六年级奥数-第一讲.分数的速算与巧算.教师版.pdf
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1、分数的速算与巧算分数的速算与巧算教学目标教学目标本讲知识点属于计算大板块内容,分为三个方面系统复习和学习小升初常考计算题型.1、裂项: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: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: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 4、通项归纳法、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
2、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、裂项综合(一)(一)、“裂差”型运算“裂差”型运算(1)对于分母可以写作两个因数乘积的分数,即1形式的,这里我们把较小的数写在前面,即a b,那么有ab1111()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:11,形式的,我们有:n(n 1)(n 2)n(n 1)(n 2)(n3)1111n(n 1)(n 2)2 n(n1)(n1)(n 2)1111n(n 1)(n 2)(n3)3 n(n1)(n 2)(n1)(n 2)(n3)裂差型裂项的三大
3、关键特征: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 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)(二)、“裂和”型运算:“裂和”型运算:常见的裂和型运算主要有以下两种形式:a2b2a2b2aba bab11(1)(2)abababbaabababba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
4、数凑整”型的,以达到简化目的。三、整数裂项(1)12 2334.(n1)n1(n1)n(n1)31(n2)(n1)n(n1)4(2)123 234345.(n2)(n1)n 二、换元二、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、循环小数化分数三、循环小数化分数1 1、循环小数化分数结论:、循环小数化分数结论:纯循环小数混循环小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分子循环节中的数字所组成的数所组成的数的差按循环位数添 9,不循环位数添 0,组成分母,其中 9 在 0分母n 个 9,其中 n
5、 等于循环节所含的数字个数的左侧 abcaaabab1ab;,0.abc 0.a 0.ab 0.0ab 99099999109902 2、单位分数的拆分:、单位分数的拆分:例:例:11111111111=102020 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(m n)mn11=NN(m n)N(m n)N(m n)AB本题 10 的约数有:1,10,2,5.。例如:选 1 和 2,有:11(1 2)12111010(1 2)10(1 2)10(1 2)3015本题具体的解有:1111111111011110126014351530例题精讲模块一、
6、分数裂项分数裂项11111 1234234534566789789101111111【解析】原式31232342343457898910【例【例 1 1】111119312389102160333【巩巩固固】.12342345171819201111111【解析】原式3(.)312323423434517181918192011319201113912318192018192068405719【例【例 2 2】计算:计算:1232348910【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,
7、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分成3 与另一个的和再进行计算原式3 23 41232343168910112811 3 2123234891012323489101 111111111 3 22122323348991091023343 111111 2212910233411 910311 7112311 222902104605152与n 1 n 2 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2n3,所 以2
8、n 323,再 将 每 一 项 的nn 1n 2 n 1n 2nn 1n 23分别加在一起进行裂项后面的过程与前面的方法相同nn 1n 2【巩巩固固】计计算:算:1155(572343451719)8910910111719这个算式不同于我们891091011【解析】本题的重点在于计算括号内的算式:57234345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5 23,7 34,即每一项的分子都等于分母中前两个乘数的和,所以571719234345891091011233 4910
9、2343459101111111134244535101191111111110112435911344511 1111111111110112243546344511 11111 81 28 3131122103113325335531所以原式1155 651551111 810911【巩巩固固】计计算:算:3451245235634671210111314【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:324252原式1234523456345671221011121314现在进行裂项的话无法全部相消,
10、需要对分子进行分拆,考虑到每一项中分子、分母的对称性,可以用平方差公式:3 15 4,4 26 4,5 37 4222324252【解析】原式123452345634567122101112131415 426 437 412345234563456711111112132343454561014 410111213144444101112131412345234563456711111112233434451112121311111110111213111213141234234523453456111112231213123411121314111117711111751221213241
11、1121314811121314821114830861612349【例【例 3 3】22323423452341012349【解析】原式2232342345234102131411012232342341011111111222323234234923491013628799123491036288001111【例【例 4 4】11 21 231 2100【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112,1(11)1122112,1 2(1 2)2232
12、原式2221223342120099 2(1)1100101101101101(1 2350 49)(1 2350)234【巩巩固固】1(1 2)(1 2)(1 23)(1 23)(1 23 4)原式2345501336610101512251275(1111111112741)()()()36610122512751275310099)(1 2100)234【巩巩固固】1(1 2)(1 2)(1 23)(1 23)(1 23 4)(1 2211311【解析】,1(1 2)11 2(1 2)(1 23)1 21 2310099)(1 2(1 2原式1100)11,所以1 2991 210011
13、 2100150495050505023【巩巩固固】11(1 2)(1 2)(1 23)(1 2323410【解析】原式1()133661045551109)(1 2310)11 111111145553366101 1155155111111【例【例 5 5】222222.3 15 17 19 111 113 122【解析】这题是利用平方差公式进行裂项:a b (a b)(a b),原式(111111)()()()()()244668810101212141111111111111()2446688101012121421113()214214【巩巩固固】计计算:算:357122222323
