分數















各种各样的數

基本

N⊆Z⊆Q⊆R⊆C{displaystyle mathbb {N} subseteq mathbb {Z} subseteq mathbb {Q} subseteq mathbb {R} subseteq mathbb {C} }mathbb {N} subseteq mathbb {Z} subseteq mathbb {Q} subseteq mathbb {R} subseteq mathbb {C}
NumberSetinC.svg







正數 R+{displaystyle mathbb {R} ^{+}}{mathbb  {R}}^{+}
自然数 N{displaystyle mathbb {N} }mathbb{N}
正整數 Z+{displaystyle mathbb {Z} ^{+}}{mathbb  {Z}}^{+}
小数
有限小数
无限小数
循环小数
有理数 Q{displaystyle mathbb {Q} }mathbb{Q}
代數數 A{displaystyle mathbb {A} }mathbb{A}
实数 R{displaystyle mathbb {R} }mathbb {R}
複數 C{displaystyle mathbb {C} }mathbb {C}
高斯整數 Z[i]{displaystyle mathbb {Z} [i]}mathbb{Z}[i]




负数 R−{displaystyle mathbb {R} ^{-}}mathbb{R}^-
整数 Z{displaystyle mathbb {Z} }mathbb {Z}
负整數 Z−{displaystyle mathbb {Z} ^{-}}{displaystyle mathbb {Z} ^{-}}
分數
單位分數
二进分数
規矩數
無理數
超越數
虚数 I{displaystyle mathbb {I} }{mathbb  {I}}
二次无理数
艾森斯坦整数 Z[ω]{displaystyle mathbb {Z} [omega ]}{displaystyle mathbb {Z} [omega ]}





延伸






雙曲複數
雙複數
四元數 H{displaystyle mathbb {H} }{mathbb  {H}}
共四元數英语Dual quaternion
八元數 O{displaystyle mathbb {O} }mathbb{O}
超數
上超實數




超复数
十六元數 S{displaystyle mathbb {S} }mathbb {S}
複四元數
大實數
超實數 R{displaystyle ^{*}mathbb {R} }{displaystyle ^{*}mathbb {R} }
超現實數





其他






对偶数
序数
質數 P{displaystyle mathbb {P} }mathbb {P}
同餘
可計算數
整數數列
數學常數




公稱值
超限数
基數
P進數
規矩數
可定義數
阿列夫數




圓周率 π=3.141592653…{displaystyle pi =3.141592653dots }{displaystyle pi =3.141592653dots }
自然對數的底 e=2.718281828…{displaystyle e=2.718281828dots }{displaystyle e=2.718281828dots }
虛數單位 i=−1{displaystyle i={sqrt {-1}}}{displaystyle i={sqrt {-1}}}
無窮大 {displaystyle infty }infty





取出四份之一蛋糕。圖中顯示剩餘的蛋糕是四份之三。蛋糕上的虛線表示可以把蛋糕進行切割分成相等的部份。每一個蛋糕被表示為分數¼。


分數(fraction)是用分式(分數式)表達成 ab{displaystyle {frac {a}{b}}}{frac {a}{b}} 的数(a,b∈Z,b≠0{displaystyle a,bin Z,bneq 0}{displaystyle a,bin Z,bneq 0})。在上式之中,b{displaystyle b}b 稱為分母(Denominator)而 a{displaystyle a}a 稱為分子(Numerator),可視為某件事物平均分成 b{displaystyle b}b 份中佔 a{displaystyle a}a 分,讀作「b{displaystyle b}b 分之 a{displaystyle a}a」。中間的線稱為分線分数线。有時人們會用 a/b{displaystyle a/b}a/b 來表示分數。




目录






  • 1 用法


  • 2 分類


  • 3 分數運算


    • 3.1 約分、擴分及通分


      • 3.1.1 约分




    • 3.2 加法及減法


    • 3.3 乘法及除法




  • 4 相關話題


  • 5 外部連結





用法


分數有各種不同的用法與意義:


  • 兩個整數的比例:ab≡a:b (a,b∈Z,a,b≠0){displaystyle {frac {a}{b}}equiv a:b (a,bin mathbb {Z} ,a,bneq 0)}{displaystyle {frac {a}{b}}equiv a:b (a,bin mathbb {Z} ,a,bneq 0)},這是兩個數量的比較關係。


