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等值分数

两个分数一个数字都不相同,却可能一样大。这听起来像个把戏,但只要把它当成长度看一次,就一点也不奇怪了。

作者 Nethanel Bar, 联合创始人兼 CEO

最后更新

问别人 2/3 和 8/12 是不是同一个数,对方通常会愣一下。它们看起来毫无相似之处:分子不同,分母不同,数字的大小也不同。可它们确实一样大,分毫不差,没有任何四舍五入。

道理看比说更容易明白,所以下面把它画成一段长度。

涂色的长度始终不变

上面的长条切成 3 份,涂了 2 份。下面是同一根长条,切成 6 份,涂了 4 份。调大倍数,下面的长条会被切成 9 份、12 份、15 份,而那条虚线始终纹丝不动。

那条线就是全部的道理。分数是一段长度,两个数字只是在描述你怎么切它。 分母说的是整体被切成了几份,分子说的是你取了其中几份。把每一份对半切,份数变成两倍,每份大小减半,而你取的份数也变成两倍。两个变化正好抵消。

所以 2/3 = 4/6 = 6/9 = 8/12,而且这个列表永远写不完:每个分数都有无穷多个等值的写法。

怎么写:分子分母同乘一个数

想换一种写法表示一个分数,就把分子和分母同时乘以同一个数:

2/3 = (2*4)/(3*4) = 8/12

乘以几由你决定,而在实际题目中,选这个数总有原因,通常是因为需要某个特定的分母。如果题目要求把三分之几写成分母为 12 的分数,倍数就是 4,因为 3*4 = 12。

唯一重要的规则是:要么两个都乘,要么都不乘。 只乘分子会得到 8/3,大了四倍。拖动上图中分子的滑块,看虚线一下子跳开,这就是只改一个数的后果。

除法也一样,只是方向相反。8/12 的分子分母同时除以 4 得到 2/3,同样什么都没有移动。

倒过来读:约分成最简分数

沿着列表往下走而不是往上走,叫作约分,或者化简,几乎所有答案都要求写成这种形式。把分子和分母同时除以它们的最大公因数:

分数公因数最简分数
8/1242/3
15/2553/5
6/932/3
14/2172/3
9/1233/4

当能同时整除分子和分母的整数只有 1 时,这个分数就是最简分数。注意表中三个看起来不同的分数都约成了 2/3,这正说明了问题:它们本来就一样大,只是切法不同。

如果公因数不明显,可以分几步约。24/36 都是偶数,先同时除以 2 得到 12/18;再除以 2 得到 6/9;最后除以 3 得到 2/3。用三个简单的步骤约到最简,并不比用一个巧妙的步骤差。

为什么非要用到它

等值分数本身并不是一个独立的主题。它之所以存在,是因为没有它,分数加法就做不了。

1/2 + 1/3 没法直接数,因为二分之一和三分之一是大小不同的份。把两者都改写成分母为 6 的分数,1/2 = 3/6,1/3 = 2/6,现在它们是同样大小的份,直接相加就行:3/6 + 2/6 = 5/6。

你今后做的每一次通分,都是在写下两个等值分数。这就是为什么要先学这个概念。

试一题

如果你得到 9/12,说明你除以 2 之后就停了:9 和 12 还有公因数 3。一直约下去,直到能同时整除两者的数只有 1。

常见问题

等值分数是什么?

如果两个分数表示的大小相同,即使数字看起来不一样,它们也是等值分数。2/3 和 8/12 就是等值的:把一根长条切成 3 份、涂 2 份,或者把同一根长条切成 12 份、涂 8 份,涂色部分正好到达同一个位置。

怎样写出一个等值分数?

把分子和分母同时乘以同一个数。2/3 可以变成 4/6(乘 2)、6/9(乘 3)、8/12(乘 4),这样可以一直写下去。分子分母同乘一个数,相当于把每一份再切成那么多小份,份数变了,但总量没变。

为什么不能只乘分子?

因为分子数的是份数,分母说的是每份有多大。只改分子,就是拿了更多同样大小的份,那确实变多了。你必须同时改变每份的大小,而把分母乘以同一个数做的正是这件事。

怎样把分数约分成最简分数?

把分子和分母同时除以它们的最大公因数。8/12 的最大公因数是 4,所以 8/12 约分后是 2/3。当能同时整除分子和分母的数只有 1 时,这个分数就是最简分数,几乎所有答案都要求写成这种形式。

等值分数有什么用?

用在加法和减法上。大小不同的份不能放在一起数,所以 1/2 + 1/3 没法直接算,要先把两者改写成相同的分母:3/6 + 2/6 = 5/6。每一次改写得到的都是等值分数,所以整个分数运算都建立在这个概念之上。

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