14、242157282221232224232【解析】原式21 22223232428272227 811111112222222223347816312864321521721199321199521【巩巩固固】计计算:算:23 15217211993211995211222【解析】原式12 1 1223 15 17 1221 1221993 11995 1222 997 24461994199611199711111 997 997 997199419961996244621996122232【巩巩固固】计计算:算:1335575029910122【解析】式子中每一项的分子与分母初看起来关系不
15、大,但是如果将其中的分母根据平方差公式分别变为2 1,4 1,621,10021,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1224262原式242 1421621100210021111112121242 14 16 11111504133557111002119910111 9910111111115014233557111 150635015012421011011014224466881010【巩巩固固】13355779911n211121【解析】(法 1):可先找通项an2n 1n 1(n 1)(
16、n 1)原式(111111)(1)(1)(1)(1)1335577991111555(1)5 52111111288181832325050(法 2):原式(2)()()()()33557799116101418506510 4 5357911111111131999【例【例 6 6】21111111(1)(1)(1)(1)(1)22323199911211n1【解析】n1 2()111n 2(n1)(n 2)n1n 2(1)(1)(1)23n12111111 111999原式()()()()213445199920001000100023 2【巩巩固固】计计算:算:11111 21 231
17、2200711 2n211 2()n(n1)nn112007(2007 1)2【解析】先找通项公式an原式1112(2 1)3(31)22222220072007 212233420072008200810041111【巩巩固固】335357357 21111【解析】先找通项:an,352n 11 2n 13 nnn 22原式11111324354611911101211111 1911244610121335111 111 175211122122641 21 231 23 41 2350【例【例 7 7】22323 42350(1 n)nn(n1)2【解析】找通项an(1 n)nn(n1)
18、212原式2334455641018282334455614253647,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233445561425364748494950505135023 2475048514952152261212 2212 223212 2232 4212 22 262【例【例 8 8】33311 2313 233313 2333 431 23 263n(n 1)(2n 1)1 2 n22n12116【解析】an3()n2(n 1)21 23 n33n(n1)3nn 142111111112152原式=()()()()=(1)31223342
19、62732781222111【巩巩固固】1212122 13 199 11(n 1)2(n 1)2【解析】an1(n 1)21(n 1)21n(n 2)223398989999原式(2 1)(2 1)(31)(31)(981)(981)(991)(991)2233445598989999299491314253649997100981100502232992【例【例 9 9】计算:计算:222 132199 1n 1n 1【解析】通项公式:an,n 11n 11nn 2原式22223344(2 1)(2 1)(31)(31)(4 1)(4 1)98989999(981)(981)(99 1)(
20、99 1)22334455989899993142536499971009822334498989999299991324359799981001100502122992【巩巩固固】计计算:算:221 100500022200500099 99005000n2【解析】本 题 的 通 项 公 式 为2,没 办 法 进 行 裂 项 之 类 的 处 理 注 意 到 分 母n 100n5000n2100n 5000 5000 n100 n 5000 100 n100 100 n,可 以 看 出 如 果 把n换 成100n的 话 分 母 的 值 不 变,所 以 可 以 把 原 式 子 中 的 分 数 两
21、 两 组 合 起 来,最 后 单 独 剩 下 一 个502将项数和为 100 的两项相加,得50250005000n2100n100nn22n2200n 1000022 2,22n 100n5000100n100100 n5000n 100n5000n 100n5000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)2211 111124【例【例 10 10】222222234520211 21 2 10 1111111【解析】虽然很容易看出,可是再仔细一看,并没有什么效果,因为这不象分数裂项23234545那样能消去很多项我们再来看后面的式子,每一项的分
22、母容易让我们想到公式,于是我们又有16 减号前面括号里的式子有 10 项,减号后面括号里的式子2222n(n 1)(2n 1)1 2 3 n也恰好有 10 项,是不是“一个对一个”呢11 111124 222222234520 211 21 2 10 111111124 62345202112323510112124111111 2423452021243465202221111111 232 434546520 2120 22 21242411111 601166120221011244612231111模块二、换元与公式应用33333333【例【例 11 11】计计算:算:1 3 5 7
23、9 11 13 153333【解析】【解析】原式1 2 3 4 1431532343 7314345760027282481281521512813 23【巩巩固固】132435911【解析】【解析】原式21213131221321223212 2232101101102110291021010112110 3756【巩巩固固】计计算:算:123 2343458910222【解析】【解析】原式 2 2 1 3 3 1 4 4 1 9921 2333 431 2 3 932 3 4 912 3 4 29 9 45245 1980111111【例【例 12 12】计计算:算:12345633333
24、3【解析】【解析】法一:利用等比数列求和公式。17113原式1131732641132729法二:错位相减法设S 111111123456333333则3S 311111113642345,3S S 36,整理可得S 1333333729所以可以采用法三: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,“借来还去”的方法,本题如果也要采用“借来还去”的方法,需要将每一项的分子变得也都与公比差 1由于公比为 3,要把分子变为 2,可以先将每一项都乘以 2 进行算,最后再将所得的结果除以 2 即得到原式的值由题设,2S 2222222136423456
25、,则运用“借来还去”的方法可得到2S 6 3,整理得到S 13333333729(22 4262 1002)(123252 992)【例【例 13 13】计计算:算:1 23 91098 3 21(2212)(4232)(6252)(1002992)【解析】【解析】原式102(2 1)(2 1)(4 3)(4 3)(65)(65)(10099)(10099)1001 23 4 9910050501 5010010022【巩巩固固】3141592631415925 31415927 _;1234 8766 24688766 _22【解析】【解析】观察可知和都与相差 1,设a 31415926,原
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