無限循環小數化分數

無限循環小數是有理數,既然是有理數就可以化成分數。
循環小數分為混循環小數、純循環小數兩大類。
混循環小數可以*10^n(n為小數點後非循環位數),所以循環小數化為分數都可以最終通過純循環小數來轉化。
方法1.無限循環小數,先找其循環節(即循環的那幾位數字),然後將其展開為一等比數列、求出前n項和、取極限、化簡。
例如:0.333333……
循環節為3
則0.3=3*10^(-1)+3*10^(-2)+……+3^10(-n)+……
前n項和為:30.1(1-(0.1)^(n))/(1-0.1)
當n趨向無窮時(0.1)^(n)=0
因此0.3333……=0.3/0.9=1/3
注意:m^n的意義為m的n次方。
方法2:
無限循環小數化分數可分為兩類情況,純循環小數,混循環小數
(1)純小數純循環小數:舉的例子:0.1111…… 1的循環,我們可以設此小數為x,可得:
10x-x=1.1111……-0.1111……
9x=1
X=1/9
為了公式化,我們可以這樣表示:
x·10∧b-x ,其中b是循環節的位數。這適合所有純循環小數
(2)混循環小數:舉的例子:0.12111…… 1的循環,同樣,我們設此小數為x,可得:
1000x-100x=121.111……-12.111……
900x=109
X=109/900
它的公式是:
X·10∧(a+c)-x·10∧a,這裡的a是小數點後的循環節前的數字的位數,c代表循環節位數。
帶小數也適用!!
(3)討論造成的差異
純循環小數和混循環小數在化分數時公式存在差異,但理論上X·10∧(a+c)-x·10∧a適用於全部循環小數。
一題多解:將無限循環小數化成分數或者整數的有效方法,根據小數與分數的性質、任意無限循環小數均有一個分數與其相對應,因此,將已知無限循環小數對應著的“未知分數”設為X, 無須用等比數列極限求前n項和的方法,然後求方程的解,其方程的解(答案)是完全正確的:
例一:將無限循環小數0.123(·)化成分數:
解題:已知無限循環小數:0.123(·),將已知無限循環小數0.123(·)的未知分數設為X,
∴X=0.123(·)——1式,(1式)兩邊同時乘以10得:
10X=1.23(·)——2式,(2式)-(1式)得:9X=1.11,X =1.11/9,
X =0.37/3,X =37/300,∴X=0.123(·)=37/300,即:0.123(·)=37/300
例二:將無限循環小數0.9(·)化成分數(整數):
解題:已知無限循環小數0.9(·),將已知無限循環小數0.9(·)的未知分數設為X,
即0.9(·)= X——1式,令10X=10(0.9+0.09(·)),10X=9+0.9(·) ——2式,
將(2式)中的無限循環小數0.9(·)更換為X得:10X=9+X, 10X-X=9,
9X=9,X=9/9,X=1/1,X=1,∴X=0.9(·)=1,即:0.9(·)=1
例三:將無限循環小數0.26(··)化成分數:
解題:已知無限循環小數0.26(··),將已知無限循環小數0.26(··)的未知分數設為X,
即0.26(··) =X——1式,令100X=100(0.26+0.0026(··)),100X=26+0.26(··)——2式,
將(2式)中的無限循環小數0.26(··)更換為X得:100x=26+X,
100X-X=26,99X= 26,X=26/99,∴X=0.26(··)=26/99,即:0.26(··)=26/99
例四:將無限循環小數0.123(··)化成分數:
解題:已知無限循環小數0.123(··),將已知無限循環小數0.123(··)的未知分數設為X,
即0.123(··)= X ——1式,令1000X=1000(0.123+0.000123(··)),
1000X=123+0.123(··)——2式,將(2式)中的無限循環小數0.123(··)更換為X得:
1000X=123+X,1000X-X=123, 999 X=123,X=123/999,X=41/333,
∴X=0.123(··)=41/333,即:0.123(··)=41/333
例五:將無限循環小數0.128(··)化成分數:
解題:已知無限循環小數0.128(··),將已知無限循環小數0.128(··)的未知分數設為X,
即0. 128(··)= X——1式,令1000X=1000(0.128+0.000128(··)),
1000X=128+0.128(··)——2式,將(2式)中的無限循環小數0. 128(··)更換為X得:
1000X=128+X,1000X-X=128, 999 X=128,X=128/999,
∴X=0.128(··)=128/999,即:0.128(··)=128/999
歸納一下,通過上述證明我們得知令10X、100X、1000X等等,並非任意的,毫無目的,而是有針對性,需要區別對待,不過恰恰有規律可循,要根據小數循環節的數字來定,如果循環節是1位數字乘以10,如果循環節是2位數字乘以10,如果循環節是3位數字乘以10,等等以此類推如果循環節有n個數字需要乘以10^n次方,目的是為了消除無限循環小數的無限循環節,…;因為無限不循環小數(無理數)無公度比,因此無限不循環小數無理數)不能化成分數形式、即不能表達為n/m的形式,…。(作者:奇東)
