2022年分数拆项与裂 .pdf
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1、分数的速算与巧算1、 裂项: 是计算中需要发现规律、利用公式的过程,裂项与通项归纳是密不可分的,本讲要求学生掌握裂项技巧及寻找通项进行解题的能力2、 换元: 让学生能够掌握等量代换的概念,通过等量代换讲复杂算式变成简单算式。3、 循环小数与分数拆分:掌握循环小数与分数的互化,循环小数之间简单的加、减运算,涉及循环小数与分数的主要利用运算定律进行简算的问题4、通项归纳法通项归纳法也要借助于代数,将算式化简,但换元法只是将“形同”的算式用字母代替并参与计算,使计算过程更加简便,而通项归纳法能将“形似”的复杂算式,用字母表示后化简为常见的一般形式知识点拨一、裂项综合(一)、 “裂差”型运算(1) 对
2、于分母可以写作两个因数乘积的分数,即1ab形式的,这里我们把较小的数写在前面,即ab,那么有1111()abba ab(2) 对于分母上为3 个或 4 个连续自然数乘积形式的分数,即:1(1)(2)nnn,1(1)(2)(3)nnnn形式的,我们有:1111(1)(2)2(1)(1)(2)nnnnnnn1111(1)(2)(3)3(1)(2)(1)(2)(3)nnnnnnnnnn裂差型裂项的三大关键特征:(1)分子全部相同,最简单形式为都是1 的,复杂形式可为都是x(x 为任意自然数 ) 的,但是只要将x提取出来即可转化为分子都是1 的运算。(2)分母上均为几个自然数的乘积形式,并且满足相邻2
3、 个分母上的因数“首尾相接”(3)分母上几个因数间的差是一个定值。(二)、 “裂和”型运算:常见的裂和型运算主要有以下两种形式:(1)11abababababba(2)2222ababababababba裂和型运算与裂差型运算的对比:裂差型运算的核心环节是“两两抵消达到简化的目的”,裂和型运算的题目不仅有“两两抵消”型的,同时还有转化为“分数凑整”型的,以达到简化目的。三、整数裂项(1) 122334.(1)nn1(1)(1)3nnn(2) 1123234345.(2)(1)(2)(1) (1)4nnnnnn n二、换元解数学题时, 把某个式子看成一个整体,用另一个量去代替它,从而使问题得到简
4、化,这叫换元法 换元的实质是转化,将复杂的式子化繁为简三、循环小数化分数1、循环小数化分数结论:纯循环小数混循环小数分子循环节中的数字所组成的数循环小数去掉小数点后的数字所组成的数与不循环部分数字所组成的数的差名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 18 页 - - - - - - - - - 分母n 个 9,其中 n 等于循环节所含的数字个数按循环位数添9,不循环位数添0,组成分母,其中9 在 0的左侧0.9aa; 0.99abab; 10.09910990ab
5、abab;0.990abcaabc,2、单位分数的拆分:例:110=112020=11=11=11=11分析:分数单位的拆分,主要方法是:从分母 N的约数中任意找出两个m和 n, 有:11()()()()mnmnNN mnN mnN mn=11AB本题 10 的约数有 :1,10,2,5.。例如:选 1 和 2,有:11(12)12111010(12)10(12)10(12)3015本题具体的解有:1111111111011110126014351530例题精讲模块一、 分数裂项【例 1】111111234234534566789789 10【解 析】原式1111111312323423434
6、578989 10L111312389101192160【巩 固】333.1234234517181920【解 析】原式11111113(.)31 232342343451718191819201131920111391231819201819206840【例 2】计算:571912323489 10L【解 析】如果式子中每一项的分子都相同,那么就是一道很常见的分数裂项的题目但是本题中分子不相同,而是成等差数列,且等差数列的公差为2相比较于2,4,6,这一公差为2 的等差数列 ( 该数列的第n个数恰好为n的 2 倍) ,原式中分子所成的等差数列每一项都比其大3,所以可以先把原式中每一项的分子都
7、分成3 与另一个的和再进行计算原式323431612323489 10L111128321 23234891012323489 10LL111111111132212232334899 102334910LL31111111122129102334910L名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 18 页 - - - - - - - - - 311112229021071146052315也可以直接进行通项归纳根据等差数列的性质,可知分子的通项公式为23n,所以23
8、23121212nnnnnnnnn,再将每一项的212nn与312nnn分别加在一起进行裂项后面的过程与前面的方法相同【巩 固】计算:571719115523434589 109 1011L()【解 析】本题的重点在于计算括号内的算式:57171923434589109 1011L这个算式不同于我们常见的分数裂项的地方在于每一项的分子依次成等差数列,而非常见的分子相同、或分子是分母的差或和的情况所以应当对分子进行适当的变形,使之转化成我们熟悉的形式观察可知523,734,即每一项的分子都等于分母中前两个乘数的和,所以571719234345891091011L23349102343459 10
