Калькулятор сложения дробей
Результат
Сумма (в простейшем виде)
- Общий знаменатель
- 12
- Первая дробь, приведённая
- 3/12
- Вторая дробь, приведённая
- 2/12
Калькулятор сложения дробей складывает две дроби и показывает шаг, который делает это возможным: сначала обе дроби переписываются с общим знаменателем, и только потом числители складываются. Одна четвёртая плюс одна шестая дают 5/12, и работа выглядит так: 3/12 плюс 2/12 — одна четвёртая это три двенадцатых, одна шестая это две двенадцатых, значит всего пять двенадцатых. В этом переписывании и состоит весь предмет. Складывать дроби можно напрямую, когда знаменатели уже совпадают, потому что знаменатель называет размер долей, а числитель их считает: 1/5 плюс 2/5 — это три пятых, так же как одно яблоко плюс два яблока — это три яблока. Разные знаменатели называют доли разного размера, и складывать их напрямую означало бы складывать яблоки с апельсинами, поэтому каждую дробь сначала приводят к равной ей дроби с тем же знаменателем. Общий знаменатель, который используется здесь, — это наименьшее общее кратное двух знаменателей, то есть наименьшее число, на которое делятся оба: для 4 и 6 это 12, а не 24. Перемножение знаменателей всегда даёт законный общий знаменатель, и именно так поступает обычный калькулятор дробей с четырьмя действиями, но доли при этом получаются не самыми крупными, и лишний множитель потом приходится снова выносить. Наименьший общий знаменатель заодно держит приведённые числители как можно меньшими, хотя и не гарантирует, что сумма уже несократима: 1/3 плюс 1/6 превращается в 2/6 плюс 1/6, то есть в 3/6, а затем в 1/2, а 1/2 плюс 1/2 даёт 2/2, то есть 1. Сумма сокращается до печати, а две приведённые дроби рядом с ней остаются как есть, потому что они и есть тот шаг, который здесь показывают. Результат печатается дробью, включая неправильные: сложение 3/4 и 5/8 даёт 11/8, а не смешанное число, чтобы каждая цифра на панели была записана одинаково. И числители, и знаменатели здесь целые, и у обоих знаменателей есть верхняя граница, потому что вся арифметика ведётся точно в целых числах, а знаменатель в сто тысяч уже далеко за пределами того, что вообще нужно складывать на такой странице. Несократимая дробь получается не всегда сама собой, и это ещё одна причина, по которой сумму сокращают перед выводом.
Частые сложения и их общие знаменатели
| Первая дробь | Вторая дробь | Общий знаменатель | Сумма |
|---|---|---|---|
| 1/4 | 1/6 | 12 | 5/12 |
| 1/2 | 1/3 | 6 | 5/6 |
| 1/4 | 1/2 | 4 | 3/4 |
| 1/3 | 1/6 | 6 | 1/2 |
| 2/3 | 1/6 | 6 | 5/6 |
| 3/4 | 5/8 | 8 | 11/8 |
| 1/7 | 1/11 | 77 | 18/77 |
| 1/2 | 1/2 | 2 | 1 |
Первая строка — случай по умолчанию и самый наглядный пример того, что даёт наименьшее общее кратное: 1/4 и 1/6 дают общий знаменатель 12, а не 24. Вторая строка — случай, когда у двух знаменателей нет общих множителей, поэтому общий знаменатель действительно равен произведению, и именно она заставляет короткий путь выглядеть универсальным. В третьей строке один знаменатель делит другой, так что общий знаменатель — просто больший из них. Четвёртая строка показывает, что сумму иногда приходится сокращать даже при наименьшем общем знаменателе: 1/3 плюс 1/6 — это 2/6 плюс 1/6, а 3/6 нужно сократить до 1/2. Вторая и пятая строки приходят к 5/6 разными путями, и это стоит заметить: 1/2 плюс 1/3 и 2/3 плюс 1/6 обе приводятся к шестым и обе дают пять из них, то есть один и тот же ответ приходит от двух никак не связанных пар дробей. Шестая строка — неправильная сумма, оставленная неправильной, седьмая — пара совсем без общих множителей с общим знаменателем 77, а последняя — две половины, дающие целое, которое панель печатает как 1. Все строки получаются по одной и той же формуле, и ни одна из них не является её особым случаем.