#用歸納方法把有限小數與無限循環小數化成分數:
如何把循環小數(純循環小數、混循環小數、)有限小數、帶小數化成分數
1、有感於小數0.126與0.˙126˙二者之間的數值差異,數值差異是多少? 突發“奇想”、“異想天開”:
令0.126=126/1000
=126/(999+1)
假設:0.126=126/1000=126/(999+1)=[(126/999)+X]
=(0.˙126˙+X)——(1)式,
移項、通分得:
126/1000=126/(999+1)=[(126/999)+X]
X=(126/1000)-(126/999)
X=(126*999)/(1000*999)-(126*1000)/(999*1000)
X =(125874/999000)-(126000/999000)
=-126/999000
X=-126/999000
=-0.000˙126˙,
0.126=126/1000與0.˙126˙=126/999的數值差異是:
-0.000˙126˙=-126/999000,
把X=-0.000˙126˙=-126/999000,
並代入(1)式得:(126/999)-(126/999000)
=126/1000=0.126
因為0.˙126˙=126/999
所以 (0.˙126˙-0.000˙126˙)
=0.126,通過驗算後正確;
同時我們還得到了:
126/999=0.˙126˙、0.˙126˙=126/999、-0.˙126˙=-126/999
-0.000˙126˙=-126/999000、0.000˙126˙=126/999000,0.126=126/1000
2、由上述同理可得:0.˙126˙
=126/999
=126/(1000-1)
令:126/(1000-1)=[(126/1000)+X]
假設:126/999=[(126/1000)+X] ——(2)式,
或:0.˙126˙=(0.126+X)
移項、通分得:
126/(1000-1)=[(126/1000)+X],
即:126/999=[(126/1000)+X]
X=(126×1000)/(999×1000)-(126×999)/(1000×999)
X =(126000/999000)- (125874/999000)
=126/999000
X=126/999000=0.000˙126˙,
X=126/999000
=0.000˙126˙,
0.˙126˙=126/999與0.126=126/1000的數值差異是:
0.000˙126˙=126/999000,
並把X=126/999000=0.000˙126˙
代入126/999=[(126/1000)+X] ——(2)式,
126/999=[(126/1000)+126/999000] ——(2)式,
126/999=[(126/1000)+126/999000]= 0.˙126˙
通過驗證後正確;
同時還得到了:
0.˙126˙=126/999,0.000˙126˙=126/999000,0.126=126/1000
註:數字左右上方帶點的小數均表示無限循環小數,
譬如:
1415926/10000000=0.1415926,
=1415926/(9999999+1),
假設:1415926/10000000=[1415926/(9999999)+X]
=(0.˙1415926˙+X)——(1式)
所以X= [(1415926*9999999)/10000000*9999999]
-(1415926*10000000)/(9999999*10000000)
=(14159258584074/99999990000000)
-(14159260000000/99999990000000)
=-1415926/99999990000000
=-0.0000000˙1415926˙(特表示無限循環小數)
X=-0.0000000˙1415926˙帶入(1式)驗證正確,
同時還得到了:
0.1415926=1415926/10000000,
0.˙1415926˙=1415926/9999999,
0.0000000˙1415926˙=1415926/99999990000000
根據以上運算結果由此歸納為:任一(無限)循環小數都可以化成分數,純循環小數化成分數後的分子就是一個循環節的數字所組成的數,分母各位數字都是9,其個數與一個循環節位數相同,混循環小數化成分數的分子就是第2個循環節前面的數字,分母的頭幾位數字是9,末幾位是0,9的個數與一個循環節位數相同,0的個數與不循環節的部分位數相同,統稱為歸納方法,由於上述有限小數、無限循環小數化為分數比較簡單直觀,混循環小數化成分數還有一種情況比較複雜:
3、把混循環小數化成分數(比較複雜、有點難度):
譬如:把混循環小數0.228˙
化為分數:
解:0.228˙
=[(228/1000)+8/9000)]
=228/(900+100)+8/9000
