分数化简计算器
结果
最简分数
- 最大公因数
- 12
- 小数写法
- 0.666667
分数化简计算器把一个分数约到最简,而且与几乎所有的同类工具不同,它会告诉你用的是哪个数约的。24/36 化成 2/3,背后那个约数是 12——能同时整除 24 与 36 的最大整数。第二格读数才是这一页存在的理由,因为只看最简分数是看不出「到底约没约过」的:7/4 与 1/2 本来就最简,它们的主结果与输入逐字相同,于是只印答案的面板在这两种情况下长得一模一样。这里第二格把话说了——本来就最简的分数,那一格印 1。第三格把同一个数写成小数,六位,那是分数在表格里、或者要拿去与某个测量值比大小之前通常要变成的样子;而除不尽的分数,这六位是四舍五入过的,不是精确值。本页只做化简这一件事:不做分数的加、减、乘、除,不把小数变回分数,也不化简 6 : 4 这样的比——比是同一种约数、另一种写法,答案的形状也不一样。
八组约分,所用约数一并列出
| 原分数 | 所用约数 | 最简形式 | 小数 |
|---|---|---|---|
| 24/36 | 12 | 2/3 | 0.666667 |
| 100/75 | 25 | 4/3 | 1.333333 |
| 7/4 | 1 | 7/4 | 1.75 |
| 1/2 | 1 | 1/2 | 0.5 |
| 0/50 | 50 | 0 | 0 |
| 18/24 | 6 | 3/4 | 0.75 |
| 9/12 | 3 | 3/4 | 0.75 |
| 100000/100000 | 100000 | 1 | 1 |
每一行是一次约分,四列依次是输入、被除掉的这个最大公因数、最简形式的答案、以及同一个数的小数写法。第一列印的永远是填进去的那个分数,绝不是约完的样子——那一列要是印约完的,第六、七行就会彼此逐字相同,而第三、四行也看不出动过手,整列就废了。值得先看的就是那一对:18/24 与 9/12 都化成 3/4,而背后的约数分别是 6 与 3,两行在第三、四列完全一样、在第二列不一样。那两行就是「约数这一格不能省」的论据。第一行是默认那一档,约得很远。第二行约完仍是假分数,停在 4/3。第三、四行本来就约不动,约数报 1,其中一行大于 1、一行小于 1——最简与大小无关。第五行的分子是 0,约数报的是分母。第八行是十万分之十万,化成光秃秃的 1,而约数取到了字段的上界。
公式
d = gcd(n, D) n/D = (n ÷ d) / (D ÷ d) 小数 = n ÷ D,保留六位
- 分子
- 分数分数线上的数:24/36 里的 24。它可以是负数,也可以是 0。负的分子在约分里保留符号——-18/24 化成 -3/4——因为分数把符号扛在上面,从来不在下面。
- 分母
- 分数分数线下的数:24/36 里的 36。它必须是正数,也不能是 0,那个分数根本不存在。它的上限是 100000,那是「这两个数能有多大」的限制,不是关于分数的规则。
- 约数(d)
- 两个数的最大公因数:24 与 36 是 12,18 与 24 是 6,而本来就约不动的分数是 1。这一格是本页比别的分数工具多给的东西,它一次回答两个问题——约掉了多少,以及一开始有没有可约的。分子为 0 时约数取分母,因为那才是把 0/50 化成 0 所真正除掉的数。
- 最简分数
- 两个数各自除以约数之后的结果:24/36 得 2/3。它按构造就是最简形式,而且可以是假分数——100/75 化成 4/3 就保持 4/3,不变成带分数,因为那是另一种记法、由另一页负责。
- 小数
- 同一个数的小数写法:2/3 是 0.666667。它保留六位,所以只要除不尽它就是近似值;2/3 与真值相差约 3.3 × 10⁻⁷。本页印这六位,是因为小数是同一个量的第二种有用读法,而不是在宣称精度——一个除不尽的分数到底是怎么回事,是分数转小数那一页要解释的。
第一种用法是这道题本身:约分在因数学完就教,而老师批的正是那个约数,所以这一页把它印出来而不是藏起来。第二种是核对你自己约的结果——如果约数与面板上的不是同一个,那两个分数就不是同一个数。第三种是本来就最简的分数,面板用一个 1 告诉你,而不是让你自己拿答案与输入比一比。第四种是约完仍是假分数的那些,比如 100/75:答案保持 4/3,而那个大于 1 的小数一眼就能看出什么都没丢。第五种是你手上已经有一个小数,读第三格就知道那个分数值多少,不必自己去做长除法。
算例
24/36
- 找 24 与 36 的最大公因数:两个数都能被 2、3、4、6、12 整除,最大的是 12
- 分子除以它:24 ÷ 12 = 2
- 分母除以它:36 ÷ 12 = 3
- 最简分数是 2/3,而 2 与 3 除了 1 没有公因数
- 写成小数:2 ÷ 3 = 0.666666…,保留六位是 0.666667
默认那一档:约得很远,落到一对真正简单的数上。约数是 12,而值得留意的是 6 只能走一半——24/36 约成 4/6——走不到头,这也是本页报的是最大公因数而不是随便哪个公因数的原因。小数是近似值:2/3 是 0.666666…,永远除不尽,所以印出来的六位与真值从第七位起就不同了。那是显示上的取舍,而「什么时候除得尽」是另一页要回答的问题。
100/75
- 找 100 与 75 的最大公因数:两个数都能被 25 整除
- 分子除以它:100 ÷ 25 = 4
- 分母除以它:75 ÷ 25 = 3
- 最简分数是 4/3,它大于 1