9、11L111111342445351011911L111111344510112435911LL11111111111111111344510112243546810911LL1111111311221031181283325333155所以原式31115565155【巩 固】计算:345121245235634671011 1314L【解 析】观察可知原式每一项的分母中如果补上分子中的数,就会是5 个连续自然数的乘积,所以可以先将每一项的分子、分母都乘以分子中的数即:原式2222345121 23 452345634 56710 11 12 13 14L现在进行裂项的话无法全部相消,需要对分
10、子进行分拆,考虑到每一项中分子、分母的对称性,可以用平方差公式:231 54,24264,25374【解 析】原式2222345121 23 452 34563456710 11 12 13 14L154264374101441234523456345671011 1213 14L111123434545611 121344441234523456345671011 1213 14LL名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 18 页 - - - - - - - -
11、 - 111111122334344511 12121311111112342345234534561011121311 121314LL111112231213123411 1213 141111122 12132411 1213 141771811 1213 14118211 1411758308616【例 3】12349223234234523410LL【解 析】原式12349223234234523410LL21314110122323423410LL1111111122232323423492349 10LLL1362879912349103628800L【例 4】111111212
12、312100L LL【解 析】本题为典型的“隐藏在等差数列求和公式背后的分数裂差型裂项”问题。此类问题需要从最简单的项开始入手,通过公式的运算寻找规律。从第一项开始,对分母进行等差数列求和运算公式的代入有112(11) 11122,112(12)212232,原式22221200992(1)1122334100 101101101101L L【巩 固】234501(12)(12)(123)(123)(1234)(12349)(12350)LLL原式2133364610510155012251275(1113)(1316)(16110)(1122511275)12741275【巩 固】23410
13、01(12)(12)(123)(123)(1234)(1299)(12100)LLL【解 析】2111(12)112,311(12)(123)12123,10011(1299)(12100)129912100LLLL,所以原式1112100L15049150505050【巩 固】23101112(12)(123)(1239)(12310)LLL()名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 18 页 - - - - - - - - - 【解 析】原式234101()1
14、3366104555L1111111113366104555L11155155【例 5】22222211111131517191111131. 【解 析】这题是利用平方差公式进行裂项:22()()ababab,原式111111()()()()()()2446688 10101212141111111111111()2446688101012121421113()214214【巩 固】计算:222222223571512233478L【解 析】原式22222222222222222132438712233478L2222222111111112233478L21186364【巩 固】计算:222
15、222222231517119931199513151711993119951L【解 析】原式2222222222111113151711993119951L222997244619941996L111111997244619941996L11997219969979971996【巩 固】计算:22221235013355 799 101L【解 析】式子中每一项的分子与分母初看起来关系不大,但是如果将其中的分母根据平方差公式分别变为221,241,261,21001,可以发现如果分母都加上1,那么恰好都是分子的 4 倍,所以可以先将原式乘以4 后进行计算,得出结果后除以4 就得到原式的值了原式
16、22222222124610042141611001L222211111111142141611001L1111150413355799101L111111111501423355799101L名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 18 页 - - - - - - - - - 111501421011505041016312101【巩 固】224466881010133557799 11【解 析】(法 1) :可先找通项222111111(1)(1)nnannn
17、n原式11111(1)(1)(1)(1)(1)133557799 1111555(1)552111111(法 2) :原式288181832325050(2)()()()()335577991161014185065210453579111111【例 6】1113199921111111(1)(1)(1)(1)(1)223231999LL【解 析】11211112()1112(1)(2)12(1)(1)(1)2312nnnnnnnnL原式11111111()()()()223344519992000L【巩 固】计算:111112123122007【解 析】先找通项公式12112()12(1)1
