分数加法计算器
结果
和(最简分数)
- 公分母
- 12
- 第一个分数通分后
- 3/12
- 第二个分数通分后
- 2/12
分数加法计算器把两个分数加起来,并且把让加法成立的那一步印出来:先把两个分数化成同分母,再把分子相加。1/4 加 1/6 得 5/12,过程是 3/12 加 2/12——四分之一是三个十二分之一,六分之一是两个十二分之一,合起来是五个十二分之一。这「化同分母」的一步就是这一页的全部内容。分母相同时可以直接加,因为分母说的是每份多大、分子说的是有几份:1/5 加 2/5 是三份五分之一,就像 1 个苹果加 2 个苹果是 3 个苹果。分母不同时,每份的大小不一样,个数就不能直接相加,那等于把苹果和橘子加在一起;所以先把每个分数换成一个与它相等、但分母相同的分数。这一页用的公分母是两个分母的最小公倍数,也就是两个分母都能整除的最小的数:4 与 6 对应的是 12,不是 24。把两个分母直接乘起来也总能得到一个可用的公分母,四则运算那一页用的就是这条捷径,但它给出的份不是最小的,多出来的那个因数事后还要除掉。换到最小公倍数并不保证和已经是最简:1/3 加 1/6 化成 2/6 加 1/6,得 3/6,还要约成 1/2。所以和印出来之前一定先约分,而旁边那两个通分后的加数原样留着,因为要看的正是这一步。结果一律写成分子除以分母的样子,假分数也照印:3/4 加 5/8 得 11/8,不化成带分数,这样面板上每个数都是同一种写法。分子分母都只收整数,分母还有上界,因为整条运算是在整数域里精确做的,而分母到了十几万已经远远超出这一页要加的范围。
常见的加法与它们的公分母
| 第一个分数 | 第二个分数 | 公分母 | 和 |
|---|---|---|---|
| 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 |
第一行是默认那一档,也是最能说明最小公倍数买到了什么的一行:1/4 与 1/6 的公分母是 12,不是 24。第二行是两个分母没有公因数的情形,公分母正好是乘积,正是这一行让「相乘」这条捷径看起来处处管用。第三行里一个分母整除另一个,公分母就是大的那个。第四行是第一行之外最值得看的一行:1/3 加 1/6 化成 2/6 加 1/6,得 3/6,还要约成 1/2——走最小公倍数并不保证和已经最简。第二行与第五行殊途同归,两条都得到 5/6:1/2 加 1/3 与 2/3 加 1/6 都化成六分之几、都加到五份,两对毫不相干的分数给出同一个答案。第六行是假分数照印,第七行两个分母互质、公分母是 77,最后一行是两个一半凑成一个整体,面板印成 1。这里每一行都是同一个公式算出来的,没有哪一行是特例。
公式
公分母 = 两个分母的最小公倍数 通分 = 各自的分子 ×(公分母 ÷ 自己的分母) 和 =(通分后的第一个分子 + 第二个)÷ 公分母,再约分
- 第一个分数
- 第一个分子与分母。分母不能是零;分数为负时负号带在分子上。
- 第二个分数
- 第二个分子与分母,处理方式与前一个完全相同:两个加数交换顺序不影响和。
- 公分母
- 两个分母的最小公倍数:1/4 加 1/6 对应 12。它是两个分母都能整除的最小的数,也是让分子可以相加的那个东西。
- 通分后的加数
- 每个分数改写成以公分母为分母的样子,也就是分子乘上「分母被乘的那个倍数」:1/4 变成 3/12,1/6 变成 2/12。值没变,变的只是每份的大小。
- 和
- 两个通分后的分子相加,写在公分母上,再约到最简。它印成分数,假分数也照印,不化成带分数。
只要是异分母(两个分母不一样),分数相加就走这条路,而现实中大多数时候都不一样。第一种用处是学校作业,这时要看的正是通分那一步而不是答案:面板把两个通分后的分数印出来,可以直接对着作业本核对过程,而不是只对一个得数。第二种是不同大小的份凑在一起,比如四分之一小时加六分之一小时,两个量只有在同一个单位下(这里是十二分之一小时)相加才有意义。第三种是核对别人的算法:四分之一加六分之一算出 10/24,那是把两个分母乘起来做的,答案对但没约;本页给出的公分母 12 说明同一道题可以用更小的份来做。分母本来就相同时,通分这一步是空操作,直接把分子相加即可。
算例
1/4 + 1/6
- 4 与 6 的最小公倍数:12
- 通分第一个:1/4 = 3/12,因为 12 ÷ 4 = 3
- 通分第二个:1/6 = 2/12,因为 12 ÷ 6 = 2
- 分子相加:3 + 2 = 5,得 5/12
默认那一档,也是最能看出公分母用处的档:份是十二分之一而不是二十四分之一,因为 12 是 4 与 6 都能整除的最小的数。和已经是最简。
1/2 + 1/3
- 2 与 3 的最小公倍数:6
- 通分第一个:1/2 = 3/6