=[(228/900)-(228/9000)]+(8/9000)
=(228/900)+[(8/9000)-(228/9000)]
=(228/900)-(22/900)
=(228-22)/900
=206/900
=103/450
=0.228˙;
譬如:把混循環小數0.126˙化成分數:
解:0.126˙=(0.126+0.0006˙)
=(126/1000)+(6/9000)
=[126/(900+100)+(6/9000)]
=[126/1000+(6/9000)]
=[(126/900)-(126)/(9000)]+(6/9000)
=(126/900)+[(6/9000)-(126/9000)]
=(126/900)-(12/900)
=(126-12)/900
=114/900
=57/450
=0.126˙,
譬如:把混循環小數0.123˙68˙化成分數:
解:0.123˙68˙=(0.12368+0.00000˙68˙)
=(12368/100000)+(68/9900000)
=[(12368/99000)-(12368/990000)]+(68/9900000)
=(12368/99000)+[(68/9900000)-(12368/9900000)]
=(12368/99000)+[(68/9900000)-(12368/9900000)]
=(12368/99000)-(12300/9900000)
=(12368-123)/99000
=12245/99000
=2449/19800;
其他混循環小數依次類推;
說明:上式中的0.228˙表示0.228888...,0.126˙表示0.126666...,0.123˙68˙混循環小數,把以上運算特徵歸納為:混循環小數化成分數的分子就是第2個循環節前面的數字組成的數減去不循環部分數字組成的數之差,分母的頭幾位數字是9,末幾位是0,9的個數與一個循環節位數相同,0的個數與不循環節的部分位數相同, 統稱為歸納方法,譬如:0.228˙=(228-22)/900=206/900=103/450、
0.126˙=(126-12)/900=114/900=57/450,0.123˙68˙=(12368-123)/99000
=12245/99000=2449/19800;能約分的要化簡。
4、有限小數化成分數:分母的首位數是1後面是0,0的個數與小數位數的個數相同,分子是把有限小數取作整數,把小數點右邊的數看作整數作為分子,但不包括小數點右邊十分位、百分位、千分位,...上的0,能約分的要化簡,譬如:將0.678化為分數,即678/1000=339/500,0.1681=1681/10000,0.087=87/1000,0.0078=78/10000=39/5000,...;
5、帶小數(混小數)化成分數:
譬如:將2.18化成分數,解:因為2.18=2+0.18,所以,2.18=2+0.18=2+(18/100)=2+(9/50)=109/50,把3.1415化成分數,∵3.1415=3+0.1415,∴3.1415=3+(1415/10000)=3+(283/2000)=6283/2000,等等以此類推,能約分的一定要化簡;
6、負小數化成分數其法則、方法與以上相同:
譬如:-0. ˙186˙=-186/999=-62/333,-0.0˙87˙=-87/990=-29/330,-0.5678=-5678/10000=-2839/5000,等等依次類推,能約分的一定要化為最簡分數,...。
7、使用歸納方法把下列小數化成分數:
(1)0.368˙616˙,(2)0.0105˙717˙,(3)0. ˙18˙,0. ˙168˙,0. ˙1787˙,(4)0.0˙869˙,0.00˙716˙,(5)0.36767,0.66558698,0.0687,0.0065,(6)2.18,3.1415,3. ˙56˙
解:
(1)0.368˙616˙=(368616-368)/999000=368248/999000=46031/124875,
(2)0.0105˙717˙=(105717-105)/9990000=105612/9990000=8801/832500,
(3)0. ˙18˙=18/99=2/11,0. ˙168˙=168/999=56/333,0. ˙1787˙=1787/9999,
(4)0.0˙869˙=869/9990,0.00˙716˙=716/99900=179/24975,
(5)0.36767=36767/10000,0.66558698=66558698/100000000
=33279349/50000000,0.0687=687/10000,0.0065=65/10000=13/2000,
(6)2.18=109/50,3.1415=6283/2000,3. ˙54˙=3+(54/99)=3+(6/11)
=39/11。
以上內容,並非猜測,是由拆分母運算大法則公式(公式沒有列出)所得到的,...。(個別錯,所難免)
(作者:奇東,單位:齊東)

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