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二分之一加六分之一加十二分之一加二十分之一的简便算法

2026-01-23 04:50:59
最佳答案

二分之一加六分之一加十二分之一加二十分之一的简便算法】在数学学习中,分数的加法常常需要寻找规律或简化方法,以提高计算效率。本文将对“二分之一加六分之一加十二分之一加二十分之一”的计算过程进行分析,并通过观察数列规律,找到一种简便的计算方式。

一、问题分析

题目给出的表达式为:

$$

\frac{1}{2} + \frac{1}{6} + \frac{1}{12} + \frac{1}{20}

$$

直接相加虽然可行,但过程繁琐,且容易出错。因此,我们需要寻找更高效的方法。

二、观察与规律发现

我们先来看每个分母的变化:

- 第一个分母:2 = 1 × 2

- 第二个分母:6 = 2 × 3

- 第三个分母:12 = 3 × 4

- 第四个分母:20 = 4 × 5

可以看出,每一项的分母都是两个连续自然数的乘积。因此,可以将每一项表示为:

$$

\frac{1}{n(n+1)}

$$

其中,n 分别为 1、2、3、4。

而根据数学公式:

$$

\frac{1}{n(n+1)} = \frac{1}{n} - \frac{1}{n+1}

$$

这一恒等式可以帮助我们将原式转化为一个望远镜求和的形式,从而简化计算。

三、应用公式进行计算

根据上述公式,我们可以将每一项拆解如下:

- $\frac{1}{2} = \frac{1}{1} - \frac{1}{2}$

- $\frac{1}{6} = \frac{1}{2} - \frac{1}{3}$

- $\frac{1}{12} = \frac{1}{3} - \frac{1}{4}$

- $\frac{1}{20} = \frac{1}{4} - \frac{1}{5}$

将这些代入原式:

$$

\left( \frac{1}{1} - \frac{1}{2} \right) + \left( \frac{1}{2} - \frac{1}{3} \right) + \left( \frac{1}{3} - \frac{1}{4} \right) + \left( \frac{1}{4} - \frac{1}{5} \right)

$$

可以看到,中间的负项与后一项的正项相互抵消,最终结果为:

$$

\frac{1}{1} - \frac{1}{5} = 1 - \frac{1}{5} = \frac{4}{5}

$$

四、总结与表格展示

项数 分数 拆分形式 累计结果
1 1/2 1/1 - 1/2 1 - 1/2
2 1/6 1/2 - 1/3 1 - 1/3
3 1/12 1/3 - 1/4 1 - 1/4
4 1/20 1/4 - 1/5 1 - 1/5

最终结果: $\frac{4}{5}$

五、结论

通过观察分母的结构并利用分数的拆分公式,可以将原本复杂的分数加法转换为一个简单的差值运算,大大提高了计算效率。这种思路不仅适用于本题,也适用于类似的分数序列求和问题。掌握这一技巧,有助于提升数学思维与解题能力。

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