奥数:1-2-1分数裂项
定海区人力资源和社会保障局-木心语录
分数裂项计算
教学目标
本讲知识点属于计算大板块内容,其实分数裂项很大程度上是发现规律、利用公式
的过程,可以分为
观察、改造、运用公式等过程。很多时候裂项的方式不易找到,需要进行适当的变形,
或者先进行一部分
运算,使其变得更加简单明了。
本讲是整个奥数知识体系中的一个精华部分
,列项与通项归纳是密不可分的,所以先找通项是裂项的
前提,是能力的体现,对学生要求较高。
知识点拨
分数裂项
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
1111
()
abbaab
1
形式的,这里我们把较小的数写在前面,即
ab
,<
br>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(n1)(n2)n(n1)(n2)
(n3)
1111
[]
n(n1)(n2)2n(n
1)(n1)(n2)
1111
[]
n(n1)(n2)
(n3)3n(n1)(n2)(n1)(n2)(n3)
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、“裂和”型运算:
常见的裂和型运算主要有以下两种形式:
ababab
abab11
(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,<
br>同时还有转化为“分数凑整”型的,以达到简化目的。
(1)
2222
11111
【例 1】
。
1223344556
【考点】分数裂项【难度】2星【题型】计算
【关键词】美国长岛,小学数学竞赛
11
11
11
115
【解析】 原式
<
br>
<
br>
12
23
56
166
提醒学生注意要乘以(分母差)分之一,如改为:
1111
,计算过
程就要变为:
13355779
例题精讲
1111
11
1
.
13355779
19
2
5
【答案】
6
111
【巩固】
......
10111
1125960
【考点】分数裂项【难度】2星【题型】计算
111111111
【解析】
原式
()()......()
106012
1
【答案】
12
2222
【巩固】
109985443
【考点】分数裂项【难度】2星【题型】计算
1111
1111
11
7
【解析】 原式
2
2
4534
310
15
91089
7
【答案】
15
1111
【例 2】
1
1212312
100
【考点】分数裂项【难度】3星【题型】计算
【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
112112
代入有
,,……,
1
(11)
1
1212
(12)2
23
22
2222120099
原式
2(1)1
1
223341001
99
【答案】
1
101
1111
【例 3】
13355799101
【考点】分数裂项【难度】2星【题型】计算
0
【解析】
(1
…
)
13355799101
50
【答案】
101
111
1
【巩固】
计算:
25
2325
133
557
【考点】分数裂项【难度】2星【题型】计算
【关键词】2009年,迎春杯,初赛,六年级
1
11111
1
1
2524
25
1
【解析】 原式
25
1
12
2
3352325
2
25
225
【答案】
12
2551
【巩固】
4881212162000200420042008
【考点】分数裂项【难度】2星【
题型】计算
【关键词】2008年,台湾,小学数学竞赛,初赛
251
11111
【解析】
原式
16
12233450050150
1502
251
1111111
<
br>1
16
<
br>22334501502
25150150121
15
165023232
21
【答案】
15
32
3245671
【巩固】 计算:
25577
1111161622222929
【考点】分数裂项【难度】3星【题型】计算
111
【解析】 原式
25577229292
1
【答案】
2
11111111
【例 4】 计算:
()128
8244888
【考点】分数裂项【难度】2星【题型】计算
【关键词】2008年,101中学
1111
【解析】
原式
(
)
128
2446681618
1111111
()128
224461618
11
()64
218
4
28
9
4
【答案】
28
9
11111111
【巩固】
_______
6122
【考点】分数裂项【难度】2星【题型】计算
【关键词】2008年,第六届,走美杯,初赛,六年级
【解析】
根据裂项性质进行拆分为:
11111111
6122
11111111
23344556677889910
112
==
2105
2
【答案】
5
111111
【巩固】
1
3610152128
【考点】分数裂项【难度】6星【题型】计算
【关键词】2008年,第6届,走美杯,6年级,决赛
1111
【解析】
原式
1
121231234
