎麼比大小?
通分之後比分子,或者交叉相乘。比 3/5 和 5/8,就把 3 × 8 = 24 和 5 × 5 = 25 放在一起看,5/8 比較大。交叉相乘其實就是通分,只是沒把那個共同的分母寫出來 —— 這也是它管用的原因。
什麼是相等的分數?
同一個量的另一種說法:1/2、2/4、3/6 和 50/100 都是二分之一。上下同乘一個數,等於把每一塊都切成同樣多的小塊,再按比例多拿幾塊,所以手裡的量沒有變。
Mr. Chalk