分数乘法为何是分子乘分子、分母乘分母?
,它不仅是数运算体系的重要组成部分,也是后续学习分数除法、百分数、比及比例等知识的基础,理解分数乘法的意义、掌握其计算方法,并能在实际问题中灵活应用,是学生数学能力发展的关键一步。
从意义层面看,分数乘法包含两种不同的情境,其意义与整数乘法既有联系又有区别,第一种情境是“求一个数的几分之几是多少”,这是分数乘法最核心的意义。“一袋大米重20千克,吃了它的3/4”,求吃了多少千克,就是求20千克的3/4是多少,列式为20×3/4,这里的“3/4”表示将20千克平均分成4份,取其中的3份,本质上是对“量”的细分与部分提取,第二种情境是“求几个相同分数的和”,即“分数乘整数”。“一个蛋糕1/2千克,3个这样的蛋糕重多少千克”,列式为1/2×3,表示3个1/2相加,这与整数乘法的“求几个相同加数的和”意义一致,只是加数变成了分数,需要特别注意的是,当第二个乘数是分数时(如1/2×1/3),其意义更偏向于“求一个数的几分之几”,即求1/2的1/3是多少,此时结果表示的是“部分的部分”,是对整体更进一步的细分。
分数乘法的计算方法建立在分数乘法意义的基础上,其核心法则是“分子相乘的积作分子,分母相乘的积作分母”,用字母表示为:a/b × c/d = (a×c)/(b×d)(其中b≠0,d≠0),这一法则的推导可以通过图形直观理解,计算1/2×1/3,可以画一个长方形表示单位“1”,将其平均分成2份,取其中的1份(即1/2);再将这1/2份平均分成3份,取其中的1份,最终得到的是原长方形的1/6,即1/2×1/3=1/6,从图形中可以看出,分母2×3=6表示将单位“1”平均分的总份数,分子1×1=1表示所取的份数,这验证了计算法则的正确性,在计算过程中,为了结果的最简形式,通常需要先约分再计算,这样可以简化运算步骤,计算3/4×2/9,可以先约分:3和9约分(3÷3=1,9÷3=3),2和4约分(2÷2=1,4÷2=2),得到1/2×1/3=1/6,这样比先计算3×2=6、4×9=36得到6/36再约分更为简便。
分数乘法在实际生活中有着广泛的应用,主要体现在解决与“部分量”相关的实际问题,在工程问题中,“一项工程,甲队单独完成需要10天,乙队单独完成需要15天,两队合作3天可以完成工程的几分之几?”这里,甲队的工作效率是1/10(每天完成工程的1/10),乙队的工作效率是1/15,合作3天完成的工作量是(1/10 + 1/15)×3,或者分别计算两队3天的工作量再相加:1/10×3 + 1/15×3,又如,在购物问题中,“一件衣服原价300元,降价1/5后,又涨价1/5,现价是多少元?”需要分步计算:降价后的价格是300×(1 - 1/5)=240元,涨价后的价格是240×(1 + 1/5)=288元,这里“涨价1/5”是在降价后的基础上进行的,单位“1”发生了变化,体现了分数乘法中“单位‘1’”的重要性。
为了更清晰地理解分数乘法的计算步骤和注意事项,可以通过表格对比常见情况:
计算类型 | 示例 | 计算步骤 | 结果化简 |
---|---|---|---|
分数乘整数 | 3/4×5 | 3×5/4=15/4 | 15/4(带分数3¾) |
分数乘分数 | 2/3×4/5 | 2×4/3×5=8/15 | 8/15(已最简) |
带分数乘法 | 1½×2/3 | 化为假分数:3/2×2/3=6/6=1 | 1 |
整数乘分数 | 6×2/3 | 6×2/3=12/3=4 | 4 |
需要先约分的乘法 | 5/6×12/25 | 先约分:5和25约1/5,6和12约1/2,得1/2×2/5=2/10=1/5 | 1/5 |
在学习分数乘法时,学生容易混淆“单位‘1’”的确定,尤其是在连续乘法或复杂问题中。“一根绳子长10米,第一次用去1/2,第二次用去剩下的1/2,还剩多少米?”第一次用去1/2,单位“1”是10米,剩下10×(1 - 1/2)=5米;第二次用去“剩下的1/2”,单位“1”变成了5米,剩下5×(1 - 1/2)=2.5米,如果误将第二次的单位“1”仍看作10米,就会得到错误结果,计算中忘记约分或约分不彻底也是常见错误,需要通过强化练习加以纠正。
分数乘法的学习需要从意义、计算、应用三个维度系统推进,通过直观图形理解算理,通过规范步骤掌握算法,通过实际问题体会价值,才能真正做到学懂、弄通、会用,为后续数学学习奠定坚实基础。
相关问答FAQs
问:分数乘法与整数乘法的意义有什么相同点和不同点?
答:相同点是两者都表示“求几个相同加数的和”或“求一个数的几倍是多少”,不同点是分数乘法扩展了“数”的范围,当第二个乘数是分数时(如a×b/b,b/b为真分数),其意义变为“求一个数的几分之几是多少”,表示对整体的部分提取;而整数乘法的乘数只能是整数,表示对整体的整数倍扩展,分数乘法中“单位‘1’”的灵活性更高,可能会随着问题情境的变化而变化,而整数乘法中的“单位‘1’”通常是固定的整体。
问:为什么分数乘法要“分子乘分子,分母乘分母”,而不是分子乘分母或分母乘分子?
答:这源于分数乘法的意义和分数的定义,分数a/b表示将单位“1”平均分成b份,取其中的a份,计算a/b×c/d时,可以理解为“将a/b再平均分成d份,取其中的c份”,根据分数的基本性质,将a/b平均分成d份,每份是(a/b)÷d=a/(b×d),再取c份就是c×a/(b×d)=(a×c)/(b×d),1/2×1/3表示将1/2平均分成3份,每份是1/(2×3)=1/6,取1份就是1/6,因此必须分子乘分子、分母乘分母才能正确表示“细分后的份数”与“取的份数”之间的关系,如果分子乘分母或分母乘分子,会破坏分数“份数与总份数”的比例关系,导致结果错误。
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