文档内容
裂项法(一)
同学们知道:在计算分数加减法时,两个分母不同的分数相加减,要先通分化成同分母
分数后再计算。
(一)阅读思考
1 1 1
例如 ,这里分母3、4是相邻的两个自然数,公分母正好是它们的乘积,把这
3 4 12
个例题推广到一般情况,就有一个很有用的等式:
1 1 n1 n
n n1 n(n1) n(n1)
n1n 1
n(n1) n(n1)
1 1 1
即
n n1 n(n1)
1 1 1
或
n(n1) n n1
下面利用这个等式,巧妙地计算一些分数求和的问题。
【典型例题】
1 1 1 1
例1. 计算: ……
19851986 19861987 19871988 19941995
1 1 1
19951996 19961997 1997
分析与解答:
1 1 1
19851986 1985 1986
1 1 1
19861987 1986 1987
1 1 1
19871988 1987 1988
……
1 1 1
19941995 1994 1995
易提分旗舰店 https://yitifen.tmall.com 听听课 https://www.tingtingke.com1 1 1
19951996 1995 1996
1 1 1
19961997 1996 1997
上面12个式子的右面相加时,很容易看出有许多项一加一减正好相互抵消变为0,这
一来问题解起来就十分方便了。
1 1 1 1 1
…
19851986 19861987 19871988 19951996 19961997
1
1997
1 1 1 1 1 1 1 1 1
……
1985 1986 1986 1987 1987 1988 1995 1996 1996
1 1 1
1997 1997 1985
像这样在计算分数的加、减时,先将其中的一些分数做适当的拆分,使得其中一部分分
数可以相互抵消,从而使计算简化的方法,我们称为裂项法。
1 1 1 1
例2. 计算: …
1 12 123 123…100
公式的变式
1 2
12…n n(n1)
当n分别取1,2,3,……,100时,就有
1 2
1 12
1 2
12 23
1 2
123 34
1 2
1234 45
1 2
12…100 100101
易提分旗舰店 https://yitifen.tmall.com 听听课 https://www.tingtingke.com1 1 1 1
…
1 12 123 12…100
2 2 2 2 2
…
12 23 34 99100 100101
1 1 1 1 1
2( … )
12 23 34 99100 100101
1 1 1 1 1 1 1 1 1
2(1 … )
2 2 3 3 4 99 100 100 101
1
2(1 )
101
100
2
101
200
101
99
1
101
1 1 1
例3. 设符号( )、< >代表不同的自然数,问算式 中这两个符号所代表的
6 ( )
数的数的积是多少?
1 1 1 1 1 1
分析与解:减法是加法的逆运算, 就变成 ,与前面提到的等式
6 ( ) 6 ( )
1 1 1 1 1 1
相联系,便可找到一组解,即
n n1 n(n1) 6 7 42
另外一种方法
1 1 1
设n、x、y 都是自然数,且x y,当 时,利用上面的变加为减的想法,得算
n x y
xn 1
式 。
nx y
1
这里 是个单位分数,所以xn一定大于零,假定xnt 0,则xnt,代入上式
y
t 1 n2
得 ,即y n。
n(nt) y t
易提分旗舰店 https://yitifen.tmall.com 听听课 https://www.tingtingke.com又因为 y 是自然数,所以t一定能整除n2,即t是n2的约数,有 n 个t就有 n 个 y ,这一来
1 1 1 n2
我们便得到一个比 更广泛的等式,即当xnt,y n,t是n2的
n n1 n(n1) t
1 1 1
约数时,一定有 ,即
n x y
1 1 t
n nt n(nt)
n2 1 1 1
上面指出当 xnt, y n,t是 n2的约数时,一定有 ,这里
t n x y
n6,n2 36,36共有1,2,3,4,6,9,12,18,36九个约数。
当t 1时,x7,y 42
当t 2时,x 8,y 24
当t 3时,x 9,y 18
当t 4时,x 10,y 15
当t 6时,x 12,y 10
当t 9时,x 15,y 10
当t 12时,x 18,y 9
当t 18时,x 24,y 8
当t 36时,x 42,y 7
故( )和< >所代表的两数和分别为49,32,27,25。
【模拟试题】(答题时间:20分钟)
二.尝试体验:
1. 计算:
1 1 1 1 1
…
12 23 34 9899 99100
易提分旗舰店 https://yitifen.tmall.com 听听课 https://www.tingtingke.com1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2. 计算:
3 6 10 15 21 28 36 45 55 66 78 91 105 120
1 1 1
3. 已知x、y是互不相等的自然数,当 时,求x y。
18 x y
易提分旗舰店 https://yitifen.tmall.com 听听课 https://www.tingtingke.com【试题答案】
1. 计算:
1 1 1 1 1
…
12 23 34 9899 99100
1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 …
2 2 3 3 4 98 99 99 100
1
1
100
99
100
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2. 计算:
3 6 10 15 21 28 36 45 55 66 78 91 105 120
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
6 12 20 30 42 56 72 90 110 132 156 182 210 240
1 1 1 1 1 1 1 1 1
2(
23 34 45 56 67 78 89 910 1011
1 1 1 1 1
)
1112 1213 1314 1415 1516
1 1
2( )
2 16
1
1
8
7
8
1 1 1
3. 已知x、y是互不相等的自然数,当 时,求x y。
18 x y
x y的值为:75,81,96,121,147,200,361。
1 11 1 1
因为18的约数有1,2,3,6,9,18,共6个,所以有
18 18(11) 36 36
1 12 1 1
18 18(12) 54 27
5427 81
1 13 1 1
18 18(13) 72 24
7224 96
易提分旗舰店 https://yitifen.tmall.com 听听课 https://www.tingtingke.com1 16 1 1
18 18(16) 126 21
21126147
1 19 1 1
18 18(19) 180 20
20180 200
1 118 1 1
18 18(118) 19 342
19342 361
1 23 1 1
18 18(23) 45 30
304575
1 29 1 1
18 18(29) 99 22
2299121
还有别的解法。
易提分旗舰店 https://yitifen.tmall.com 听听课 https://www.tingtingke.com