分数裂项太头疼?阿星老师图解魔法,一招让孩子秒懂巧算!:典型例题精讲
适用年级
五年级
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⭐⭐⭐
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最近更新
2025-12-20
🧩 阿星图解数学魔法:分数“裂项”,让计算瞬间变轻松!
💡 阿星解密:为什么公式长这样?
想象一下,你有一根香喷喷的“数字香肠”,长度正好是“1”。现在,阿星要教你一种神奇的“切香肠”刀法。
以 1/(2×3) 为例。分母是2和3,你可以理解为:先把这根香肠均匀切成2段(每段1/2),再均匀切成3段(每段1/3)。
那么,1/(2×3) 就是“把香肠先2等分,再从每一大段里取3等分中的一份”,这其实是一整根香肠的六分之一。
神奇的事情来了:1/2 - 1/3 的结果,正是 1/6 !因为从“半根香肠”里拿走“三分之一根香肠”,剩下的正好是“六分之一根”。
看,一个复杂的乘法分数,就这样被“裂”成了两个简单分数相减!
👀 看图说话:分母的“差”就是那把神奇的刀!
关键点拨:
图中清晰地展示了:1/(2×3) 这个“小块”(红色),正是 1/2(蓝色大块) 减去 1/3(红色长条) 后剩下的部分(绿色块)。“裂项”的魔法核心在于:两个分母的差是 1(3-2=1)。 这个差 “1” 就是图中被减数与减数所代表长度之间的“缝隙”,它决定了最终结果分子为何是1。记住这个隐形的数字“1”,它是我们拆分的钥匙!
🔥 三级跳挑战:从陷阱到精通
【母题演示】最简单的裂项
计算:\( \frac{1}{1\times2} + \frac{1}{2\times3} + \frac{1}{3\times4} \)
阿星的显微镜
观察每一项的分母,都是两个相邻自然数相乘(差为1)。直接使用“裂项刀法”:
标准算式:
\( \frac{1}{1\times2} = 1 - \frac{1}{2} \)
\( \frac{1}{2\times3} = \frac{1}{2} - \frac{1}{3} \)
\( \frac{1}{3\times4} = \frac{1}{3} - \frac{1}{4} \)
把它们加起来:\( (1 - \cancel{\frac{1}{2}}) + (\cancel{\frac{1}{2}} - \cancel{\frac{1}{3}}) + (\cancel{\frac{1}{3}} - \frac{1}{4}) \)
神奇的事情发生了!中间所有分数像多米诺骨牌一样全部抵消!
最后只剩下:\( 1 - \frac{1}{4} = \frac{3}{4} \)
【易错陷阱】分母差不是1怎么办?
计算:\( \frac{1}{2\times5} + \frac{1}{5\times8} \) (很多同学会直接拆成 1/2 - 1/5 + 1/5 - 1/8)
阿星的避雷针:
大多数人会怎么错:直接写成 \( \frac{1}{2} - \frac{1}{5} + \frac{1}{5} - \frac{1}{8} = \frac{1}{2} - \frac{1}{8} = \frac{3}{8} \)。但这是错误的!
图解陷阱:用香肠法验证:\( \frac{1}{2\times5} = \frac{1}{10} \),而 \( \frac{1}{2} - \frac{1}{5} = \frac{5}{10} - \frac{2}{10} = \frac{3}{10} \),两者不相等!图中被减数和减数的“长度差”不再是“1份”,而是“3份”(因为5-2=3)。
正确思路:当分母两数差不是1时,裂项公式需要“配平”。通用公式为:
\( \frac{1}{n\times(n+d)} = \frac{1}{d} \times (\frac{1}{n} - \frac{1}{n+d}) \)
所以,\( \frac{1}{2\times5} = \frac{1}{3} \times (\frac{1}{2} - \frac{1}{5}) \)
\( \frac{1}{5\times8} = \frac{1}{3} \times (\frac{1}{5} - \frac{1}{8}) \)
原式 = \( \frac{1}{3} \times [(\frac{1}{2} - \cancel{\frac{1}{5}}) + (\cancel{\frac{1}{5}} - \frac{1}{8})] = \frac{1}{3} \times (\frac{1}{2} - \frac{1}{8}) = \frac{1}{3} \times \frac{3}{8} = \frac{1}{8} \)
【高手进阶】工程进度问题
一条路,甲队单独修需要10天,乙队单独修需要15天。两队合作3天后,甲队离开,剩下的由乙队单独完成,还需要几天?
思维迁移:这看起来是工程问题,但计算中藏着“裂项”思维!
甲乙合作效率:\( \frac{1}{10} + \frac{1}{15} = \frac{3+2}{30} = \frac{5}{30} = \frac{1}{6} \)
合作3天完成:\( 3 \times \frac{1}{6} = \frac{1}{2} \)
剩下:\( 1 - \frac{1}{2} = \frac{1}{2} \)
乙需要的天数:\( \frac{1}{2} \div \frac{1}{15} = \frac{15}{2} = 7.5 \) (天)
看,在计算合作效率时,\( \frac{1}{10} + \frac{1}{15} \),本质上就是在处理“分数单位”的相加,它通向裂项计算中常见的分数通分与化简。掌握了裂项,你对分数的敏感度会大大提升!
📝 阿星的定海神针(口诀):
“乘积在分母,两数差为一。大减小来拆,中间全消去。
若差不为一,先提出‘差’分之一。裂项相消真神奇,巧算速度无人敌!”
🚀 举一反三:巩固练习
计算:\( \frac{1}{4\times5} + \frac{1}{5\times6} + \frac{1}{6\times7} \) (基础复现)
计算:\( \frac{1}{1\times3} + \frac{1}{3\times5} + \frac{1}{5\times7} \) (陷阱识别:分母差为2)
有一串分数:\( \frac{1}{2}, \frac{1}{6}, \frac{1}{12}, \frac{1}{20}, ... \),其中 \( \frac{1}{6}=\frac{1}{2\times3}, \frac{1}{12}=\frac{1}{3\times4} \)。前10个分数的和是多少?(生活应用:寻找规律)
📚 答案与解析
【答案速查】
练习一:\( \frac{3}{28} \) (裂项:1/4 - 1/7)
练习二:\( \frac{7}{15} \) (裂项:\( \frac{1}{2} \times (1 - \frac{1}{7}) \))
练习三:\( \frac{10}{11} \) (数列即 \( \frac{1}{n\times(n+1)} \),前10项和为 \( 1 - \frac{1}{11} \))
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