Формула
Общий знаменатель = наименьшее общее кратное двух знаменателей Приведённые дроби = каждый числитель × (общий знаменатель ÷ его собственный знаменатель) Сумма = (первая приведённая + вторая приведённая) ÷ общий знаменатель, с сокращением
- Первая дробь
- Первый числитель и знаменатель. Знаменатель не может быть нулём, а знак минус, если дробь отрицательная, несёт именно числитель.
- Вторая дробь
- Второй числитель и знаменатель, обрабатываемые точно так же, как первый: порядок двух слагаемых сумму не меняет.
- Общий знаменатель
- Наименьшее общее кратное двух знаменателей: 12 для 1/4 плюс 1/6. Это наименьшее число, на которое делятся оба знаменателя, и именно оно делает числители счётными в одних и тех же долях.
- Приведённые дроби
- Каждая дробь, переписанная с общим знаменателем, то есть её числитель умножен на тот же множитель, на который умножен её знаменатель: 1/4 становится 3/12, а 1/6 — 2/12. Значения не изменились, изменился только размер долей.
- Сумма
- Два приведённых числителя, сложенные над общим знаменателем, а затем сокращённые до простейшего вида. Печатается дробью, и неправильная остаётся неправильной, а не превращается в смешанное число.
Две дроби складывают этим способом всякий раз, когда знаменатели разные, а на практике так бывает чаще всего. Первый повод — школьная работа, где важен именно шаг приведения, а не ответ: панель печатает две приведённые дроби, чтобы ход решения можно было сверить с тетрадью, а не только с итоговой цифрой. Второй — измерение, которое приходит долями разного размера, например четверть часа плюс шестая часть часа: сумма начинает что-то значить только тогда, когда обе посчитаны в одной и той же единице, здесь — в двенадцатых долях часа. Третий — проверка чужой арифметики: итог 10/24 для одной четвёртой и одной шестой получился перемножением знаменателей, что верно, но не сокращено, и общий знаменатель 12 на этой странице показывает, что ту же сумму можно было посчитать более крупными долями. Когда знаменатели уже совпадают, шаг приведения ничего не делает и числители просто складываются.
Разобранные примеры
1/4 + 1/6
- Наименьшее общее кратное 4 и 6: 12
- Приводим первую: 1/4 = 3/12, потому что 12 ÷ 4 = 3
- Приводим вторую: 1/6 = 2/12, потому что 12 ÷ 6 = 2
- Складываем числители: 3 + 2 = 5, получаем 5/12
Случай по умолчанию и лучший пример того, что даёт общий знаменатель: доли — это двенадцатые, а не двадцать четвёртые, потому что 12 — наименьшее число, на которое делятся и 4, и 6. Сумма уже несократима.
1/2 + 1/3
- Наименьшее общее кратное 2 и 3: 6
- Приводим первую: 1/2 = 3/6
- Приводим вторую: 1/3 = 2/6
- Складываем числители: 3 + 2 = 5, получаем 5/6
Общий знаменатель здесь совпал с произведением двух знаменателей, потому что у 2 и 3 нет общих множителей. Это единственный случай, когда перемножение знаменателей даёт то же, что и наименьшее общее кратное, — и именно из-за него короткий путь выглядит так, будто работает всегда.
3/4 + 5/8, неправильная сумма
- Наименьшее общее кратное 4 и 8: 8, поскольку 8 уже кратно 4
- Приводим первую: 3/4 = 6/8
- Вторая дробь 5/8 уже записана в восьмых
- Складываем числители: 6 + 5 = 11, получаем 11/8
Один знаменатель делит другой, поэтому общий знаменатель — больший из двух, а не их произведение. Сумма больше единицы, и она печатается как 11/8: неправильная дробь — совершенно законный способ это записать, и он сохраняет все числа в одной и той же записи.
1/2 + 1/2, что даёт целое
- Знаменатели уже совпадают, поэтому общий знаменатель равен 2
- Приводить нечего: обе дроби уже записаны в половинах
- Складываем числители: 1 + 1 = 2, получаем 2/2
- Сокращаем: 2/2 — это 1
Две половины дают целое, и панель пишет 1, а не 2/2 и не 1/1. Шаг сокращения необязательным не бывает даже тогда, когда общий знаменатель наименьший: приведённые дроби несократимы, а вот сумма — не автоматически.
