小学数学分数裂项
爱国的名人名言-关于和谐的作文
小学数学分数裂项
考试要求
(1)
能熟练运算常规裂和型题目;
(2) 复杂整数裂项运算;
(3)
分子隐蔽的裂和型运算。
(4) 4、通项归纳
知识结构
一、“裂差”型运算
将算式中的项进行拆分,使拆分后的项可前后抵消,这种拆项计算称为裂项法.裂项分为分数裂项和整数裂项,常见的裂项方法是将数字分拆成两个或多个数字单位的和或差。遇到裂项的计算题时,要仔细的观察每项的分子和分母,找出每项分子分母之间具有的相同的关系,找出共有部分,裂项的题目无需复杂的计算,一般都是中间部分消去的过程,这样的话,找到相邻两项的相似部分,让它们消去才是最根本的。
1、 对于分母可以写作两个因数乘积的分数,即
那么有
1
形式的
,这里我们把较小的数写在前面,即
ab
,
ab
1111
(
)
abbaab
2、
对于分母上为3个或4个自然数乘积形式的分数,我们有:
1111
[]
n(nk)(n2k)2kn(nk)(nk)(n2k)
1111
[
]
n(nk)(n2k)(n3k)3kn(nk)(n2k)(n
k)(n2k)(n3k)
3、 对于分子不是1的情况我们有:
k1
1
n(nk)
n
nk
hh
11
n
nk
k
nnk
2k11
n
nk
n2k
n
nk
nk
n2k<
br>
3k11
n
nk
n2k
n3k
n
nk
n2k
nk
n2k
n3k
h
n
nk
n2k
2k
h
11
nnknkn2k
1
hh
n
nk
n2k
n3k
3k
2
11
nnkn2knkn2kn3k
<
br>
2n
1
11
1<
br>
2
2n12n1
2n1
2n1
二、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。
三、复杂整数裂项型运算
复杂整数裂项
特点:从公差一定的数列中依次取出若干个数相乘,再把所有的乘积相加。其巧解方法
是:先把算式中最
后一项向后延续一个数,再把算式中最前面一项向前伸展一个数,用它们的差除以公差
与因数个数加1的
乘积。
整数裂项口诀:等差数列数,依次取几个。所有积之和,裂项来求作。后延减前伸,差数除以N
。N
取什么值,两数相乘积。公差要乘以,因个加上一。
需要注意的是:按照公差向前伸展时
,当伸展数小于0时,可以取负数,当然是积为负数,减负要加
正。对于小学生,这时候通常是把第一项
甩出来,按照口诀先算出后面的结果再加上第一项的结果。
此外,有些算式可以先通过变形,使之符合要求,再利用裂项求解。
四、“裂和”型运算
常见的裂和型运算主要有以下两种形式:
a
2
b
2
a<
br>2
b
2
ab
abab11
(1)
(2)
abababba
abababba
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。
重难点
(1) 复杂整数裂项的特点及灵活运用
(2)
分子隐蔽的裂和型运算。
(3) 通项归纳
例题精讲
2
一、 用裂项法求
1
型分数求和
n(nk)(n2k)
11
【例 1】
123234
1
789
【考点】分数裂项 【难度】☆☆☆
【题型】解答
【解析】
a
n
n1<
br>
n1
11
11
<
br>
n1nnn1
n1
n
n1
2
n1
n
n1
2
<
br>原式
1
11
11
<
br>
2
12
23
2334
1
11
1
6778
7889
1
11
2
1289
【答案】
【巩固】
35
144
35
。
144
1111
...
123234345
99100101
1111
[]
n(n1)(n2)2n(n1)(n1)(n2)
【考点】分数裂项
【难度】☆☆☆ 【题型】解答
【解析】
a
n
<
br>原式
111111111
[()()()...()]<
br>
212232334455699100100101
1
11
2
121
00101
【答案】
【例 2】
计算:
5049
20200
5049
。
20200111
135357579
1
200120032005
【考点】分数裂项
【难度】☆☆☆ 【题型】解答
【解析】原式
1
11
11
4
13353557
11
2001200320032005
1
11
4
1320032005
3
【答案】
【巩固】计算:
1004003
12048045
1004003
。
12048045
11
123234
1
9899100
【考点】分数裂项 【难度】☆☆☆
【题型】解答
11111111
【解析】原式
()
2
1223233434989999100
111
()
21299100
14949
29900
【答案】
二、 用裂项法求
分析:
4949
19800
4949
。
19800
2k
型分数求和
n(nk)(n2k)
2k
(n,k均为自然数)
n(nk)(n
2k)
2k11
n(nk)(n2k)n(nk)(nk)(n2k)
4444
【例 1】
......
