例1 · 把 0.12(34) 化成最简分数
题目条件:只有 34 无限循环,12 不循环。
- 设数:x = 0.123434…。
- 对齐:100x = 12.343434…;10000x = 1234.343434…。
- 相减:9900x = 1234 − 12 = 1222。
- 约分:x = 1222/9900 = 611/4950。分子分母的最大公因数为2,约分后互质。
- 回查:611 ÷ 4950 的前两位是12,随后余数1700开始反复产生34,吻合原数。
计算与数列 · 方法讲解
移动小数点,让无限尾部站到同一列。
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把 x=0.12(34)=0.123434… 化成分数;只有34循环,12不循环。先越过不循环部分,再多移动一个完整循环节。
分步演示:尾部怎样对齐?
每次前进一步,观察小数点后的完整尾部。上横线用于标识循环部分,颜色只是辅助。
x = 0.12(34) = 0.123434…;不循环部分2位,循环节2位。
演示结论
611/4950
不是删掉省略号,而是减去同一个数。
100x和10000x的小数尾部完全相同,所以两式相减能得到精确整数。循环节中的前导零必须保留。
S班 · 六年级拓展算术
移动小数点,让无限尾部站到同一列。
纯循环与混循环十进制移位余数重复A/S 是本项目的教学深度编排,不代表地区或机构官方课纲。
十进制位值、小数点移位、分数约分、整数带余除法;理解用 x 代表一个确定的数。
本页先讨论 0 到 1 之间的数。带整数部分时可先分离整数;负数先处理绝对值,再补负号。所有分母都必须非零。
本页记号:0.12(34) = 0.12343434…,括号只包住无限重复的 34。12 是两位不循环部分,34 是两位循环节。0.(03) = 0.030303…,其中 03 必须按两位计。
从小数点后第一位就循环叫纯循环;先有若干不循环位再循环叫混循环。有限截断 0.1234 与无限循环 0.12(34) 不是同一个数。
适用范围:有限小数或最终循环的小数。对没有最终循环结构的无限小数,不能擅自套用“若干个9”的规则。本页不要求无穷级数或高阶数论。
设 x = 0.12(34)。先移动两位,越过不循环部分;再多移动一个完整循环节。两式小数点后的数都严格等于 0.(34)。
可以把上面两行分别写成 1234 + t 与 12 + t,其中 t = 0.(34)。相减时 t − t = 0,不需要把无限位逐一减完。
对 x = 0.A(B),设 A 有 m 位,B 有 n 位,n ≥ 1;A、B 的位数按原写法计算,不能丢前导零。AB 表示把两段数字依次连接形成的整数,A 表示不循环部分形成的整数。
(10m+n − 10m)x = AB − A
x = (AB − A) / [10m(10n − 1)]
分母是 n 个9,后接 m 个0;分子是“到第一个完整循环节为止的整数”减“不循环部分的整数”。纯循环时 m = 0,把 A 当作 0。得到分数后还要约分。
题目条件:只有 34 无限循环,12 不循环。
比较 a = 0.1(02)、b = 0.10(20) 与 c = 0.1(2)。先保留循环节中的0,再用分数比较。
同一个数的循环起点可以写得较晚,但必须同时调整循环节的起点;把02中的0删掉会改变数值。判断依据是展开结构或精确分数,不能只数括号里的数字。
以 7/12 为例。每次用“当前余数 × 10”除以12,商是下一位小数,新的余数继续参与下一轮。
| 轮次 | 带余除法 | 小数位 | 新余数 |
|---|---|---|---|
| 1 | 70 = 12 × 5 + 10 | 5 | 10 |
| 2 | 100 = 12 × 8 + 4 | 8 | 4 |
| 3 | 40 = 12 × 3 + 4 | 3 | 4,再次出现 |
余数4重复后,同样的除法会永远给出商3、余数4。因此 7/12 = 0.58(3)。循环从重复余数第一次出现之后产生的那一位开始,不从第一位5开始。
对分母为正整数 q 的分数,余数只能是 0、1、…、q−1。余数变成0,除法结束;若一直非零,有限种余数中必有重复,后续小数位于是循环。这个理由解释了分数的小数表示一定有限或最终循环。
设 y = 0.(9),10y = 9 + y,所以 9y = 9,y = 1。它不是“无限接近但始终小于1”的有限截断。有限小数还可以用末尾无限9表示;讨论有限/循环时,通常采用长除法余数为0便停止的标准写法。
将 0.0(27) 化成最简分数。说明它与 0.(027) 是否相等。
设 u = 0.0272727…,1000u = 27.2727…,10u = 0.2727…;990u = 27,得到 u = 3/110。
设 v = 0.027027…,1000v − v = 27;v = 27/999 = 1/37。两者不相等,u − v = (111 − 110)/4070 = 1/4070 > 0。前者只有27循环;后者027整体循环。
不使用小数近似,求 5/28 的小数表示,指出不循环部分和最短循环节,再用移位相减回查。
依次做带余除法:50 = 28×1+22;220 = 28×7+24;240 = 28×8+16;160 = 28×5+20;200 = 28×7+4;40 = 28×1+12;120 = 28×4+8;80 = 28×2+24。
余数序列为22、24、16、20、4、12、8、24。24第一次出现于第二位之后,直到第八位后才重复;中间余数没有重复。因此前两位17不循环,后六位857142组成最短循环节,5/28 = 0.17(857142)。
设 z = 0.17(857142),100z = 17.857142…,100000000z = 17857142.857142…;99999900z = 17857125,故 z = 17857125/99999900 = 5/28,回查完成。
本页例题和练习为围绕上述原理自拟。
| 错误做法 | 纠正与原因 |
|---|---|
| 把 0.(3) 写成 3/10 | 3/10 是截断的0.3;0.(3) = 3/9 = 1/3。 |
| 0.12(34) 的分母写99 | 99后补两个0,分子是1234−12,得到1222/9900。 |
| 0.(03) 用3/9计算 | 03有两位,分母应是99;3/99 = 1/33。 |
| 尾部都有省略号就消掉 | 需要每一位完全相同且起点对齐,如0.(34)与0.(43)就不同。 |
| 看到循环节写得长就认为数更大 | 0.(3) = 0.(33);可先展开或化分数,表示长度不决定数值。 |
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把0.12(34)化成分数。只有34无限循环,12不循环。
设这个数为x。省略号表示一直重复,不能把它截成0.1234。
先乘100,小数点向右移两位,越过不循环的12。
再多移一个完整循环节,得到10000x,整数部分变成1234。
注意小数点右边:两行都是34无限循环,可以把同一尾数记成t。
上式减下式,两个t相消,9900x等于1234减12,也就是1222。
所以x等于1222除以9900,分子分母同除以2,得到611/4950。
两个9对应两位循环节,两个0对应两位不循环部分。先对齐,再相减,最后约分。
S班表示本项目的教学深度;A/S编排不代表佛山南海或任何机构已核实的官方分班课纲。