1234567
1
222
233478
11
11111
2
78
22334
<
br>1
7
2
1
8
4
7
【答案】
4
111111111
【巩固】 计算:
=
26122
【考点】分数裂项【难度】3星【题型】计算
【关键词】2006年,第4届,走美杯,6年级,决赛
111111111
【解析】 原式
()
22
3344556677889910
1111111
()
22334910
111
()
2210
1
10
【答案】
1
10
11111
【巩固】
。
1
【考点】分数裂项【难度】3星【题型】计算
11111
【解析】
原式
255881111141417
1<
br>
1111111111
3
255881111141417
1
11
5
3
217
34
5
【答案】
34
1111
135357579200120032005
【考点】分数裂项【难
度】3星【题型】计算
【关键词】2005年,第10届,华杯赛,总决赛,二试
【例
5】 计算:
【解析】 原式
1
11
1
1
11
4
2001200320032005<
br>
1335
3557
1
11
1004003
4
1320032005
1204804
5
【答案】
1004003
12048045
7
4.50.16
1
111
【例 6】
18
1
13
3.753.2
3153563
3
【考点】分数裂项【难度】
3星【题型】计算
【关键词】2007年,仁华学校
79161
1
11
1
18290
【解析】
原式
1
1335577
9
1331.2540.8
3
71
46
1
1
1
1
1<
br>
1
1
1<
br>233579
1312
3
4631823
=<
br>
2442936
23
【答案】
36
11111
【例 7】 计算:
123420
261220420
【考点】分数裂项【难度】3星【题型】计算
【关键词】第五届,小数报,初赛
11
111
【解析】 原式
123
20
<
br>
420
261220
11111
210
122334452021
111111
1
2101
223342021
120
2101210
2121
20
【答案】
210
21
11111
【巩固】 计算:
200820092010
=。
20112012
70
【考点】分数裂项【难度】2星【题型】计算
【关键词】2008年,学而思杯,6年级,1试
11111
【解析】
原式
20082009201020112012
366991212151518
1<
br>
111111
20105
9
122356
10050
5
54
5
54
【答案】
10050
11224
____。
26153577
【考点】分数裂项【难度】2星【题型】计算
【关键词】2009年,学而思杯,6年级
1325375117
【解析】原式
26153577
【巩固】
计算:
111111111
2233557711
110
1111
10
【答案】
11
1
1111111
【巩固】 计算:
3195
【考点】分数裂项【难度】3星【题型】计算
【解析】 分析这
个算式各项的分母,可以发现它们可以表示为:
32
2
113
,154
2
135
,……,
19514
2
1
1315
,
1111111
所以原式
1335577991111131315
1
11
1
11
1
11
2
13
2
35
2
1315
1
11
7
2
115
15
7
【答案】
15
19899
【巩固】 计算:
.
26122
【考点】分数裂项【难度】3星【题型】计算
【关键词】2008年,四中
1
1
1
1
【解析】 原式
1
<
br>
1
1
1
2
6
<
br>12
9900
11
1
99
122399100
11
111
99
1
99100
223
1
99
1
100
98
1
100
1
100
111
【例 8】
12323
4789
【考点】分数裂项【难度】3星【题型】计算
n1<
br>
n1
11
11
【解析
】 首先分析出
n1nnn1
n1
n
n1
2
n1
n
n1
2
【答案】
98
1
11
11
1
11
1原式
2
1223
23
34
6778
7889
1
11
2
1289
35
144
35
【答案】
144
111
【巩固】 计算:
1232349899100
【考点】分数裂项【难度】3星【题型】计算
11111111
【解析】 原式
()
21223233434989999100
9
()
212991
4949
【答案】
19800
1111
【巩固】 计算:
135246357202224
【考点】分数裂项【难度】3
星【题型】计算
1
1111
【解析】 原式=++…+++…+
13
5
357
192123246202224
1
11111
=(-)+(-)
2224
41321234
24
40
652816010465
=+=+
483
211234
38625
=
340032
38625
【答案】
340032
4444
【巩固】
......
