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分数除法“颠倒相乘”的算理

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小学阶段,我们学习了分数除法,总结出了分数除法的计算法则:除以一个不为零的数,等于乘这个数的倒数,法则非常简单好记。可是,为什么要把分数除法转化为乘除数的倒数来计算呢?教材上虽然也有例题进行推导,但却呈现得非常简单。如果教师不从深层次上去引导学生思考,探究其中的算理,学生很难知其所以然。不明白乘除法的内在逻辑,就必然会导致在计算中出现一起问题。我们可以从四个不同的角度来理解其中的道理。

一、为何要把分数除法变为乘法进行计算?

这要从分数乘法和除法的特征对比来看。分数乘法的法则是:分子相乘的积作分子,分母相乘的积作分母。根据乘、除法的关系,分数除法的原始法则和分数乘法类似:分子相除的商作分子,分母相除的商作分母。

\frac{9}{16} \div \frac{3}{4}=\frac{9 \div 3}{16 \div 4}=\frac{3}{4}\frac{25}{32} \div 5=\frac{25 \div 5}{32}=\frac{5}{32}

但使用这种方法有一个很大的局限性,因为像上面式子中分子、分母都能整除的情况是很少的。

如:\frac{7}{8} \div \frac{3}{5}=\frac{7 \div 3}{8 \div 5},分子和分母分别相除,无法整除。

分母或者分子相除不能整除,其结果就会出现小数或者繁分数的情况,这就使计算结果变得更为复杂。所以分数除法,一般不采用分子相除、分母相除的办法。 二、从分数的意义来理解

针对除数是整数的情况,可以用分数的意义来理解。(分数的意义是:把单位“1”平均分成若干份,表示这样的一份或几份的数。)

比如:\frac{4}{5} \div 3 ,就是把\frac{4}{5} 平均分3份,每份是多少,也就是求\frac{4}{5}\frac{1}{3} 是多少,用算式可以表示为:
\frac{4}{5} \times \frac{1}{3}。所以:\frac{4}{5} \div 3=\frac{4}{5} \times \frac{1}{3}

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三、从分数除法的实际意义来理解

比如: \ 15\div \frac{3}{4} ,根据分数除法的意义,可以理解为:一个数的\frac{3}{4}是15,求这个数。可以进一步转化为:把一个数平均分成4份,取其中的3份是15,求这个数是多少。因此,可以先求出1份是多少,再求出4份是多少。其中,1份就是15÷3=5,那么4份就是5×4=20。由此可以得到:15 \div \frac{3}{4}=15 \div 3 \times 4=15 \times 4 \div 3=15 \times \frac{4}{3}

四、从乘除法的运算性质来理解

根据分数与除法的关系: \frac{a}{b}=a \div b(b\ne0)。分数的分子相当于除法算式中的被除数,分母则相当于除数。因此,如:\frac{3}{8}\div\frac{3}{4},可以转化为:\frac{3}{8} \div(3 \div 4)来计算。接下来,再根据除法的运算性质(一个数除以两个数的商,等于这个数先除以商中的被除数,再乘商中的除数)可将算式变换为:\frac{3}{8} \div(3 \div 4)=\frac{3}{8} \div 3 \times 4=\frac{3}{8} \times \frac{3}{4}

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五、从商不变的性质来理解

如果以上解释让你还有疑惑,那这就是终极解释!计算下面这道题:2.4÷0.25。常规的算法是利用商不变的性质,先将算式转化为:240÷25,再列竖式进行计算。此外,还有一个更为简便的算法,同样也是运用商不变的性质,把被除数和除数乘4,让除数变为1。即将算式变为(2.4×4)÷(0.25×4)来计算,因为,0.25×4=1,所以相当于计算2.4×4就行了。而我们知道,0.25和4是互为相反数的。所以在小数除法中,可以利用商不变的性质,把被除数和除数都乘上除数的倒数,使除数变为1,让原来的除法变为了乘法,使计算变得简单,而结果却不变。回到分数除法,也同样有类似的方法。

如计算:\frac{7}{8} \div\frac{3}{5},利用商不变的性质,被除数和除数都乘除数\frac{3}{5}的倒数\frac{5}{3},即:\left(\frac{7}{8} \times \frac{5}{3}\right) \div\left(\frac{3}{5} \times \frac{5}{3}\right)=\frac{7}{8} \times \frac{5}{3}。略去中间步骤,得:\frac{7}{8} \div \frac{3}{5}=\frac{7}{8} \times \frac{5}{3}

数学中最朴素的原则往往是最有效的,个人觉得这就是最简单明了的解释。虽然有多种不同的角度的理解,但可以看出,分数除法计算最终都能表现为被除数与除数颠倒后相乘的形式。此外,将分数除法转化为乘法后,乘法的运算律都可以派上用场了。

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数学是美丽的,天空是蓝蓝的。

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