分数裂项.教师版
包头美食-质量文章
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
1
形式的,这里我们把较小的数写在前面,即<
br>ab
,
ab
1111
()
abbaab
(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:
1
1
,形式的,我们有:
n(n1)(n2)
n(n
1)(n2)(n3)
1111
[]
n(n1)(n
2)2n(n1)(n1)(n2)
1111
[]
n(n
1)(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:
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。
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
【解析】 原式
< br>
12
23
11
115
56
166
例题精讲
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: < br>
13355779
1111
11
1
.
13355779
19
2
5
【答案】
6
111
【巩固】
......
101111125960
【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<
br>
4534
91089
310
15
7
【答案】
15
1111
【例 2】
11212312100
【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<
br>23
22
2222120099
原式
2(1)1
1223341001
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…)<
br>13355799101
50
【答案】
101
11
1
【巩固】 计算:
25
133557
1
2325
【考点】分数裂项 【难度】2星
【题型】计算
【关键词】迎春杯,初赛,六年级
1
111
【解析】 原式
25
1
2
335
11
1
1<
br>
2524
25
1
12
2325
2
25
<
br>225
【答案】
12
2551
【巩固】
4881212162000200420042008<
br>【考点】分数裂项 【难度】2星 【题型】计算
【关键词】台湾,小学数学竞赛,初赛
【解析】 原式
251
111
16
122334
11
5005
01501502
251
11111
1
16
22334
25150150121
1
5
165023232
21
【答案】
15
32
11
501502
3245671
255771111161622222929
【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
【巩固】 计算:
【关键词】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】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】走美杯,6年级,决赛
【解析】
原式
1
1
111
121
231234
1
1234567
222
233478
11
11111
2
78
22334
1
7
2
1
8
4
7
【答案】
4
111111111
=
26122
【考点】分数裂项 【难度】3星
【题型】计算
【巩固】 计算:
【关键词】走美杯,6年级,决赛
【解析】
原式
111111111
()
22334
4556677889910
11111
(
22334
111
()
2210
1
10
11
)
910
【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
25588
1111141417
1
1111111111
3
25588111114
1417
1
11
5
3
217
34
5<
br>【答案】
34
1111
1353
57579200120032005
【考点】分数裂项
【难度】3星 【题型】计算
【例 5】
计算:
【关键词】华杯赛,总决赛,二试
【解析】 原式
1
11
11
4
13353557
11
200120032003
2005
1
11
1004003
4
132003
2005
12048045
1004003
【答案】
12048045
7
4.50.16
11
11
18
【例
6】
1133.753.2
3153563
3
【考点】分数裂
项 【难度】3星 【题型】计算
【关键词】仁华学校
79161
111<
br>
1
18290
【解析】
原式
1
1335577
9
1331.2540.8
3
71
46
1
1
1
1
1
1
1
1
233579
1312
3
4631823
=
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】小数报,初赛
11
111
2
0
420
261220
11111
210
122334452021
1111111
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
【解析】
原式
123
【关键词】学而思杯,6年级,1试
11111
366991212151518
1
111111
20105
9
122356
5
10050
54
【解析】 原式
20082009201
020112012
【答案】
10050
5
54
11224
____。
26153577
【考点】分数裂项 【难度】2星
【题型】计算
【巩固】 计算:
【关键词】学而思杯,6年级
【解析】原式
1325375117
26153577
111111111
2233557711
1
【答案】
110
1111
10
11
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
2135
,……,
19514
2
11315
,
1111111
所以原式
13355
77991111131315
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】四中
1
1
1
1
【解析】 原式
1
1
1
1
2
6
12<
br>
9900
11
1
99
122399100
11
111
99
1
99
100
223
1
99
1
100
98
【答案】
98
1
100
1
100
111
【例 8】
123234789
【考点】分数裂项
【难度】3星 【题型】计算
【解析】 首先分析出
原式
n1
n1
11
11
n1nnn
1
n1
n
n1
2
n1
n
n1
2
1
11
11
2
1223
2334
1
11
1
6778
7889
1
11
2
1
289
35
144
【答案】
35
144
111
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
111
1
1
【解析】
原式=++…+++…+
135357192123
246
20
2224
1111
11
=(-)+(-)
41321234
242224
40
652816010465
=+=+
483
211234
38625
=
340032
38625
【答案】
340032
4444
【巩固】
......
