
1.4 小心会捣乱的分数
把一个单位平均分成n份,每一份就是。相信这是大家从教材上接触的最早的分数,也可称为单分数。然后我们逐渐知道分子不一定总是1,分数之间的加、减、乘、除运算以及分数本身能构成许多令人深思的例子。

蛋糕取走,还剩
其实,分数概念起源于连续量的分割。在中世纪的俄国和英国,分数被称为“破碎数”,而中文中的分数,是“分开的数”的意思。人们最初认识分数,并不像现在一样连续,而仅仅是几个孤立的数,例如、
、
等。在古代,人们又把
称为“半”,
、
分别被称为“少半”和“大半”等。
在世界数学史上,古埃及人给出了最古老而又较完整的分数的表示方法。单分数在整数n的上面画一个“”,以表示
,其他分数用单分数的和来表示。这比起仅认识孤立的分数来说已经进步了很多。但是这种表示方法太复杂也不便于运算。
大约在战国末期,中国的数学家开始将分数的概念建立在两数之比的基础上。这是分数发展史上的一个重要发现。由于把分数看成两数之比,那么一个比式,也就是一个除式便可以看成一个分数表示式。按照古代筹算表示法,将被除数置于除数上面,它与现在分数表示法不同的是少一条分数线。带分数与现在分数表示法的区别是整数部分在分数部分的上面,而不是在左面。在约定俗成的情况下,这些都只是表示法的问题,对于运算的准确性和简捷性没有任何阻碍。由于分数的概念建立在两数之比的基础上,那么分数的一切运算都可以从这个运算出发而得到合理的解决,这也就得到了现代分数计算法则的一套具有中国特色的分数理论,这些都已经被《九章算术》叙述在内。而国外直到1202年,才由意大利科学家斐波那契在《算盘书》一书中对分数进行了较系统的介绍。这也是欧洲最早的一部关于分数理论的书,它比《九章算术》要迟1000多年。
后来,中国古代的分数理论开始在印度流传。印度人除了将筹算法则改成笔算法则外,其余都和中国的分数理论一模一样。分数线是12世纪后期,在阿尔·哈萨的著作中首次出现的。以后随着各国科学的发展,终于形成了现在所使用的分数理论。
分数的产生和发展大致就是这样的。由于分数的概念是建立在两数相除的基础上,所以人们引生出了很多趣味分数问题,不信看看下面这个故事。
有一个老人,养了17只羊。他有3个儿子,在临终时,他嘱咐3个儿子说:“我死后,17只羊,分给老大,老二
,老三
。”然后他就咽气了。三个儿子安葬完老人后,便开始分羊了。可是分羊时却遇到了困难,因为17这个数,无论以2、3或9去除都不能除尽,怎么办呢?正在大家冥思苦想的时候,老人生前的一个朋友牵着一只羊过来了。他看到老人的三个儿子愁眉不展,便问他们缘由。了解了情况后这个人想了一想,哈哈大笑,他胸有成竹地说:“把我的羊借给你们,连它一起分吧。”三个儿子觉得白拿别人的东西不好,可是在没办法的情况下,只好恭敬不如从命了。于是,老大牵走9只羊,老二牵走6只羊,老三牵走2只羊,还剩下一只羊。老人的好友牵着自己的羊哼着小曲儿又去做自己的事情了。三个儿子一想,似乎不用那只羊也能分,可是为什么自己事先不知道该怎么分呢?
其实,这中间就是分数捣了一点鬼。大家看下面的计算:
+
+
=
+
+
=
也就是说,三个儿子分的羊达不到被分羊的总数,而事实上他们应该将17只羊全部分了,所以不应该按照17×、17×
、17×
的方法去计算,而应该按照
∶
∶
先求出这三个人分配的比例,即9∶6∶2,然后按老大
、老二
、老三
的比例分,这样问题就圆满解决了。
同学们都明白其中的道理了吗?以后如果再碰到类似的问题,可不要和老人的三个儿子一样,大眼瞪小眼也得不到结果。要好好了解分数的含义,再去解决问题。
与分数有关的趣味问题还有很多,感兴趣的同学可以找一些同类题目来锻炼自己。
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科学记数法
把一个大于10的数记成a×10n的形式,其中a是整数数位只有一位的数,这种记数法叫科学记数法。