为什么分数相加要先通分?
在分数乘法运算中,两分数相乘等于分子、分母分别相乘。但在加法运算中,却不能将分子、分母分别相加,而是首先要通分化为同一个分母,然后分母不变、分子相加。这是为什么呢?要回答这一问题,首先要明确分数及其加法的意义。
一个(正)分数是一个数,代表的是把一个整体对象平均分成若干份(这个份数叫作分母),从中提取若干份(这个份数叫作分子)所占这个整体的比例。比如,把一个西瓜平均分成5份,拿出其中的3份,所占整体的比例就是 有时候,拿出的份数(分子)超出一个整体平均分出的份数(分母),其含义为,拿出的量超过了一个整体,其数值就大于1,这就是假分数。同一个比例数,用分数可以有多种不同的表示方法,比如,把一个西瓜平均分成5份拿出其中的3份,跟把这个西瓜平均分成10份拿出其中的6份是一样的,也就是说,
这么说来,一个分数其实有一个“家族”,那里有无穷多个成员,比如: 这个“家族”里就有 这无穷多个成员,其中任何一个都可以代表
那么两个分数相加又是什么意思呢?由于每个分数表示取出的部分占整体的比例,两个分数表示在整体中取出了两个部分,这两个部分合在一起所占整体的比例就是这两个分数之和。
比如计算 相当于把两个同样大小的西瓜分别平均分成同样的8份,从其中一个西瓜中取出3份,从另一个西瓜中取出4份,要求取出的总量(两者之和)占一个西瓜的比例。由于取出的总量相当于从一个西瓜中取出7(3+4)份,因此其和为
这就是同分母分数相加,分母不变,分子相加。
如果要计算 这时就不能对两个分数简单相加。这相当于第二个西瓜只平均分成2份,从中取出1份,但这跟刚才分成8份取出4份从比例上来看是相同的,因此可以转换为第二个西瓜也分成8份取出4份的情形,这样:
这就是异分母的分数相加,必须把它们转化为同样分法的情况,也就是同分母的情况。
换句话说,在两个异分母分数相加时,我们必须从两个分数“家族”中各选取分母相同的那两个成员来参与运算,比如计算 要在 的家族 和 的家族 中分别选取分母相同的两个成员 和 来参加运算(这个过程叫作通分),得到的结果为
【知识点】《左传》中的分数
春秋时代(前770—前476)的《左传》中,规定了诸侯的都城大小:最大不可超过周文王国都的三分之一,中等的不可超过五分之一,小的不可超过九分之一。秦始皇时代的历法规定:一年的天数为三百六十五又四分之一天。《九章算术》的《方田》一章中讲了分数的四则运算。
【发散思维】想一想,如果规定先加减后乘除会怎么样?