1353
57939597959799
【考点】分数裂项 【难度】☆☆☆
【题型】解答
11111111
【解析】原式
()()......
()()
133535579395959795979799<
br>
【答案】
11
139799
3200
9603
3200
。
9603
4
【巩固】
444
......
13535793
9597
111111
)()......()
1335355793959597
【考点】分数裂项
【难度】☆☆☆ 【题型】解答
【解析】原式
(
【答案】
11
139597
9212
27645
9212
。
27645
1
型分数求和
n(nk)(n2k)(n3k)
三、 用裂项法求
分析:
1
(n,k均为自然数)
n(nk)(n2k)(n3k)
1111
()
n(nk)(n2k)(n3k)3kn(nk)(n2k)(nk)(n2k)(n
3k)
111
......
【例 1】 计算:
1234234517181920
【考点】分数裂项
【难度】☆☆☆ 【题型】解答
【解析】原式
[(
1111111
)()......()]
3
123234234345171819181920
111
[
]
3123181920
【答案】
【巩固】
1139
20520
1139
20520
11111
123423
453456678978910
【考点】分数裂项
【难度】☆☆☆ 【题型】解答
1
1111
【解析】原式
3
1232342
34345
11
7898910
5
1
11
119
<
br>
3
1238910
2160
【答案】
119
。
2160
四、用裂项法求
分析:
3k
型分数求和
n(nk)(n2k)(n3k)
3k
(n,k均为自然数)
n(nk)(n2k)(n3k)
3k11
n(nk
)(n2k)(n3k)n(nk)(n2k)(nk)(n2k)(n3k)
【例
2】 计算:
333
......
123423451
7181920
111111
)()......()
123234234345171819181920
【考点】分数裂项
【难度】☆☆☆ 【题型】解答
【解析】原式
(
【答案】
【巩固】
11
123181920
1139
6840
1139
。
6840
333
..
....
1234234521222324
【考点】分数裂项
【难度】☆☆☆ 【题型】解答
【解析】原式
3[(
1
3
111111
...)]
1
23234234345212223222324
11
123222324
422231
222324
2023
12144
【答案】
2023
。
12144
6
五、复杂裂项
111
【例 3】
112123
1
12100
【考点】分数裂项 【难度】☆☆☆ 【题型】解答 <
br>【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:<
br>112112
,,
1
(11)1
1212<
br>(12)2
23
22
原式
222
122334
2120099
2(1)1
1001
99
【答案】
1
。
101
【巩固】
1
23
1(12)(
12)(123)
(123
10
9)(123
10)
【考点】分数裂项 【难度】☆☆
【题型】解答
234
【解析】(法一):原式
1(
133
6610
11111
1
1
336610
1
1
1
55
10
)
4555
11
4555
1
55
(法二):先找出通项的规
律为
12
n
(n1)
1
2
n
n
有
12
n
(n1)
12
n
(n1)nn(n1)
22
4
(n1)n(n1)
而
411
2
(n1)n(n1)
(n1)nn(n
1)
(法三):
1
21
=
1(12)3
7
1
1
231
-=
1(12)(12)(123)6
2341
1(12)(12)(123)(123)(1234)10
发现1+2=3,1+2+3=6,1+2+3+4=10,…,也就是说当作为最后
一个减数分母的最后一个乘数为
多少,作为最终结果的单位分数的分母就是多少.
所以,原题中最后一个减数分母的最后一个乘数为1+2+3+4+…+9+10=55,所以最终计算结果为<
br>1
.
55
(法三):
21
1
1(12)12
311
(12)(123)12123
411
,
(12)(123)1231234
(123<
br>
10
9)(123
1
910)123
=
1
9123
10
原
式
=1
1
1
11
12
12123
1
<
br>
123
1
9123
10
=
=
【答案】
1
123
1
55
10
1
。
55
111111
【例 4】
2
2
2
2
2
2
.
31517191111131
【考点】分数裂项
【难度】☆☆☆ 【题型】填空
【解析】这题是利用平方差公式进行裂项:<
br>a
2
b
2
(ab)(ab)
,
原式
(
111111
)()()()()()
24466881010121214
11
()<
br>
24466881
111
()
2142
8
【答案】
3
14
3
。
14
1111
)(1)(1)(1
)
2
2
3
2
4
2
5
2
11)(1)
48
2
49
2
【巩
固】计算:
(1(1
【考点】分数裂项 【难度】☆☆☆
【题型】填空
【解析】
1
1111311124
,
(1
)(1)1(1)(1)
,……所以,
2
2
222
23
2
3333
485015025
494924949
1324
原式
2233
【答案】
25
。
49
1993
2
11995
2<
br>1
.