  • 有理數:可以表達為兩個整數的分數的數稱為有理數。就數系來說,整數分數與有理數是同義詞。

  • 整數除法:ab≡b (a,b∈Z,b≠0){displaystyle {frac {a}{b}}equiv adiv b (a,bin mathbb {Z} ,bneq 0)}{displaystyle {frac {a}{b}}equiv adiv b (a,bin mathbb {Z} ,bneq 0)},結果會是一個整數、有限小數或循環小數。

  • 等分:13{displaystyle {frac {1}{3}}}frac{1}{3} 表示將全部分成三等份,然後只取其中的一份。這稱為單位分數 (unit fraction),參見古埃及分數。13{displaystyle {frac {1}{3}}}frac{1}{3} 也就是 3{displaystyle 3}3 這個整數的倒數。

這些概念在數學裡都是相通的,只是在不同的使用場合中有其實際意義的區分。



分類




最簡分數(既约分数)(Irreducible Fraction)

分子是整數,分母是正整數,且分子和分母互質的分數。例如:4 15 {displaystyle {frac {4}{~{}15~{}}}}{frac {4}{~{}15~{}}}




真分數(Proper Fraction)

除商小於1、大於0的分數,即分子小於分母的分数。當分子一樣大的時候,分母越大則值就越小,當分母一樣的時候,分子越大,數值就越大。例如:3 7 {displaystyle {frac {3}{~{}7~{}}}}{frac {3}{~{}7~{}}}




假分數(Top-heavy/Improper Fraction)

假分数是指除商不小於1的分數,即分子等於或大於分母的分数,可寫成帶分數。例如:5 2 {displaystyle {frac {5}{~{}2~{}}}}{frac {5}{~{}2~{}}}




帶分數(Mixed Numeral)

一個整數加一個真分數,例如dab{displaystyle d{frac {a}{b}}}d{frac {a}{b}},讀作「d又b分之a」;又例如11 2 {displaystyle 1{frac {1}{~{}2~{}}}}1{frac {1}{~{}2~{}}},就是一又二分之一。可寫成假分數,與 (d×b)+a b{displaystyle {frac {~{}(dtimes b)+a~{}}{b}}}{frac {~{}(dtimes b)+a~{}}{b}}等價。




十進位分數(decimal fraction)

分母為 10{displaystyle 10}10 的次方的分數稱為十進位分數,通常使用小數的形式來表達,例如,1100{displaystyle {frac {1}{100}}}{frac {1}{100}} 一般记为 0.01{displaystyle 0.01}{displaystyle 0.01},也可以百分率簡記為 1%{displaystyle 1%}{displaystyle 1%},或是以 10{displaystyle 10}10 的冪記為10−2{displaystyle 10^{-2}}{displaystyle 10^{-2}}



單位分數:分子為1,分母是整數的分數。也可視為該整數的倒數。例如:1 99 {displaystyle {frac {1}{~{}99~{}}}}{frac {1}{~{}99~{}}}



古埃及分數(Egyptian fraction)

將分數表達成單位分數之和。例如:19 20 =1 2 +1 3 +1 9 +1 180 {displaystyle {frac {19}{~{}20~{}}}={frac {1}{~{}2~{}}}+{frac {1}{~{}3~{}}}+{frac {1}{~{}9~{}}}+{frac {1}{~{}180~{}}}}{frac {19}{~{}20~{}}}={frac {1}{~{}2~{}}}+{frac {1}{~{}3~{}}}+{frac {1}{~{}9~{}}}+{frac {1}{~{}180~{}}}



繁分數:分子和/或分母包含了分數,例如 a b  c d {displaystyle {frac {~{}{frac {a}{~{}b~{}}}~{}}{frac {c}{~{}d~{}}}}}{frac {~{}{frac {a}{~{}b~{}}}~{}}{frac {c}{~{}d~{}}}}。可以用“外乘外、內乘內”的方法簡化,即前面的式子等如ad bc {displaystyle {frac {ad}{~{}bc~{}}}}{frac {ad}{~{}bc~{}}}


