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 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%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
的意思是:切成 4 等份,拿走其中 3 份。
分母越大,塊越小
8 比 3 大,可是 比 小。蛋糕切成八塊,每一塊比切成三塊時更小。
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 來說,兩邊都乘 2,得到 ,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 。如果只改其中一個數,或者用加法代替乘法,就會出錯。把 的上下都加 1 會得到 ,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: 和 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。 的話,12 = 2 × 6,30 = 5 × 6,兩者都能被6整除,所以 約分成 。上下同除以6,就是除以等於1的,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: 減半得 , 再除以3得 ,分兩步得到同樣的答案。要留意的情況是像 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。
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
上下同除以 。 上下同除以 。
先對半除兩次,再除以5,能到達同樣的結果:。
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 和 ,把兩者都改寫成十二分之幾:,,所以 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: 比 大。當兩者都不相同時,交叉相乘可以一步完成改寫: 和 的話,2 × 4 = 8,3 × 3 = 9,較大的積對應較大的分數 。要檢驗,用大的減去小的:,差大於零就確認了順序。
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
,因為五個八分之一比三個多。
分子相同:分母大的反而小
—— 塊數一樣多,但五分之一比八分之一大。
都不相同:交叉相乘
要比 和 ,就把每個分子乘上對方的分母。
3 × 8 = 24 對上 5 × 5 = 25,所以 比較大。
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 加倍是 14,小於 16,所以不到一半。
換你試試
是……
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。 的話,3 和 5 都能整除15,所以 ,,。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 不等於 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:。當答案的分子比分母大時,比如 ,還要多一步,把它改寫成帶分數 1又。要檢驗,可以估算: 比1小一點, 很小,所以 這個略小於1的大小是對的。
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
。
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。
用十二分之一 。
用十分之一 。
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 可以用 24,但 12 就夠了,還少留一點約分的工。
減法是同一個動作
用十二分之一 。
帶分數:整數部分單獨處理
,而 ,所以是 。
減法裡分數部分不夠減時,從整數借一個,把它化成塊: 借一個:。
換你試試
乘法和除法
分數相乘時,分子相乘、分母相乘:。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。 的話,把 顛倒成 再乘:。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 變成 。要檢驗一次除法,把答案乘回除數:,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: 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
1/2 + 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
- 把分母也加起來。 是 1,不是 。下面是單位,它不會累加。
- 把分母大讀成分數大。。刀越多,塊越小。
- 只約上面那一行。對一行做的事,另一行也要做,否則值就跑掉了。
- 相乘之前先通分。這不算錯,但是白費力氣 —— 乘法不需要單位對齊。
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 ,十二分之一對兩邊都合用: 是 , 是 ,所以答案是 。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 裡,5 說的是「五分之一那麼大的塊」,2 說的是「有兩塊」。把 上下都加會得到 ,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。 同除以 6 會得到 。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 和 ,就把 3 × 8 = 24 和 5 × 5 = 25 放在一起看, 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:、、 和 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。