1. 计算下面各题。
(1)$1 + 3\frac{1}{6} + 5\frac{1}{12} + 7\frac{1}{20} + 9\frac{1}{30} + 11\frac{1}{42} + 13\frac{1}{56} + 15\frac{1}{72} + 17\frac{1}{90}$
(2)$\frac{1}{2} + \frac{5}{6} + \frac{11}{12} + ··· + \frac{89}{90}$
(3)$\frac{1}{2} + \frac{3}{4} + \frac{7}{8} + \frac{15}{16} + \frac{31}{32} + \frac{63}{64} + \frac{127}{128}$
(1)$1 + 3\frac{1}{6} + 5\frac{1}{12} + 7\frac{1}{20} + 9\frac{1}{30} + 11\frac{1}{42} + 13\frac{1}{56} + 15\frac{1}{72} + 17\frac{1}{90}$
(2)$\frac{1}{2} + \frac{5}{6} + \frac{11}{12} + ··· + \frac{89}{90}$
(3)$\frac{1}{2} + \frac{3}{4} + \frac{7}{8} + \frac{15}{16} + \frac{31}{32} + \frac{63}{64} + \frac{127}{128}$
答案:1. (1) $ 1 + 3\frac{1}{6} + 5\frac{1}{12} + 7\frac{1}{20} + 9\frac{1}{30} + 11\frac{1}{42} + 13\frac{1}{56} + 15\frac{1}{72} + 17\frac{1}{90} $
$ = (1 + 3 + 5 + ··· + 15 + 17) + (\frac{1}{6} + \frac{1}{12} + \frac{1}{20} + ··· + \frac{1}{72} + \frac{1}{90}) $
$ = 81 + (\frac{1}{2} - \frac{1}{3} + \frac{1}{3} - \frac{1}{4} + \frac{1}{4} - \frac{1}{5} + ··· + \frac{1}{8} - \frac{1}{9} + \frac{1}{9} - \frac{1}{10}) $
$ = 81 + (\frac{1}{2} - \frac{1}{10}) $
$ = 81 + \frac{2}{5} $
$ = 81\frac{2}{5} $
(2) $ \frac{1}{2} + \frac{5}{6} + \frac{11}{12} + ··· + \frac{89}{90} $
$ = 1 - \frac{1}{2} + 1 - \frac{1}{6} + 1 - \frac{1}{12} + ··· + 1 - \frac{1}{90} $
$ = 1 × 9 - (\frac{1}{2} + \frac{1}{6} + \frac{1}{12} + ··· + \frac{1}{90}) $
$ = 9 - (1 - \frac{1}{2} + \frac{1}{2} - \frac{1}{3} + \frac{1}{3} - \frac{1}{4} + ··· + \frac{1}{9} - \frac{1}{10}) $
$ = 9 - (1 - \frac{1}{10}) $
$ = 9 - 1 + \frac{1}{10} $
$ = 8\frac{1}{10} $
(3) $ \frac{1}{2} + \frac{3}{4} + \frac{7}{8} + \frac{15}{16} + \frac{31}{32} + \frac{63}{64} + \frac{127}{128} $
$ = 1 - \frac{1}{2} + 1 - \frac{1}{4} + 1 - \frac{1}{8} + 1 - \frac{1}{16} + 1 - \frac{1}{32} + 1 - \frac{1}{64} + 1 - \frac{1}{128} $
$ = (1 + 1 + 1 + 1 + 1 + 1 + 1) - (\frac{1}{2} + \frac{1}{4} + \frac{1}{8} + \frac{1}{16} + \frac{1}{32} + \frac{1}{64} + \frac{1}{128}) $
$ = 7 - (1 - \frac{1}{2} + \frac{1}{2} - \frac{1}{4} + \frac{1}{4} - \frac{1}{8} + \frac{1}{8} - \frac{1}{16} + \frac{1}{16} - \frac{1}{32} + \frac{1}{32} - \frac{1}{64} + \frac{1}{64} - \frac{1}{128}) $
$ = 7 - (1 - \frac{1}{128}) $
$ = 7 - 1 + \frac{1}{128} $