1993
2
119
95
2
1
3
2
15
2
17
2
1
【例 5】 计算:
2
315
2
172
1
【考点】分数裂项 【难度】☆☆☆
【题型】填空
2
2
2
【解析】
原式
1
2
1
2<
br>
1
2
315171
2
2
997
24
46
1111
997
2446
1
1
997
21996
2
19941996
11
19
941996
22
1
1
22
1993119951
997
【答案】
997
997
1996
997
。
1996
98
2
100
2
.
99
2
1
1
2
3
2
2
2
4
2
3
2
5
2
【巩固】计算:
2<
br>
2
2
213141
【考点】分数裂项
【难度】☆☆☆ 【题型】填空
3
2
5
2
34
1
2
3
2
102
2
4
2
20
104204344
【解析】
2
,
2
,…
…由于
2
,
,
2
2
,
2
,
213318
4115
33881515
可见,原式<
br>2
444
22
2
2
13
2
14
2
1
2
4
99
2
1
1
98100
9
11
1
2984<
br>
132435
1
11111
1964
1
2<
br>
32435
1
11
1962
1
299100
11
98100
19632
199
9900
198
【答案】
198
【例 6】
计算:
4751
4950
4751
。
4950
357
1
2
2
2
2
2
3
2
3
2
4
2
15
22
78
【考点】分数裂项 【难度】☆☆☆
【题型】解答
2
2
1
2
3
2
2
2
4
2
3
2
【解析】原式
22
22
22
122334
8
2
7<
br>2
22
78
1
1
【答案】
11111
2
2
2
2
3
2
3
2
4
2
1
2
8
11
7
2
8
2
63
64
63
。
64
50
2
.
99101
1
2
2
2
3
2
【巩固】计算:
133557
【考点】分数裂项 【难度】☆☆☆
【题型】填空
【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
22
2
2
1
,
4
2
1
,
61
,……,
1001
,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.
1
2
2
4
2
6
2
原式
2
4
214
2
16<
br>2
1
100
2
100<
br>2
1
1
111
1
2
1
2
1
2
4
214161
1
111
50
4
133557
1
1
100
2
1
1
99101
10
11
11111
50
1
4
2
33557
11
99101
1
1
1
50
1
4
2
101
150
50
4101
12
【答案】
12
23
【例 7】
1(12)(12)(123)
(123
50
49)(12350)
63
101
63
。
101
【解析】原式=
3550
24
++++…+
12251275<
br>13
36
610
1015
1
1
11
11111
)+(
)+(
)+()
31225
127536610
=(
=
1274
1275
【答案】
【巩固】
1274
。
1275
234
1
(12)(12)(123)(123)(1234)
(12<
br>100
99)(12100)
【考点】分数裂项
【难度】☆☆☆ 【题型】计算
【解析】
211311
,,……,
1(12)11
2(12)(123)12123
100
99)(12100)
11
,所以
129912100(12
原式
1
1
12
1
5050
100
1
【答案】
5049
5050
5049
。
5050
课堂检测
11
1、
计算:
3245671
255771111161622222929
【考点】分数裂项
【难度】☆☆ 【题型】填空
【解析】原式
【答案】
1
2
2
2<
br>2
2
3
2
18
2
19
2
19<
br>2
20
2
2、
12231
8191920
111
25577229292
1
。
2
【考点】分数裂项
【难度】☆☆☆ 【题型】解答
【解析】原式
【答案】
36
3、
92021919
...21736
21912020
19
。
20
1111
11212312
100
【考点】分
数裂项 【难度】☆☆☆ 【题型】解答
【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
112112
,,……,
1
(11)1
1
212
(12)2
23
22
原式
4、
2222120099
2(1)1
1223341001
1
99100101
999897
123234345
【考点】分数裂项 【难度】☆☆☆ 【题型】解答
【解析】
99100110011001
==-=- <
br>1231231232312323
98100210021001==-=-
23423423423423434
97100
310031001
==-=-
……
34534534534534545
12
110099100991001
==-=-
991
0010199100101991001019910010199100101100
101
原式
111
...(...)
123234345991001012334100101
11111
100()()
22101002101
24
【答案】
24
5、
51
101
51
。
101
333
<
br>......
