裂項法(一)
同學們知道:在計算分數加減法時,兩個分母不同的分數相加減,要先通分化成同分母分數後再計算。
(一)閱讀思考
例如1/3-1/4,這裡分母3、4是相鄰的兩個自然數,公分母正好是它們的乘積,把這個例題推廣到一般情況,就有一個很有用的等式:
下面利用這個等式,巧妙地計算一些分數求和的問題。
【典型例題】例1. 計算:
分析與解答:
上面12個式子的右面相加時,很容易看出有許多項一加一減正好相互抵消變為0,這一來問題解起來就十分方便了。
像這樣在計算分數的加、減時,先将其中的一些分數做适當的拆分,使得其中一部分分數可以相互抵消,從而使計算簡化的方法,我們稱為裂項法。
例2. 計算:
公式的變式
當分别取1,2,3,……,100時,就有
例3. 設符号( )、< >代表不同的自然數,問算式
中這兩個符号所代表的數的數的積是多少?
分析與解:減法是加法的逆運算,
就變成
與前面提到的等式
相聯系,便可找到一組解,即
另外一種方法
設都n,x,y是自然數,且x≠y,當
時,利用上面的變加為減的想法,得算式
這裡1/y是個單位分數,所以一定大于零,假定x-n=t>0,則=,代入上式得
即
又因為y是自然數,所以t一定能整除n²,即t是n²的約數,有n個t就有n個y,這一來我們便得到一個比
更廣泛的等式,即當x=n t,y=n²/t n ,t是n²的約數時,一定有
即
上面指出當x=n t,y=n²/t n ,t是的n²約數時,一定有1/n=1/x 1/y,這裡n=6,n²=36,36共有1,2,3,4,6,9,12,18,36九個約數。
故( )和< >所代表的兩數和分别為49,32,27,25。
二.嘗試體驗:
1. 計算:
2. 計算:
3. 已知x,y是互不相等的自然數,當
時,求x y。
1. 計算:
2. 計算:
3. 已知x,y是互不相等的自然數,當
時,求x y。
x y的值為:75,81,96,121,147,200,361。
因為18的約數有1,2,3,6,9,18,共6個,所以有
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