18、nannnnnL原式11112(21)3(31)2007(20071)222L222212233420072008L20072200820071004【巩 固】111133535735721LL【解 析】先找通项:1111352122132nann nnnL,原式111111132435469 111012L1111111 3359 1124461012LL11111121112212175264【例 7】121231234123502232342350LLL1000999100011名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - -
19、- 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 18 页 - - - - - - - - - 【解 析】找通项(1)(1)2(1)(1)212nnnnnannnn原式2334455623344556410182814253647LL,通过试写我们又发现数列存在以上规律,这样我们就可以轻松写出全部的项,所以有原式2334455648494950505114253647475048514952L35023215226【例 8】222222222222233333333333331121231234122611212312341226【解 析】22222333(1)(21)122212
20、116()(1)123(1)314nnnnnnannnnnnn原式 =211111111()()()()31223342627L L=2152(1)32781【巩 固】2221111112131991L【解 析】22221(1)(1)1(1)1(1)1(2)nnnannnn原式223398989999(21)(21)(31)(31)(981)(981)(991)(991)L223344559898999929949131425364999710098110050L【例 9】计算:22222223992131991L【解 析】通项公式:221111112nnnannn n,原式223344989
21、89999(21)(21)(31)(31)(41)(41)(981)(981)(991)(991)L223344559898999931425364999710098L22334498989999132435979998100L29999110050【巩 固】计算:222222129911005000220050009999005000L【解 析】本 题 的 通 项 公 式 为221005000nnn, 没 办 法 进 行 裂 项 之 类 的 处 理 注 意 到 分 母2100500050001005000100100100nnnnnn,可以看出如果把n换成100n的话分母的值不变, 所以可以
22、把原式子中的分数两两组合起来,最后单独剩下一个22505050005000将项数和为100 的两项相加,得2222222221001002200100002100500010050001005000100100 1005000nnnnnnnnnnnnnn,所以原式249199 (或者,可得原式中99 项的平均数为1,所以原式19999)名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页,共 18 页 - - - - - - - - - 【例 10 】222222102112111
23、12120154132124【解 析】虽然很容易看出3213121,5415141可是再仔细一看,并没有什么效果, 因为这不象分数裂项那样能消去很多项我们再来看后面的式子,每一项的分母容易让我们想到公式 ,于是我们又有)12()1(632112222nnnn 减号前面括号里的式子有 10 项,减号后面括号里的式子也恰好有10 项,是不是“一个对一个”呢?22222210211211112120154132124211110153213211621201541321242122201564134212421201541321242122201212015641541342132124222016
24、4142124111013212116111161160模块二、换元与公式应用【例 11】计算:3333333313579111315【解析】原式333333333123414152414LL223331515181274L225760027848128【巩 固】 1 32435911L【解析】原式21213131101 101L22222222222131101231091231010101121103756LLL【巩 固】计算:1232343458910L【解析】原式2222221331441991L333323492349LL2123912349LL245451980【例 12】计算:2
25、34561111111333333名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页,共 18 页 - - - - - - - - - 【解析】法一:利用等比数列求和公式。原式711131137132641132729法二:错位相减法设234561111111333333S则23451111133133333S,61333SS,整理可得3641729S法三:本题与例3 相比,式子中各项都是成等比数列,但是例3 中的分子为3,与公比4 差 1,所以可以采用“借来还去”的方法,本题如
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