Ограничения
Оба входа должны быть целыми числами, поэтому 0,5 плюс 1/3 эта страница складывать не станет: переведите десятичную дробь в обыкновенную, и причина в том, что всё вычисление ведётся в точной целочисленной арифметике, а с появлением десятичной дроби она точной быть перестаёт. Знаменатели должны быть положительными и ограничены сверху, числители тоже ограничены, потому что оба приведённых числителя перед сложением умножаются. Результат всегда записывается дробью и никогда смешанным числом, поэтому сумма 11/8 остаётся 11/8, а не превращается в одну целую и три восьмых. Общий знаменатель — это наименьшее общее кратное, и это другой промежуточный шаг, чем тот, который показывает калькулятор с четырьмя действиями: сложение той же пары там даёт 6/24 и 4/24 вместо 3/12 и 2/12, и оба варианта верны, просто доли получаются разного размера. Здесь делается только сложение: вычитание, умножение и деление — отдельные страницы, а отрицательный результат записывается со знаком минус у числителя. И наконец, страница складывает дроби и ничего больше, поэтому смешанное число придётся перевести в неправильную дробь до того, как его удастся ввести.
Частые вопросы
- Как сложить дроби с разными знаменателями?
- Перепишите обе дроби так, чтобы у них был один и тот же знаменатель, затем сложите числители и оставьте этот знаменатель. В этом и вся формула: для 1/4 и 1/6 общий знаменатель равен 12, поэтому они превращаются в 3/12 и 2/12, а всего получается 5/12.
- Как находится общий знаменатель?
- Это наименьшее общее кратное двух знаменателей: наименьшее число, на которое делятся оба. Для 4 и 6 это 12. Перемножение двух знаменателей тоже всегда даёт рабочую величину, но часто больше, чем нужно.
- Почему бы просто не перемножить знаменатели?
- Можно, и ответ будет верным, но доли окажутся мельче, чем необходимо: 1/4 плюс 1/6, посчитанные так, дают 6/24 плюс 4/24, то есть 10/24, и это всё ещё нужно сокращать до 5/12. Наименьшее общее кратное делает ту же работу двенадцатыми вместо двадцать четвёртых.
- Нужно ли сокращать ответ?
- Иногда да, и страница делает это до того, как напечатать результат. Наименьший общий знаменатель держит доли как можно крупнее, но не обещает, что сумма числителей окажется без общих множителей: 1/3 плюс 1/6 — это 2/6 плюс 1/6, то есть 3/6, что сокращается до 1/2.
- Может ли результат оказаться неправильной дробью?
- Да, и он так и печатается: 3/4 плюс 5/8 — это 11/8, то есть больше единицы. Запись смешанным числом — отдельное преобразование, а эта страница держит все числа в одной и той же форме, где числитель стоит над знаменателем.
- Что за две приведённые дроби на панели?
- Это два слагаемых, переписанные с общим знаменателем, — тот самый шаг, на котором держится сложение: 1/4 превращается в 3/12, а 1/6 — в 2/12. Их значения не изменились, изменился только размер долей, которыми их считают.
- Можно ли сложить здесь десятичную дробь и обыкновенную?
- Нет. И числители, и знаменатели должны быть целыми, поэтому 0,5 плюс 1/3 будет отклонено. Причина в том, что приведение и сложение выполняются в точной целочисленной арифметике, а предварительный перевод десятичной дроби в обыкновенную её такой и сохраняет.
Источники
- Fraction — the common denominator of two fractions is a common multiple of their denominators, and the least common denominator is the least of those; the entry works an addition through the conversion step that this page prints — Wolfram MathWorld (United States)
- Least Common Multiple — the smallest positive integer that both numbers divide, which is the common denominator this page uses, computed from the greatest common divisor rather than by listing multiples — Wolfram MathWorld (United States)
- Greatest Common Divisor — the largest integer dividing both numbers, which is what the least common multiple is derived from and what the sum is reduced by at the end — Wolfram MathWorld (United States)
- Reduced Fraction — a fraction written with the common factors of numerator and denominator cancelled; the converted fractions on this page are already in that form, while the sum may still need it — Wolfram MathWorld (United States)