13535
7939597959799
【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
991001100
1
100
1
【解析】 ==-=-
123123123
23
123
23
9810021
002100
1
==-=-
23423423423423
4
34
9710031003100
1
==-=-
……
345345345345345
45
110099100
99100
1
==-=-
991001019910010199100
1019910010199100101
100101
111
原式...(...)
12323434599100
1012334100101
1111151
100()()
24
221
51
【答案】
24
101
【巩固】
计算:
11111
12
3423453456678978910
【考点】分数裂项
【难度】3星 【题型】计算
【例 9】
1
111111
【解析】
原式
3
12
32342343457898910
1
11<
br>
119
3
1238910
2160
119
【答案】
2160
333
【巩固】
......
1234234517181920
【考点】分数裂项
【难度】3星 【题型】计算
1111111
【解析】
原式
3[(...)]
31232342343
45171819181920
113192011139
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
<
br>
1232348910
112
1
<
br>1
3
2
12
32348910123234
8
<
br>
8910
1
9
10
1
111111
1
1
3
2
2
122
3233489910
2334
3
11
11
1111
2<
br>
2
12910
910
2334
3
11
711
23
11
2
2
290
4605
15
210
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<
br>2n3232
,再将每一项的与
n
n1
n2
n1
n2
n
n1
n2
n1
n2
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
)
234345891091011
【考点】分数裂项
【难度】3星 【题型】计算
【巩固】
计算:
1155(
【关键词】迎春杯,初赛,五年级
【解析】 本
题的重点在于计算括号内的算式:
571719
.这个算式不同
2
34345891091011
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
571719
234345891091011
2334910
23434591011
111111
342445351011911
1
1
111
1
344510112435911
<
br>11
1
111111
1111
1011
2
243546
3445
11
1
1111
81
28
31
311
2<
br>
210311
332
533
55<
br>31
所以原式
1155651
.
55
(法二)
1111
810911
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
变成两个分数,接下来就可以裂项了.
571719
234345891091011
122132182192
23434
5891091011
122132182192
2342343453458910891091011910
11
111222
1
2
23434589109
101134459101011
1
1111
2
23343445
11
1111
2
9101011
3445
11
1011
1
11
11
2
2
231011
311
11223413
1
,
1222
31
所以原式
1155651
.
55
(法三)
本题不对分子进行转化也是可以进行计算的:
571719
234345891091011
5
11
7
11
17
11
19
11
2
2334
2
3445
2
89910<
br>
2
9101011
5111
75
97
223
22
3
4
22
45
1191
1917
22
<
br>91021011
51111191
<
br>223344591021011
5111931
1231022055
31
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
(
n2
,3,……,9)
a
n
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
12452356346710111314
【考点】分数裂项
【难度】3星 【题型】计算
【巩固】 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
123452345634
5671011121314
15426437410144
1234523456345671011121
314
111
1
<
br>111213
234345456
4444<
br>
1011121314
123452345634567
1
111
111
2
2
334344511121213
111111
1011121311121314
1234234523453456
1
1
1
11
2
231213
12341112
1314
11111771111175
122121324111213148111213148211148308
616
75
616
12349
【例 11】
223234234523410
【考点】分数裂项
【难度】4星 【题型】计算
12349
【解析】
原式
223234234523410<
br>213141101
22323423410
1111111
1
2223232342349234910
【答
案】
1
【答案】
1
234910
3628799
3628800
3628799
3628800
123456
【例 12】
121231234123451234561234567
【考点】分数裂项 【难度】4星 【题型】计算
13141516171
【解析】 原式
12123123412345123456123456
7
111111
12121231231
2341234567
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
123123412
3100
31411001
1231234123100
111111
<
br>
12123123123412399123
100
1111
121231002100!
11
【答案】
2100!
