裂项法

温柔似野鬼°
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2021年02月17日 16:15
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2021年2月17日发(作者:中国春节纪录片)


裂项法




(一)



同学们知道:在计算分数加减 法时,两个分母不同的分数相加减,要先通分化成同分母


分数后再计算。



(一)阅读思考



例如



,这里分母

3


、


4


是相邻的两个自然数,公分 母正好是它们的乘积,把


这个例题推广到一般情况,就有一个很有用的等式:

< p>



即




或




下面利用这个等式,巧妙地计算一些分数求和的问题。



【典型例题】



例


1.


计


算


:




分析与解答:





上面


12


个式子的右面相加时,


很容易看出有许多项一加一减正好相互抵 消变为


0


,


这一


来问题解起来就十分方便了。





像这样在计算分数的加、减时,先将其中的一些分数做适当的拆分,使得其中一部分分< /p>


数可以相互抵消,从而使计算简化的方法,我们称为裂项法。



例


2.


计算:



公式的变式





当



分别取


1


,


2


,


3


,……,


100


时,就有






例


3.


设符号(



)、


<


>


代表不同的自然数,问算式



号所代表的数的数的积是多少?



中这 两个符


分析与解:


减法是加法的逆运算,



面提到的等式


方法



就变成



,与前



另外一种


便可找到一组解,


即




相联系,


设



得算式


都是自然数,且




。



,当



时,利用上面的变加为减的想法,


这里



入上式得


又因为


是个单位分数,所以


,即


一定大于零,假定



。



,则

< br>,代


是自然数,所以


一定能整除


,即


是


的约数,


有

个


就有


个


,


这


,


,


一来我们便得到一个比


是


的约数时,一定有


,即


更广泛的等式,即当



上面指出 当


,


,


是


的约 数时,一定有


,这里


,


36

< p>
共有


1


,


2


,


3


,


4

< br>,


6


,


9


,


12


,


18


,


36


九个约数。



当



当



当



当



时,



时,



时,



时,



,



,



,



,







当



当



当



当



当



时,



时,



时,



时,



时,



,



,



,



,



,








故(



)和


<


>

所代表的两数和分别为


49


,


32


,


27


,


25


。



【模拟试题】



二

.


尝试体验:



1.


计算:




2.


计算:




3.


已知



是互不相等的自然数,当



时,求



。



【试题答案】



1.


计算:





2.


计算:





3.


已知



是互不相等的自然数,当



时,求



。



的值为:


75


,


81


,


96


,


121


,


147


,

< br>200


,


361


。



因为


18


的约数有


1


,


2


,


3


,


6


,


9


,


18


,共


6


个,所


以有







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