$ = 6\frac{1}{128} $
【提示】根据 $ \frac{1}{n(n + 1)} = \frac{1}{n} - \frac{1}{n + 1} $ 和 $ \frac{1}{n} - \frac{1}{2n} = \frac{1}{2n} $($ n $ 是不为 $ 0 $ 的自然数),将给出的算式进行变式,互相消去,运用规律即可简算。
$ = (1 + 3 + 5 + ··· + 15 + 17) + (\frac{1}{6} + \frac{1}{12} + \frac{1}{20} + ··· + \frac{1}{72} + \frac{1}{90}) $
$ = 81 + (\frac{1}{2} - \frac{1}{3} + \frac{1}{3} - \frac{1}{4} + \frac{1}{4} - \frac{1}{5} + ··· + \frac{1}{8} - \frac{1}{9} + \frac{1}{9} - \frac{1}{10}) $
$ = 81 + (\frac{1}{2} - \frac{1}{10}) $
$ = 81 + \frac{2}{5} $
$ = 81\frac{2}{5} $
(2) $ \frac{1}{2} + \frac{5}{6} + \frac{11}{12} + ··· + \frac{89}{90} $
$ = 1 - \frac{1}{2} + 1 - \frac{1}{6} + 1 - \frac{1}{12} + ··· + 1 - \frac{1}{90} $
$ = 1 × 9 - (\frac{1}{2} + \frac{1}{6} + \frac{1}{12} + ··· + \frac{1}{90}) $
$ = 9 - (1 - \frac{1}{2} + \frac{1}{2} - \frac{1}{3} + \frac{1}{3} - \frac{1}{4} + ··· + \frac{1}{9} - \frac{1}{10}) $
$ = 9 - (1 - \frac{1}{10}) $
$ = 9 - 1 + \frac{1}{10} $
$ = 8\frac{1}{10} $
(3) $ \frac{1}{2} + \frac{3}{4} + \frac{7}{8} + \frac{15}{16} + \frac{31}{32} + \frac{63}{64} + \frac{127}{128} $
$ = 1 - \frac{1}{2} + 1 - \frac{1}{4} + 1 - \frac{1}{8} + 1 - \frac{1}{16} + 1 - \frac{1}{32} + 1 - \frac{1}{64} + 1 - \frac{1}{128} $
$ = (1 + 1 + 1 + 1 + 1 + 1 + 1) - (\frac{1}{2} + \frac{1}{4} + \frac{1}{8} + \frac{1}{16} + \frac{1}{32} + \frac{1}{64} + \frac{1}{128}) $
$ = 7 - (1 - \frac{1}{2} + \frac{1}{2} - \frac{1}{4} + \frac{1}{4} - \frac{1}{8} + \frac{1}{8} - \frac{1}{16} + \frac{1}{16} - \frac{1}{32} + \frac{1}{32} - \frac{1}{64} + \frac{1}{64} - \frac{1}{128}) $
$ = 7 - (1 - \frac{1}{128}) $
$ = 7 - 1 + \frac{1}{128} $
$ = 6\frac{1}{128} $
【提示】根据 $ \frac{1}{n(n + 1)} = \frac{1}{n} - \frac{1}{n + 1} $ 和 $ \frac{1}{n} - \frac{1}{2n} = \frac{1}{2n} $($ n $ 是不为 $ 0 $ 的自然数),将给出的算式进行变式,互相消去,运用规律即可简算。
2. 在括号里填入不同的自然数(0 除外),使等式成立。
$\frac{17}{18}=\frac{1}{(\quad\quad)}+\frac{1}{(\quad\quad)}+\frac{1}{(\quad\quad)}$
$\frac{17}{18}=\frac{1}{(\quad\quad)}+\frac{1}{(\quad\quad)}+\frac{1}{(\quad\quad)}$
答案:2. $ 2 $ $ 3 $ $ 9 $ 【提示】 $ \frac{17}{18} = \frac{9 + 6 + 2}{18} = \frac{9}{18} + \frac{6}{18} + \frac{2}{18} = \frac{1}{2} + \frac{1}{3} + \frac{1}{9} $
3. 已知$\frac{1}{24}=\frac{1}{M}+\frac{1}{N}+\frac{1}{Q}$,M、N、Q 是不同的非 0 自然数,则 M、N、Q 分别是多少?