135357939
597959799
【考点】分数裂项【难度】3星【题型】计算
11111111
【解析】
()()......()()
133535579395959795979799
113200
1397999603
3200
【答案】
9603
9998971
【巩固】
12323434599100101
【考点】分数裂项【难度】3星【题型】计算
11
991001100100
【解析】 ==-=-
12312
3123
23
123
23
98100210021001<
br> ==-=-
23423423423423434
9710
0310031001
==-=-……
3453453453453
4545
11009910099100
1
==-=-
99100
10199100101991001019910010199100101
10
0101
111
原式
...(...)
1
23234345991001012334100101
1111151
100()()24
221
51
【答案】
24<
br>
101
11111
【例 9】
123423453456678978910
【考点】分数裂项
【难度】3星【题型】计算
1
111111
【解析】 原式
3
1
232342343457898910
1
1
1
119
3<
br>
1238910
2160
119
【答案】
2160
333
【巩固】
......
12
34234517181920
【考点】分数裂项【难度】3星【题型】计算
1111111
【解析】 原式
3[(...)]
3123234234345171819181920
11319
2011139
1231819201819206840
1139
【答案】
6840
5719
【例 10】
计算:
.
1232348910
【考点】分数裂项【难度】3星【题型】计算
【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.
3234316
原式
1232348910
1128
1
1
3
2
12323489101232348910<
br>
1
111111
11
1<
br>3
2
2
1223233489910
910
2334
3
11
11
1111
2
2
12910
<
br>910
2334
3
11
11
711
23
2
2
290
210
4605
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
2n32
32
,再将每一项的与
n
n1
n2
n1n2nn1n2n1n2
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
571719
<
br>
)
234345891091011
【考点】分数裂项【
难度】3星【题型】计算
【关键词】2009年,迎春杯,初赛,五年级
571719
【解析】 本题的重点在于计算括号内的算式:
.这个算式不同
234345891091011
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
【巩固】
计算:
1155
(
571719
<
br>234345891091011
2334910
23434591011
111111
342445351011
911
11
111
1
34
4510112435911
11
1
1111111111
1111
1011
2
243546810911
3445
11
1
1111
8
1
28
31
<
br>
311221
55
31
所以原式
11556
51
.
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,而等差数列的
通项公式为
and
,其中
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<
br>变成两个分数,接下来就可以裂项了.
571719
234345891091011
1221321821
92
234345891091
011
122132182192
23423434534589108910910119101
1
1111222
2
891091011
34459101011
234345
1
111111
11
1111
2
2
233434459101011
1011
3445
1
11
11
2
2
231011
311
112234
131
,
1222
所以原式
1155
31
651
.
55
(法三)
本题不对分子进行转化也是可以进行计算的:
571719
23434589
1091011
5
11
7
11
17
11
19
11
2
2334
2
3445
2
89910
2
9101011
51111191
75
97
1917
<
br>
223
22
34
<
br>22
452
91021011
2
51111191
22334459
1021011
5111931
123102205531
所以原式
1155651
.
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:
2n1
a
n
(
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
34512
【巩固】 计算:
124523563467101113
14
【考点】分数裂项【难度】3星【题型】计算
【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
12
2
原式
123452345
6345671011121314
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
1
54
,
4
2
264
,
5
2
3
74
……
3
2
4
2
5
2
12
2
原式
1234523
456345671011121314
15426437410
144
1234523456
345671011121314
111
1
111213
2
34345456
4444
1011121314
1234
52345634567
1
111111
2
2334
344511121213
111111
10111213111213
14
1234234523453456
1
11
11
2
231213
1234
11121314
11111771111175
1221213241112131481112131482111
48308616
75
【答案】
616
12349
【例
11】
223234234
5234
10
【考点】分数裂项【难度】4星【题型】计算
12349
【解析】
原式
2232342345
234
10
213141101
223234234
10
1111111
1
222323234234
9234
910
13628799
1
2349103628800
3628799
【答案】
3628800
123456
【例 12】
121231234123451234561234567<
br>【考点】分数裂项【难度】4星【题型】计算
13141516171
【解析】 原式
12123123412345123456123456
7
111111
121212
312312341234567
111
12121234567
15039
1
50405040
5039
【答案】
5040
2399
【巩固】 计算:
.
