1-2-2-1 分数裂项.教师版
浪漫七夕图片-月球的知识
分数裂项计算
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。
教学目标
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
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)
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
例题精讲
【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
12
23
56
166
1111
提醒学生注意要乘以(分母差)分之
一,如改为:,计算过程就要变为:
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…)
1
3355799101
50
【答案】
101
111
1
【巩固】
计算:
25
1335572325
【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
25
24
25
1
【解析
】 原式
25
1
12
2
3352325
2
25
225
【答
案】
12
2551
【巩固】
488
1212162000200420042008
【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
21
【答案】
15
32
3245671
【巩固】 计算:
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
【关键词】2008年,101中学
1111
【解析】
原式
()128
2446681618
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:
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
1212
312341234567
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
()
223344556677889910
1
【答案】
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
5
【答案】
34
1111
【例 5】 计算:
135357
579200120032005
【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
【解析】 原式
1
11
11
4
1335
3557
11
2001200320032005
1004003
<
br>12048045
7
4.50.16
11
11
18
【例 6】
1
133.753.2
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
111
<
br>1
18290
【解析】
原式
1
1335577
9
1331.2540.8
3
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
12320
420
261220
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
3
66991212151518
5
【答案】
10050
54
11224
【巩固】 计算:
____。
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
10
【答案】
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<
br>2
113
,
154
2
135
,……,
19514
2
11315
,
1111111
所以原式
13355
77991111131315
7
【答案】
15
19899
【巩固】 计算:
.
26122
【答案】
【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
1
1
1
2
6
12
9900
1
【
答案】
98
100
111
【例 8】
123234789
【考点】分数裂项
【难度】3星 【题型】计算
n1
n1
11
11
【解析】 首先分析出
n1nnn1
n
1
n
n1
2
n1
n
n1
2
原式
【答案】
1
11
11
2
1223
2334
1
11
1
6778
7889
35
144
111
1232349899100
【考点】分数裂项
【难度】3星 【题型】计算
11111111
【解析】
原式
()
21223233434989999100
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】
......
13
5357939597959799
【考点】分数裂项
【难度】3星 【题型】计算
11111111
【解析】
()()......()()
1335355793
95959795979799
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
1100991009910
0
1
==-=-
991001019910010199100101
9910010199100101
100101
【巩固】 计算:
原式
【答案】
24
111
...(...
)
123234345991001012334100101<
br>51
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
1232342343
457898910
119
【答案】
2160
333
【巩固】
......
12342
34517181920
【考点】分数裂项 【难度】3星
【题型】计算
1111111
【解析】
原式
3[(...)]
31232342343
45171819181920
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
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
n1
n2
n12
n1n
2
n
n
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<
br>
【答案】
23
15
571719
)
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(
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.
112234131
,
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:
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
【巩固】 计算:
12452356346710111314
【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<
br>
12345234563456710
11121314
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
12
2
原式
1234523456345671011
121314
75
【答案】
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>3628799
【答案】
3628800
123456
【例 12】
121231234123451234561
234567
【考点】分数裂项 【难度】4星
【题型】计算
13141516171
【解析】 原式
121231234123451234561
234567
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
11
【答案】
2100!
23450
【例 13】
1(12)(
12)(123)(123)(1234)(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(1
2)(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
10011
,所以
(1299)(12100)129912100
1原式
1
12100
5049
【答案】
5050
2310
【巩固】
1
1(12)(12
)(123)(1239)(12310)
【考点】分数裂项
【难度】2星 【题型】计算
23410
【解析】
原式
1()
13366104555
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
()()()()()()
24466881010121214
3
【答案】
14
111111
【巩固】 计算:
(1
2
)(1<
br>2
)(1
2
)(1
2
)(1
2
)(1
2
)
23454849
【考点】分数裂项 【难度】3星
【题型】计算
11113
11124
【解析】
1
2
(1)(1)
,
1
2
(1)(1)
,
……所以,
22222
33333
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
8
2
7
2
【解析
】 原式
22
22
22
22<
br>
12233478
63
【答案】
64
3
2
15
2
17
2
11993
2
11995
2
1
【巩固】 计算:
2
.
315
2
17
2
11993
2
11
995
2
1
【考点】分数裂项 【难度】3星
【题型】计算
2
2
2
22
1111
【解析】
原式
1
2
2222<
br>3151711993119951
997
【
答案】
997
1996
1
2
3
2
2<
br>2
4
2
3
2
5
2
98
2
100
2
【巩固】 计算:
2
2
.
213
2
14199
2
1
【考点】分数裂项
【难度】3星 【题型】计算
100)
1
2
3
2
102
2
4
2
203
2
5
2
34
104
204344
【解析】
2
,
2
,
2
,……由于
2
,
2
,
2
,
2133184115
88151
5
33
4444
可见原式
2
2
2
2
2
2
2
2
213141991
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
,
6
2
1
,……,
100<
br>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<
br>4
2
6
2
100
2
2
2
原式
2
2
4
2141611001
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
【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
23303141
317
<
br>717
430
341
431
1
【答案】
2
7
35496377
91105
31
【巩固】
6
12
20
30
42
56
1
8
8
【答案】
12
【考点】分数裂项
【难度】3星 【题型】计算
5791
11315
3
71
8
【解析】 原式
8
61220304256
【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
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
【答案】
3
1
2
2
2
2
2
3
2
18
2
19
2<
br>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
11
【解析】
原式
24
11
【解析】
24
11
【解析】
24
1
11<
br>
98
35
1
11
50
351
11
50
35
1
11
99
5152
1
99
1
98
1
1
1
2
<
br>
49
5254
1
11
49
2627
1
49
11
【解析】
24
11
【解析】
24
11
【解析】
24
11
【解析】
24
1
11<
br>
24
35
1
11
24
35
1
11
12
35
1
11
12
35
1
1
1
2<
br>
25
2628
1
11
25
1314
1
11
2
11
141
6
1
11
11
78
1
1
48
50
1
1
24
50
1
11
24
5025
1
<
br>11
12
5025
1
111
11
111
1
【解析】
2
246
35
81012
5025
1
111
11
111
1
【解析】
246
3
5
456
5025
【解析】
1
【答案】
1149
502550
49
50
24612
335357357911
【考点】分数裂项
【难度】4星 【题型】计算
315171131
【解析】
原式
33535735791113
【例 18】
计算:
1
1
【解析】
1
335
【解析】
1
【解析】
【答案】
11
1
357911
335
1
35791113
1
35791113
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
2
11
22442<
br>9
2
9
【解析】
13535
71719211335355717191921
224
【解析】
133557
12
【解析】
所以原式
1335
2
8
2
9
17191921
22
8
24
1719
133557
2
8
2
9
17191921
2
9
1512133379
【解析】
192113399399
【答案】
379
399