- 通分第二个:1/3 = 2/6
- 分子相加:3 + 2 = 5,得 5/6
这里的公分母恰好是两个分母的乘积,因为 2 与 3 没有公因数。全部分母互质的情形里,「分母相乘」与「最小公倍数」得到同一个数,捷径看起来处处管用就是因为这一类。
3/4 + 5/8,结果是假分数
- 4 与 8 的最小公倍数:8,因为 8 本来就是 4 的倍数
- 通分第一个:3/4 = 6/8
- 通分第二个:5/8 本来就是八分之几
- 分子相加:6 + 5 = 11,得 11/8
一个分母整除另一个,公分母就是大的那个,不是乘积。和比 1 大,而面板印 11/8:假分数本来就是一种正当写法,把每个数写成同一种样子才不会让人在同一页上切换读法。
1/3 + 1/6,和还要约
- 3 与 6 的最小公倍数:6
- 通分第一个:1/3 = 2/6
- 通分第二个:1/6 本来就是六分之一
- 分子相加:2 + 1 = 3,得 3/6
- 约分:3/6 = 1/2
走最小公倍数并不等于和已经是最简:这里是 3/6,还要约成 1/2。旁边那两个通分后的加数不约——要看的正是「通」这个动作。
局限
两个入参都只收整数,所以 0.5 加 1/3 不是这一页能算的:先把那个小数化成分数。原因是整条运算都在整数域里精确地做,一旦掺进小数就不再精确。分母必须是正数且有上界,分子也有上界,因为两个通分后的分子要先乘上去再相加。结果一律写成分数,不化成带分数,所以 11/8 就是 11/8,不会变成 1 3/8。公分母取的是最小公倍数,这与四则运算那一页印出的中间量不是同一对数:同一道题在那边是 6/24 与 4/24,在本页是 3/12 与 2/12,两条都对,只是份的大小不同。这一页只做加法,减法、乘法、除法各是另一页;结果为负时负号写在分子上。这一页只加分数,所以带分数要先化成假分数才能填进来。
常见问题
- 分母不一样的分数怎么加?
- 先把两个分数化成同分母,再把分子相加、分母照写。1/4 与 1/6 的公分母是 12,化成 3/12 与 2/12 之后相加,得 5/12。
- 公分母是怎么求出来的?
- 取两个分母的最小公倍数,也就是两个分母都能整除的最小的数。4 与 6 对应的是 12。把两个分母直接相乘也总能得到一个可用的数,只是往往比需要的更大。
- 为什么不直接把两个分母相乘?
- 可以,答案也对,但份会不必要地小:1/4 加 1/6 那样算出来是 6/24 加 4/24,得 10/24,还要再约成 5/12。用最小公倍数做同一件事,份是十二分之一而不是二十四分之一。
- 算出来的和还要约分吗?
- 有时要,而且本页在印出结果之前就约好了。用最小公分母能让份尽可能大,但它不保证两个分子加起来之后与分母没有公因数:1/3 加 1/6 是 2/6 加 1/6,得 3/6,约成 1/2。
- 结果可以是假分数吗?
- 可以,而且就那样印:3/4 加 5/8 得 11/8,比 1 大。化成带分数是另一件事,这一页让面板上每个数都保持分子在上、分母在下的同一种写法。
- 面板上那两个通分后的分数是什么意思?
- 它们是两个加数改写成公分母之后的样子,也就是加法真正依赖的那一步:1/4 变成 3/12,1/6 变成 2/12。值没变,变的只是数它们的份有多大。
- 小数和分数能在这里相加吗?
- 不能。两个分子与两个分母都必须是整数,所以 0.5 加 1/3 会被拒绝。原因是通分与相加都在整数域里精确地做,先把那个小数化成分数才能保持这条。
参考资料
- Fraction(分数)——两个分数的公分母是它们分母的公倍数,最小公分母是其中最小的那一个;条目的加法示例走的就是本页印出来的通分这一步 — Wolfram MathWorld(美国)
- Least Common Multiple(最小公倍数)——两个数都能整除的最小的正整数,也就是本页用的公分母;本页由最大公因数算出它,而不是列举倍数 — Wolfram MathWorld(美国)
- Greatest Common Divisor(最大公因数)——能同时整除两个数的最大整数;最小公倍数由它推出,最后的和也由它约分 — Wolfram MathWorld(美国)
- Reduced Fraction(既约分数)——把分子分母的公因数约掉之后写成的形式;本页通分后的两个加数已经写成各自分母下最简单的样子,而和仍可能需要再约一次 — Wolfram MathWorld(美国)
- 教育部关于印发义务教育课程方案和课程标准(2022 年版)的通知——该通知的附件清单第 5 项是《义务教育数学课程标准(2022 年版)》;分数的加、减、乘、除运算,以及异分母分数加减法的通分是义务教育阶段数学课程的内容,课标的原文与学段划分以该附件为准 — 中华人民共和国教育部