23450
【例
13】
1(12)(12)(123)(123)(12
34)(12349)(1250)
【考点】分数裂项
【难度】3星 【题型】计算
2
3
4550
【解析】 原式=++++…+
13
3
6
610101512251275
11
11111
11274
=(
)+(
)+(
)+()=
366101225
1275131275
1274
【答案】
1275
234100
【巩固】
1(12
)(12)(123)(123)(1234)(1299)(12
【考点】分数裂项 【难度】3星 【题型】计算
311
211
【解析】 ,,……,
(12)
(123)12123
1(12)112
100)
10011
,所以
(1299)(12
100)129912100
1
原式
1
12100
15049
1
50505050
5049
【答案】
5050
2310
【巩固】
1
1(12)(12)(1
23)(1239)(12310)
【考点】分数裂项
【难度】2星 【题型】计算
23410
【解析】
原式
1()
13366104555
11
11111
1
1
4555
336610
1
1
<
br>1
1
55
55<
br>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
2
b
2
(ab)(ab)
,
111111
原式
()()()()()()
<
br>24466881010121214
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,
2222233333
25
原式
2233494924949
25
【答案】
49
35715
【巩固】
计算:
22
22
22
22
12233478
【考点】分数裂项 【难度】3星
【题型】计算
2
2
1
2
3
2
2
2
4
2
3
2
【解析】 原式
22
<
br>22
22
122334
8
2
7
2
22
78
1
1111
1
2
2
2
2
3
2
3
2
4
2
1
63
1
2
8
64
11
7
2
8
2
【答案】
63
64
3
2
15
2
17
2
11993
2<
br>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
【解析】 原式
<
br>
1
2
1
2
1
2
315171
22
2
997
19941996
2446
11
111
1
997
24461994199
6
1
997
1
997
997
21996
1996
99
7
【答案】
997
1996
22
1
1
2
2
1993119951
1
2
3
2
2
2
4
2
3
2
5
2
98
2<
br>100
2
【巩固】
计算:
2
2
2
.
21314199
2
1
【考点】分数裂项
【难度】3星 【题型】计算
1
2
3
2
102
2
4
2
203
2
5
2
34104
204344
【解析】
2
,
2
,<
br>2
,……由于
2
,
2
,
2
,
2133184115
881515
33
4444
可见
原式
2
2
2
2
2
2
2
2
213141991
111
1
298
4
98100
132
435
1
11111
1964
1
2
32435
1
11
1962<
br>
1
299100
199
19632
9900
4751
198
4950
11
98100
【答案】
198
4751
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
,
6
2
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
62
原式
2
4
214
2
16
2
1
100
2
100
2
1
1
111
1
2
1
2
1
2
4
214161
1
111
50
4
133
557
1
1
100
2
1
1
99101
11
99101
11
11111
50
1
4
2
<
br>33557
11
1
15063
<
br>
50
1
12
50
4
2
101
410110
1
【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
3573445475667
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
【解析】 原式
11111
11
11
11
11
11
23303141
317
717
430
341
<
br>431
1111111
1
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
71
8
【解析】
原式
8
6122030
4256
1111
2334
11
11
7
8
78
8
1
1
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】
122318191920
【考点】分数裂项
【难度】3星 【题型】计算
92021919
【解析】
原式
...
21736
2191202
0
19
【答案】
36
20
【巩固】
(......)(......)
12007220062
0062200712008120062200520061
【考点】分数裂项
【难度】4星 【题型】计算
2
【解析】
原式=
(...)(...)
200812007220062
007120081200620061
2
=
(...)(...
)
200812007220062007120081200620061<
br>1220072007
=
(...)(...)
20
0812007220062007120081200620061
=
[(...)(...)]
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
11
11
【解析】 原式
98
35
24
1
11
11
50
<
br>35
24
11
24
11
24
11
24
11
24
1
11
99
5152
1
99
1
98
1
1
1
2
49
<
br>5254
1
11
49
<
br>2627
1
11
50
35
1
11
24
35
1
<
br>11
24
35
1
11
12
351
49
1
1
48
50
1
1
1
2
25
2628
1
11
25
1314
1
11
2
11
1
416
1
1
24
50
1
11
<
br>
24
5025
1
111
111
11
11
2402
5
1
111
11
111
1
<
br>
2
24635810125025
1
111
11
111
1
<
br>
246
35
4
56
5025
1149
1
502550
49
【答案】
50
24612
【例 18】 计算:
335357357911
【考点】分数裂项
【难度】4星 【题型】计算
【解析】 原式
315
171
335357
131
35
791113
111
1
1
1
33535
7911335
1
1
35791113
1
35791113
【答案】
135134
135135
135134
135135
2
3
2
8
2
4
1719
135357
2
11
171921
122
2
【例 19】
计算:
133557
【考点】分数裂项 【难度】5星
【题型】计算
2
3
2
4
【解析】
1
35357
224
133557
2
11
2244
17192113353557
2
8<
br>2
9
17191921
22
8
24
1719
13355
7
2
9
2
9
17191921
12
所以原式
1335
2
8
2
9
17191921
2
9
1512133379
192113399399
379
【答案】
399