异分母分数加减法公式怎么算?通分步骤是什么?
,其核心在于通过通分将异分母分数转化为同分母分数,从而按照同分母分数加减法的法则进行计算,以下是详细的公式推导、步骤说明及示例解析。
异分母分数加减法的基本公式为:
[ \frac{a}{b} \pm \frac{c}{d} = \frac{a \times d \pm c \times b}{b \times d} ]
( \frac{a}{b} ) 和 ( \frac{c}{d} ) 为两个异分母分数,( b ) 和 ( d ) 分别为它们的分母,且 ( b \neq 0 )、( d \neq 0 ),公式中的关键步骤是通分,即找到两个分母的最小公倍数(LCM)作为公分母,将各分数转化为以公分母为分母的等价分数。
计算步骤详解
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找出公分母:通常选择两个分母的最小公倍数作为公分母,以简化计算,若分母互质(最大公约数为1),则公分母为两分母之积;若存在公约数,则通过短除法或分解质因数求LCM。
计算 ( \frac{1}{4} + \frac{2}{3} ),分母4和3互质,公分母为 ( 4 \times 3 = 12 )。
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通分转化:将每个分数的分子和分母同时乘以适当的数,使分母等于公分母。
- ( \frac{1}{4} = \frac{1 \times 3}{4 \times 3} = \frac{3}{12} )
- ( \frac{2}{3} = \frac{2 \times 4}{3 \times 4} = \frac{8}{12} )
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按同分母法则计算:转化后的分数可直接对分子进行加减运算,分母保持不变。
( \frac{3}{12} + \frac{8}{12} = \frac{3 + 8}{12} = \frac{11}{12} )
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约分结果:若分子与分母存在公约数,需约分为最简分数。
( \frac{2}{6} + \frac{3}{4} = \frac{4}{12} + \frac{9}{12} = \frac{13}{12} )(已为最简分数)。
示例解析(含表格)
以 ( \frac{3}{8} - \frac{1}{6} ) 为例,步骤如下:
| 步骤 | 操作说明 | 计算过程 |
|---|---|---|
| 找公分母 | 8和6的最小公倍数是24 | LCM(8,6) = 24 |
| 通分 | 将两分数转化为分母为24的等价分数 | ( \frac{3}{8} = \frac{9}{24} ), ( \frac{1}{6} = \frac{4}{24} ) |
| 分子相减 | 分母不变,分子相减 | ( \frac{9}{24} - \frac{4}{24} = \frac{5}{24} ) |
| 约分 | 检查5和24无公约数,结果为最简分数 | ( \frac{5}{24} )(无需约分) |
特殊情况处理
- 带分数运算:先将带分数化为假分数,再按上述步骤计算,最后将结果还原为带分数(若为假分数)。
( 2\frac{1}{3} + 1\frac{1}{2} = \frac{7}{3} + \frac{3}{2} = \frac{14}{6} + \frac{9}{6} = \frac{23}{6} = 3\frac{5}{6} )。 - 结果为负数:若被减数小于减数,结果为负数,需保留负号在分子前。
( \frac{1}{5} - \frac{3}{5} = -\frac{2}{5} )。
FAQs
Q1:为什么异分母分数加减法需要先通分?
A1:分数的分母代表整体被平均分成的份数,不同分母意味着份数标准不同(如1/4是“四等份”,1/3是“三等份”),无法直接相加减,通分后统一了份数标准,使分数转化为可运算的相同单位,类似于整数运算中对齐数位。
Q2:如何快速确定最小公倍数作为公分母?
A2:可采用以下方法:
- 列举法:列出两分母的倍数,找到最小公共倍数(适用于较小数字,如LCM(4,6)=12)。
- 短除法:用两分母的公约数连续除,直到商互质,将所有除数与商相乘(如8和6:除以2得4和3,再相乘 ( 2 \times 4 \times 3 = 24 ))。
- 质因数分解:将分母分解质因数,取各最高次幂相乘(如12=2²×3,18=2×3²,LCM=2²×3²=36)。
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