3!4!100!
【考点】分数裂项【难度】4星【题型】计算
【解析】
原式为阶乘的形式,较难进行分析,但是如果将其写成连乘积的形式,题目就豁然开朗了.
2399
原式
1231
234123
100
31411001
1231234123
100
111111
121231231
234123
99123
100
111
1
121231002100!
11
【答案
】
2100!
23450
【例 13】
1(12)(
12)(123)(123)(1234)(123
49)
(12
50)
【考点】分数裂项【难度】3星【题型】计算
3
24550
【解析】 原式=++++…+
13
36
610101512251275
11
11111
11274
=(<
br>
)+(
)+(
)+()=
13<
br>366101225
12751275
1274
【答案】
1275
234100
【巩固】
1(12)(12)(123)(123)(1234)(12
99)(12
100)
【考点】分数裂项【难度】3星【题型】计算
211311
【解析】 ,,……,
1(12)112(1
2)(123)12123
10011
,所以
(12
99)(12100)129912100
1
原式
1
12100
15049
1
50505050
5049
【答案】
5050
2310
1
【巩固】
1
(
12
)
(12)(123)(123
9)(12
3
10)
【考点】分数裂项【难度】2星【题型】计算
23410
【解析】 原式
1(
)
13366104555
11
11111
1
<
br>1
4555
3
36610
1
1
1
1
55
55
1
【答案】
55
111111
【例 14】
2
2
2
2
2
2
.
31517191111131
【考点】分数裂项【难度】3星【题型】计算
【关键词】仁华学校
【解析】 这题是利用平方差公式进行裂项:
a
2b
2
(ab)(ab)
,
111111
原式
()()()()()()
24
466881010121214
11
()
24466881
1113
()
214214
3
【答案】
14
111111
【巩固】 计算:
(1
2
)(1
2)(1
2
)(1
2
)(1
2
)(1
2
)
23454849
【考点】分数裂项【难度】3星【题型】计算
1111311124
【解析】
1
2
(1)(1)
,
1
2
(1)(1)
,……所以,
222
2233333
13244850
15025
原式
22334949
24949
25
【答案】
49
35715
【巩固】 计算:
22
22<
br>
22
22
12233478
【考点】分数裂项【难度】3星【题型】计算
【解析】 原式
21324387
<
br>
1
2
2
2
2
2
3
2
3
2
4
2
7
2
8
2
1111111
1
2
2
2
2
2
2
2
2233478
1
63
1
2
64
8
22222222
【答案】
63
64
3
2
15
2
17
2
11993
2
11995
2
1
【巩固】
计算:
2
2
2
.
22
3151711993119951
【考点】分数裂项【难度】3星【
题型】计算
2
2
2
22
1
【解析】 原式
1
2
1
2
1
2
<
br>
1
22
31
51711993119951
22
2
997
199
41996
2446
11
1111
997
24461994199
6
1
997
1
997
997
1996
21996
997
【答案】
997
1996
1
23
2
2
2
4
2
3
2
5
2
98
2
100
2
【巩固】
计算:
2
2
.
213<
br>2
14199
2
1
【考点】分数裂项【难度】3星【题型】计算
1
2
3
2
102
2
4
2
20
3
2
5
2
34
104204344
【解析】
2
,
2
,
2
,……由于
2
,
2
,
2
,
33881515
2133184
115
4444
可见原式
2
2
2
2
2
2
2
2
213141991
1
11
1
2984
13243598100
1
1111111
1964
1
2
3243598100
1
11
1962
1
299100
199
19632
9900
4751
198
4950
4751
【答案】
198
4950
1
2
2
2
3
2
50
2
【巩固】
计算:
.