連分數:外觀如x=a0+1 a1+1 a2+1 a3+…{displaystyle x=a_{0}+{frac {1}{~{}a_{1}+{frac {1}{~{}a_{2}+{frac {1}{~{}a_{3}+dots }}}}}}}x=a_{0}+{frac {1}{~{}a_{1}+{frac {1}{~{}a_{2}+{frac {1}{~{}a_{3}+dots }}}}}}的分數,其中ai{displaystyle a_{i}}a_{i}是整數。若只有有限個ai{displaystyle a_{i}}a_{i}非零,則連分數是一個分數。


分數運算


分數如自然數般,跟從互聯律、結合律、分配律和反除以零的規則。



約分、擴分及通分


一個分數約分後或擴分後,其分數與原來之分數的值相等,稱為等值分數。



约分


「約分」是將一個分數的分子和分母同除以一個比1大的整數(它們的公因數)。
約分後的分數和原來分數的值相等。


擴分

「擴分」是將一個分數的分子和分母同乘以比1大的數。
擴分後的分數和原來分數的值相等。


通分

「通分」是利用約分或擴分,將兩個分母不同的分數,分别化為同分母的分數。



加法及減法


筆算分數的加減法時,必須將分母用予倍的方法化成同一數字才能進行同級分數之和或差,這個過程稱為「擴分」、「通分」、「通分母擴分子」等等,為了方便地求得所須分母,計算時一般以加數和被加數的最小公倍數作為新的分母。然後將事先倍大了的分子加上,合成和後再作約簡。例如:


14+13=312+412=3×112+4×112=(3+4)×112=7×112=712{displaystyle {frac {1}{4}}+{frac {1}{3}}={frac {3}{12}}+{frac {4}{12}}=3times {frac {1}{12}}+4times {frac {1}{12}}=(3+4)times {frac {1}{12}}=7times {frac {1}{12}}={frac {7}{12}}}{displaystyle {frac {1}{4}}+{frac {1}{3}}={frac {3}{12}}+{frac {4}{12}}=3times {frac {1}{12}}+4times {frac {1}{12}}=(3+4)times {frac {1}{12}}=7times {frac {1}{12}}={frac {7}{12}}}


乘法及除法


分數乘法最晚在中國秦代即有,里耶秦簡博物館館長彭成剛表示:里耶秦簡秦朝「九九表」每枚木牘上豎寫的數字連起來就是一個乘法運算,更為驚奇的是,中國當時還出現了分數乘法,例如二乘以二分之一等於一。分數的乘除無視分子母的特性,將分子和分母各自處理便可,但是由於整數除法亦容易引起小數,加上不適合出現於分數形式,而且除法也是乘法的逆函數,故此計算時一般將被除數化成其倒數,把除法改為乘法較為方便。例如:



15÷711=(15×11)÷(711×11)=(15×11)÷7=(15×11×17)÷(7×17){displaystyle quad {frac {1}{5}}div {frac {7}{11}}=({frac {1}{5}}times 11)div ({frac {7}{11}}times 11)=({frac {1}{5}}times 11)div 7=({frac {1}{5}}times 11times {frac {1}{7}})div (7times {frac {1}{7}})}{displaystyle quad {frac {1}{5}}div {frac {7}{11}}=({frac {1}{5}}times 11)div ({frac {7}{11}}times 11)=({frac {1}{5}}times 11)div 7=({frac {1}{5}}times 11times {frac {1}{7}})div (7times {frac {1}{7}})}

=15×117=1×115×7=1135{displaystyle ={frac {1}{5}}times {frac {11}{7}}={frac {1times 11}{5times 7}}={frac {11}{35}}}{displaystyle ={frac {1}{5}}times {frac {11}{7}}={frac {1times 11}{5times 7}}={frac {11}{35}}}



相關話題



  • 有理數

  • 倒數

  • 除以零

  • 法里數列

  • 連分數

  • 分母有理化


  • 偶然對消:一種錯誤的約分方式,某些情形下會恰好有正確的結果



外部連結
















  • Fraction, arithmetical. The Online Encyclopaedia of Mathematics. 

  • 埃里克·韦斯坦因. Fraction. MathWorld. 


  • Fraction. Encyclopedia Britannica. 


  • Fraction (mathematics). Citizendium. 


  • Fraction. PlanetMath. (原始内容存档于2011-10-11). 


  • Online program for exact conversion between fractions and decimals


  • Online Fractions Calculator with detailed solution


  • Fraction Practice endless numbers of Fraction problems with various levels of difficulties.






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