1234234517181920
【考点】分
数裂项 【难度】☆☆☆ 【题型】解答
1111111
【解析】原式
3[(...)]
3123234234345171819181920
11<
br>
123181920
【答案】
3
19201
181920
1139
6840
1139
。
6840
家庭作业
1、
计算:
57
123234
19
.
8910
【考点】分数裂项 【难度】☆☆☆
【题型】填空
【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
的分子都分成3与另一个的和再进行计算
.
原式
3234
123234
316
8910
12
1
<
br>
2
8910
123234
8
8910
1
910
1
1
3
123234
1
1111
3
2<
br>
12232334
11
1
1
2
89910
233
4
13
3
11
1111
2
2
12910
2334
3
11<
br>
11
2
2
290
210
11
910
711
4605
23
15
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
2n3232
,再将每一项的与
n
n
1
n2
n1
n2
n
n1
n2
n1n2
3
分别加在一起进行裂项.后面
的过程与前面的方法相同.
n
n1
n2
【答案】
23
。
15
57
234345
1719
)
891091011
2、
计算:
1155(
【考点】分数裂项 【难度】☆☆☆
【题型】解答
【解析】(法一):本题的重点在于计算括号内的算式:
57
234345
1719
.这个
8910
91011
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
57
234345
1719
891091011
2334
234345
910
91011
11
1011911
1
911
1111
81
0911
1111
34244535
1
1
3445
1111
3445
1
11
1011
2435
11
1
111111
1011
2
243546
11
1
1111
81
28
31
311221
55
所以原式
1155
31
651
.
55
(法二):上面的方法是最直观的转化方法,但不是唯一的转化方法.由于分子成等差数列,而等
差数列
14
的通项公式为
and
,其中<
br>d
为公差.如果能把分子变成这样的形式,再将
a
与
nd
分开
,每一项都变成两
个分数,接下来就可以裂项了.
57
2343
45
122132
234345
1719
891091011
182192
891091011
182192
891089109101191011
22
9101011
11
<
br>1011
122132
23423434
5345
11
23434
5
112
2
891091011
3445
1
1111
2
233
43445
1
11
11
2
2
231011
311
11
1111
2
9101011
3445
112234131
,
1222
31
651
.
55
所以原式
115
5
(法三):本题不对分子进行转化也是可以进行计算的:
57
234345
1719
<
br>
891091011
17
11
19
11
2
89910
2
9101011<
br>
5
11
7
11
2
2334
2
3445
5111
75
97
<
br>
223
22
34
22
45
1191
1917
22
91
021011
5111
2233445
511
1931
1231022055
1191
<
br>
91021011
所以原式
1155
31
65
1
.
55
(法四):对于这类变化较多的式子,最基本的方法就是通项归纳.先找每
一项的通项公式:
a
n
2n1
(
n2
,3,……,9) n(n1)(n2)
如果将分子
2n1
分成
2n
和1,就
是上面的法二;如果将分子分成
n
和
n1
,就是上面的法一.
【答案】
651
。
3、 计算:
345
124523563467
12
10111314
15
【考点】分数裂项
【难度】☆☆☆ 【题型】解答
【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:
3
2
4
2
5
2
原式
123452345634567
12
2
<
br>1011121314
现在进行裂项的话无法全部相消,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
2
154
,
4
2
264
,
5
2
374
……
3
2
4
2
5
2
原式
123452345634567
12
2
<
br>1011121314
154264374
123452345634567
10144
1011121314
111
1
111213
234345456
444
1234523
45634567
1
1111
2
23343445
4
1011121314
11
11121213
11
1011121311121314
1111
1234234523453456
1
11
11
2
231213
<
br>123411121314
【答案】
4、 计算:
11111771111175
12212132411121314811121314821114830861
6
75
。
616
111
135246357
1
202224
【考点】分数裂项 【难度】☆☆☆
【题型】解答
【解析】原式=
=
=
=
【答案】
16
11111
++…++
+…+
1353
57192123246202224
111111
(-)+(-)
41321234242224
45
+=+
483211234
38625
340032
38625
。
340032
5、 计算:
1111
2232342345
1
234200
【考点】分数裂项
【难度】☆☆☆ 【题型】解答
【解析】
a
n
<
br>122
11
<
br>n3n
n
n3
3
n
n3
2
11
原式=
2
111111
3
142536199
=
2
3
1
1
2
1
3
1
20
0
1
201
1
202
=
1
430933
2030100
【答案】
1
430933
2030100
。
202
17