13355799101
【考点】分数裂项【难度】3星【题型】计算
【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
2
2
1
,
4
2
1
,
62
1
,……,
100
2
1
,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
10
0
2
原式
2
4
214
2
16
2
1100
2
1
1
1111
1
2
1
21
2
1
2
4
2141611001
1
1111
50
4
13355799101
11
11
11111
50
1<
br>
4
2
335579
9101
11
1
1
63
50
50
1
12
50
4
2
101<
br>
4
101
101
【答案】
12
63
101
56677889910
【例 15】
56677889910
【考点】分数裂项【难度】3星【题型】
计算
5667788991
【解析】
()...()
56677889910
3
【答案】
10
365791113
【巩固】
57612203042
【考点】分数裂项【难度】3星【题型】计算
【关键词】第三届,祖冲之杯,人大附中
36233445566736111111
【解析】
原式=
...
=
4
57233445566757233467
【答案】
4
9
【巩固】计算:
3457820212435
【考点】分数裂项【难度】3星【题型】计算
21
【解析】
原式
111115
3457845373857
【答案】
5
【巩固】
3571220283042
【考点】分数裂项【难度】3星【题型】计算
13
【解析】 原式
3573445
475667
3
1111
212
313
111
3
4
3366
555
777
444
3
【答案】
3
4
3827
【巩固】
2330123124
【考点】分数裂项【难度】3星【题型】计算
11111
11
11
11
11
11
【解析】 原式
23303
141
317
717
430
341
431
1111111
1
<
br>2
2337434
7
1
【答案】
2
7
3549637791105
31
【巩固】
6
12
20
30
42
56
1
8
8<
br>
【考点】分数裂项【难度】3星【题型】计算
579111315
3
【解析】 原式
71
8
8
61220304256
11
1111
11
7
8
78
8
2334
11
11
788
8
28
211110
【答案】
10
5791113151719
【巩固】
计算:
1
6122
【考点】分数裂项【难度】3星【题型】计算
23344556677889910
【解析】
原式
1
23344556677889
910
11111
1()()()()()()()(
)
23344556677889910
113
1
2105
3
【答案】
5
11798175
【巩固】
451220153012
【考点】分数裂项【难度】3星【题型】计算
1
【解析】 原式
453445355646
1111
2452
3
3456
【答案】
3
1
2
2
2
2
2
3
2
18
2
19
2
19
2
20
2
【例 16】
122
318191920
【考点】分数裂项【难度】3星【题型】计算
92021919
【解析】
原式
...21736
21912020
19
【答案】
36
20
【巩固】
(......)(......)
120072200620062200712008120062200520061
【考点】分数裂项【难度】4星【题型】计算
2
【解析】
原式=
(...)(...)
200812007220062
007120081200620061
2
=
(...)(...
)
200812007220062007120081200620061<
/p>
1220072007
(...)(...)
200812007220062007120081200620061
=
[(...)(...)]
26261
=
[(...)(...)]
26261
1111
=
()
2015028
1
【答案】
2015028
111111
【例 17】
计算:
23459899515299
【考点】分数裂项【难度】5星【题型】计算
1
111
111
11
<
br>
【解析】 原式
98
3599
515299
24
1
111
11
11
1
2
50
3549
98
24
5254
1
111
111
11<
br>
50
3549
262749
24
1<
br>
111
11
1
11
<
br>1
2
24
3525
48
50
24
2628
=
1
111
111
1
11
2424352513142
450
1
111
11
11
11
1
2
12
3511<
br>
24
5025
24
1416
1
111
111
11
11
12
3511
7812
5025
24
1
11
111
1
1
11
<
br>
2
24635810
125025
1
111
11
111
1
<
br>
246354565025
1
1149
502550
【答案】
49
50
24612
335357357911
【考点】分数裂项【难度】4星【题型】计算
315171131
【解析】 原式
33535735791113
1111
1<
br>
1
1
357911
335357
91113
335
【例 18】
计算:
1
1
35791113
135134
135135
135134
【答案】
135135
2
3
122
2
2
8
2
4
2
11
【例 19】 计算:
1335571
719
135357171921
【考点】分数裂项【难
度】5星【题型】计算
2
3
2
4
2
11
2244
2
9
2
9
【解析】
13535717192113353557171
91921
2242
8
2
9
13355717191921
2122
8
24
2
8
2
9
所以原式
13351719<
br>
13355717191921
2
9
1921
1
13
512133
399
379
399
【答案】
379
399