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分数裂项计算
教学目标
本讲知识点属于计算大板块内容,其实分数裂项很大程度上是发现规律、利用公式的过程,可以分为观察、改造、运用公式等过程。很多时候裂项的方式不易找到,需要进行适当的变形,或者先进行一部分运算,使其变得更加简单明了。
本讲是整个奥数知识体系中的一个精华部分, 列项与通项归纳是密不可分的,所以先找通项是裂项的前提,是能力的体现,对学生要求较高。
知识点拨
分数裂项
一、“裂差”型运算
将算式中的项进行拆分,使拆分后的项可前后抵消,这种拆项计算称为裂项法
. 裂项分为分数裂项和整
数裂项,常见的裂项方法是将数字分拆成两个或多个数字单位的和或差。遇到裂项的计算题时,要仔细的
观察每项的分子和分母,找出每项分子分母之间具有的相同的关系,找出共有部分,裂项的题目无需复杂
的计算,一般都是中间部分消去的过程,
这样的话, 找到相邻两项的相似部分,
让它们消去才是最根本的。
(1)
对于分母可以写作两个因数乘积的分数,
即
1
形式的, 这里我们把较小的数写在前面, 即 a b ,
a
b
那么有
1
1
( 1
1)
a b
b
a a
b
(2) 对于分母上为 3
个或 4 个连续自然数乘积形式的分数,即:
1
n
( n
1)
(n
1
n
( n
1)
(n
1
n
( n
1)
(n
,
1
形式的,我们有:
2)
( n
1)
( n 2)
( n
n
3)
1
1
1
]
2)
[
n (n
1)
(n
1)(n
2
2)
2)
(n
3)
1 [
(n
1
(n
1
]
3 n
1)
2) (n 1) (n 2) (n
3)
裂差型裂项的三大关键特征:
( 1)分子全部相同,最简单形式为都是 1 的,复杂形式可为都是 x(x 为任意自然数 ) 的,但是只要将 x
提取出来即可转化为分子都是 1 的运算。
( 2)分母上均为几个自然数的乘积形式,并且满足相邻 2 个分母上的因数“首尾相接”
( 3)分母上几个因数间的差是一个定值。
二、“裂和”型运算:
常见的裂和型运算主要有以下两种形式:
( 1) a
2
2
2
2
b
ab1
1
( 2) a b
a
ba b
a
b
a b a b b
a
a b
a b a b b a
裂和型运算与裂差型运算的对比:
裂差型运算的核心环节是“两两抵消达到简化的目的” ,裂和型运算的题目不仅有“两两抵消”型的,同时还有转化为“分数凑整”型的,以达到简化目的。
例题精讲
【例 1】
1
1
1
1
1
。
1
2
2
3
3
4
4
5
5
6
【考点】分数裂项
【难度】 2 星
【题型】计算
【关键词】美国长岛,小学数学竞赛
【解析】 原式
1
1
1
1
L
1
1
1
1
5
1
2
2
3
5
6
1
6
6
提醒学生注意要乘以
( 分母差 ) 分之一,如改为:
1
1
1
1
,计算过程就要变为:
1
3
3
5
5
7
7
9
1
3
1
5
5
1
7
1
1
1
1 .
1
3
7
9
1
9
2
【答案】 5
6
【巩固】
1
1
......
1
10
11
11
59
60
12
【考点】分数裂项
【难度】 2 星
【题型】计算
【解析】 原式
1
1
1
1
)
......
1
1
1
1
1
(
)
(
(
)
10
60
12
10
11
11
12
59
60
【答案】 1
12
【巩固】
2
2
L
2
2
10
9
9
5
4
4
3
8
【考点】分数裂项
【难度】 2 星
【题型】计算
【解析】 原式
2
1
1
1
1
L
1
1
1
1
2
1
1
7
9
10
8
9
4
5
3
4
3
10
15
【答案】 7
15
【例2】 1
1
1
3
L L
1
2
1
100
11212
L
【考点】分数裂项
【难度】 3 星
【题型】计算
【解析】 本题为典型的“隐藏在等差数列求和公式背后的分数裂差型裂项”问题。此类问题需要从最简单
的项开始入手,通过公式的运算寻找规律。从第一项开始,对分母进行等差数列求和运算公式的
代入有 1
1
1
2
,
1
(1
1
2
2
, ,
1
(1
1)
1
2
1
2
2)
2
3
2
2
原式
2
2
2
L L
2
2
(1
1
)
200
99
1
2
2
3
3
4
100
101
101
101
1
99
101
【答案】
1
101
【例 3】
1
1
1
L
1
1
3
3
5
5
7
99
101
【考点】分数裂项
【难度】 2 星
【题型】计算
【解析】
1
1
5
5
1
L
99
1
1
(1 1
1
1
1
1) 50
1
3
3
7
101
2
3
3
5
99
101
101
【答
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