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分数加法

分数加法是唯一多出一步的运算,而这一步并不是随意规定的:大小不同的小块没法放在一起数。只要看过长条被重新切分,这条规则就不用死记,而是一目了然。

作者 Nethanel Bar, 联合创始人兼 CEO

最后更新

分数加法名声在外,而且在一个很窄的意义上名副其实:它是四则运算里唯一多出一步的。乘法和除法可以直接算,加法却要停下来,让你先把两个分数改写一遍。

这多出来的一步不是谁随便定下的规矩。它是不得不做的,下面的长条就说明了原因。

大小不同的小块没法放在一起数

上面两根长条是两个分数。在初始值下,一根切成了二分之一,另一根切成了三分之一:切法不同,所以它们的小块大小也不同。你没法如实地说出总共有几块,因为二分之一和三分之一不是同一种东西。“一块加一块等于两块”会得到 2/5,比你一开始的那一半还小。

第三根长条解决了这个问题。两个分数都被重新切成六分之一:二分之一变成 3 块,三分之一变成 2 块,现在它们是同样大小的小块,直接拼在一起就行。

1/2 + 1/3 = 3/6 + 2/6 = 5/6

注意分母在相加过程中做了什么:什么都没做。它不是被相加的数量,而是一个标签,说明数的是哪一种小块。三个六分之一加两个六分之一等于五个六分之一,道理就和三个苹果加两个苹果等于五个苹果一样。

这也是为什么把分母相加是错的。1/4 + 1/4 等于 2/4,也就是一半;如果把分母也相加,会得到 2/8,也就是四分之一,正是你加之前就有的量。

分母已经相同时,什么都不用做

在图中把两个分母设成同一个数,第三根长条的切法就和另外两根一样,因为这一步已经完成了:

2/7 + 3/7 = 5/7

分子相加,分母不变,能约分就约分。这就是全部规则,本页其余内容都是为了把你带到这种情况。

找公分母

你需要一个两个分母都能整除的数。有两种方法:

最小公分母是满足条件的最小的数,也就是两个分母的最小公倍数。它能让计算保持简单。

把两个分母相乘总是可行,不用动脑,只是得到的数更大,最后需要约分。

算式最小公分母分母相乘
1/2 + 1/366
1/4 + 1/61224
3/8 + 1/62448
2/5 + 1/101050

两列得到的答案相同。右边那一列只是一路上带着更大的数,所以 1/4 + 1/6 算出来是 10/24,还要约分成 5/12,而左边的方法直接得到 5/12。

移动分母时留意图中的读数:如果一个分母已经能整除另一个,公分母就是较大的那个。2/5 + 1/10 需要的是 10,而不是 50,因为五分之一本来就是由十分之一组成的。

改写每个分数

有了公分母后,每个分数的分子和分母都乘以能让它到达公分母的那个数,这就是一个等值分数,仅此而已:

3/8 = (3*3)/(8*3) = 9/24

1/6 = (1*4)/(6*4) = 4/24

9/24 + 4/24 = 13/24

每个分数乘的数不同,这很正常:8 要乘 3 才到 24,6 要乘 4。两个分数必须相同的,是最后的分母。

减法也是同一套

上面的一切都成立,只是在最后把一个符号换掉:

5/6 - 1/4 = 10/12 - 3/12 = 7/12

先通分,再把分子相减。如果答案是负数,那是真正的答案,而不是错误:1/4 - 5/6 等于 -7/12。

做一道题

如果你得到 4/14,说明你把分母相加了。如果你得到 26/48,说明你是把分母相乘,而不是取它们的最小公倍数:数值是对的,约分之后同样会得到 13/24。

常见问题

分数怎么相加?

如果分母已经相同,分子相加,分母不变:2/7 + 3/7 = 5/7。如果分母不同,先把两个分数化成同分母,再相加。1/2 + 1/3 变成 3/6 + 2/6 = 5/6。

为什么分母必须相同?

因为分母表示每一小块有多大,而大小不同的小块没法放在一起数。两个二分之一加三个三分之一,并不等于五个什么东西。把两个分数化成同一个分母,就是把它们重新切成同样大小的小块,这样才能数。

为什么分母不能相加?

因为分母不是一个数量,而是一个标签,说明你在数的是哪一种小块。1/4 + 1/4 = 2/4,也就是一半;如果把分母也加起来,会得到 2/8,即四分之一,和你一开始的量一样。标签不变,变的只是块数。

怎样找最小公分母?

它就是两个分母的最小公倍数:两个分母都能整除的最小的数。4 和 6 的最小公分母是 12。直接把两个分母相乘也总是可行的(这里是 24),得到的答案也对,只是数更大,最后需要约分,所以在最小公倍数不明显时,这是一个不错的备选方法。

分数减法也一样吗?

完全一样,直到最后一步。先通分,再把分子相减而不是相加:5/6 - 1/4 变成 10/12 - 3/12 = 7/12。分数加法难在哪里,分数减法就以完全相同的方式难在哪里。

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