假分数那一档,本页照原样印:4/3,而不是 1 又 1/3。约分不会改变一个分数是不是假分数,而把它写成「整数挨着分数」是带分数那一页的活——在这里做,等于同一块面板上出现两种记法。注意小数那一格是看答案大小最快的方式:1.333333 说的是这个量比 1 多三分之一,4/3 也这么说,只是没那么直接。
7/4
- 找 7 与 4 的最大公因数:7 是质数,也不是 4 的因数,所以唯一的公因数是 1
- 除以 1 等于两个数都没变
- 最简分数是 7/4,与输入逐字相同
- 写成小数:7 ÷ 4 = 1.75,除得尽
本来就最简的那一档,也是说明「为什么非要有约数那一格」的一档。主结果就是把输入写回一遍——7/4 变成 7/4——所以只看答案,根本看不出这一页动没动手。约数那一行印的是 1,那是本页在报告:它看过了,无事可做。这里的 1 是信息,不是失败;而 0 才是 bug——除以零不叫约分。
0/50
- 找 0 与 50 的最大公因数:任何数都能整除 0,所以最大公因数是另一个数 50
- 两个数各自除以它:0 ÷ 50 = 0,50 ÷ 50 = 1
- 最简分数是 0/1,而分母为 1 时不写,写成光秃秃的 0
- 写成小数:0
分子为零会一路约到什么都不剩,而约数是 50 不是 1——因为 50 正是两个数实际被除掉的那个数。这与本页别处是同一条定义:约数是「约掉了什么」,不是「本来能约什么」。主结果印成一个不带分母的光秃秃的 0,与分数写法对任何整数的处理是同一条约定。
-18/24
- 找 18 与 24 的最大公因数:两个数都能被 6 整除
- 两个数各自除以 6:18 ÷ 6 = 3、24 ÷ 6 = 4,所以这个分数是 -3/4
- 符号留在分子上,分母保持正数
- 写成小数:-3 ÷ 4 = -0.75
这一档钉住符号住在哪一侧。约数是 6 而不是 -6:最大公因数是在两个数的绝对值之间取的,所以永远是正数,负号不属于它。最简分数只把符号扛在分子上,所以 -18/24 是 -3/4,绝不会写成 3/-4。小数那一格也带着符号,拿它顺手核一下约分有没有把符号弄丢。
局限
分母必须是正数,也不能是 0——分母为零的分数不存在,本页宁可拒绝这次输入也不返回一个东西。分子可以是负数,也可以是 0:0/50 化成光秃秃的 0。两个数都必须是整数,分母上限 100000;分子没有另设上限,只到算术不再精确为止,填小数会被拒。本页报的约数是最大公因数,也就是一步到位的那个,而不是你最先想到的那个公因数——24/36 是 12,而 6 会留下还能继续约的 4/6。那六位小数是显示宽度、不是精度承诺:除不尽的分数那六位是四舍五入过的,而本页不说明它是不是近似值、也不说循环节有多长。在意这件事的话,分数转小数那一页才是回答这个问题的页面。本页只化简一个分数:不做分数的加、减、乘、除,不把小数变回分数,也不化简 6 : 4 这样的比。最后这一条看着像同一个操作,其实不是:用的约数一样,但答案写成比的形式,而比可以带单位、分数不行。约完的结果也不会化成带分数,所以大于 1 的答案保持假分数。
常见问题
- 分数约分怎么约?
- 分子与分母同除它们的最大公因数。24/36 的最大公因数是 12,两个数各自除以 12 就得到 2/3。除一个更小的公因数(比如 6)得到 4/6——方向没错,但还得再约一次。
- 怎么知道一个分数已经是最简了?
- 当两个数唯一的公因数是 1 的时候。面板会直接说出来:约数为 1 就意味着什么都约不动,最简分数与输入逐字相同。7/4 与 1/2 都是这种,这也正是为什么非要有约数那一行,而不能只印答案。
- 答案是假分数可以吗?
- 可以。100/75 化成 4/3,大于 1,而本页就印 4/3,不化成带分数。约分不会让一个分数变成真分数或假分数,而把 4/3 写成「整数挨着分数」是另一种记法,由带分数那一页负责。
- 小数那一行有什么用?
- 同一个数写成大多数工具和表格要的形式。它保留六位,所以像 2/3 这种除不尽的分数,这六位是四舍五入过的——是 0.666667,而不是那个无限循环的真值。一个分数到底除不除得尽,答案在分数转小数那一页。
- 6 : 4 这样的比能在这里化简吗?
- 不能。比用的是同一个约数,但它是另一种写法、另一种答案形状——是 3 : 2 而不是 3/2——而且比可以带单位、分数不行。请到比的化简那一页去填;本页只收一个分数。
- 分子是负数或者 0 会怎样?
- 负的分子保留符号:-18/24 化成 -3/4,而报出来的约数是 6 不是 -6,因为最大公因数是在两个数的绝对值之间取的。分子为 0 会一路化成光秃秃的 0,而那时的约数就是分母——0/50 是 50,因为 50 正是两个数实际被除掉的数。
参考资料
- Reduced Fraction(最简分数)——分数的最简形式;本页返回的就是它,也是它用来核对输入的那个形式 — Wolfram MathWorld(美国)
- Greatest Common Divisor(最大公约数)——能同时整除两个给定整数的最大整数;本页把它作为「所用的那个约数」印出来 — Wolfram MathWorld(美国)
- Fraction(分数)——两个整数写成的商,带分子与分母,以及同一个数的小数读法 — Wolfram MathWorld(美国)
- Improper Fraction(假分数)——分子不小于分母的分数;最简分数也可以是假分数,本页不把它换算掉 — Wolfram MathWorld(美国)
- Relatively Prime(互质)——除了 1 没有公因数的两个整数;这时约数是 1,什么也约不动 — Wolfram MathWorld(美国)