答案:3. $ \frac{1}{24} = \frac{1 × (1 + 2 + 3)}{24 × (1 + 2 + 3)} = \frac{1 + 2 + 3}{24 × 6} = \frac{1 + 2 + 3}{144} = \frac{1}{144} + \frac{2}{144} + \frac{3}{144} = \frac{1}{144} + \frac{1}{72} + \frac{1}{48} $
$ M $、$ N $、$ Q $ 分别是 $ 144 $、$ 72 $、$ 48 $。(答案不唯一)
【提示】方法不唯一,可以把 $ \frac{1}{24} $ 的分子、分母同时乘 $ 24 $ 的 $ 3 $ 个因数之和,再变形分解。
$ M $、$ N $、$ Q $ 分别是 $ 144 $、$ 72 $、$ 48 $。(答案不唯一)
【提示】方法不唯一,可以把 $ \frac{1}{24} $ 的分子、分母同时乘 $ 24 $ 的 $ 3 $ 个因数之和,再变形分解。
4. 从算式$\frac{2}{3} + \frac{1}{6} + \frac{1}{9} + \frac{1}{12} + \frac{1}{15} + \frac{1}{18}$中去掉哪几个分数,才能使余下的分数之和为 1?
答案:4. 去掉 $ \frac{1}{12} $ 和 $ \frac{1}{15} $ 这两个分数,才能使余下的分数之和为 $ 1 $。
【提示】 $ \frac{2}{3} + \frac{1}{6} + \frac{1}{9} + \frac{1}{12} + \frac{1}{15} + \frac{1}{18} - 1 = \frac{2}{3} + \frac{1}{6} + \frac{2}{18} + \frac{1}{18} + \frac{1}{12} + \frac{1}{15} - 1 = \frac{2}{3} + \frac{1}{6} + \frac{1}{6} + \frac{1}{12} + \frac{1}{15} - 1 = \frac{2}{3} + \frac{1}{3} + \frac{1}{12} + \frac{1}{15} - 1 = 1 + \frac{1}{12} + \frac{1}{15} - 1 = \frac{1}{12} + \frac{1}{15} $
【提示】 $ \frac{2}{3} + \frac{1}{6} + \frac{1}{9} + \frac{1}{12} + \frac{1}{15} + \frac{1}{18} - 1 = \frac{2}{3} + \frac{1}{6} + \frac{2}{18} + \frac{1}{18} + \frac{1}{12} + \frac{1}{15} - 1 = \frac{2}{3} + \frac{1}{6} + \frac{1}{6} + \frac{1}{12} + \frac{1}{15} - 1 = \frac{2}{3} + \frac{1}{3} + \frac{1}{12} + \frac{1}{15} - 1 = 1 + \frac{1}{12} + \frac{1}{15} - 1 = \frac{1}{12} + \frac{1}{15} $
5. 在算式$\frac{△}{11} + \frac{◯}{3}=\frac{17}{33}$中,如果$△$和$◯$均表示不同的自然数,那么$△$与$◯$的和是多少?
答案:5. $ △ $ 与 $ ◯ $ 的和是 $ 3 $。【提示】因为 $ \frac{△}{11} + \frac{◯}{3} = \frac{3△}{33} + \frac{11◯}{33} = \frac{3△ + 11◯}{33} = \frac{17}{33} $,所以 $ 3△ + 11◯ = 17 $,因为 $ △ $ 和 $ ◯ $ 均表示不同的自然数,所以 $ △ = 2 $,$ ◯ = 1 $,$ △ + ◯ = 2 + 1 = 3 $。
解析:
因为$\frac{△}{11} + \frac{◯}{3} = \frac{3△}{33} + \frac{11◯}{33} = \frac{3△ + 11◯}{33} = \frac{17}{33}$,所以$3△ + 11◯ = 17$。
因为$△$和$◯$均为自然数,当$◯ = 1$时,$3△ + 11×1 = 17$,解得$3△ = 6$,$△ = 2$;当$◯ = 0$时,$3△ = 17$,$△$不是自然数;当$◯ ≥ 2$时,$11◯ ≥ 22 > 17$,不符合题意。
又因为$△$和$◯$不同,$△ = 2$,$◯ = 1$符合条件,所以$△ + ◯ = 2 + 1 = 3$。
$3$
因为$△$和$◯$均为自然数,当$◯ = 1$时,$3△ + 11×1 = 17$,解得$3△ = 6$,$△ = 2$;当$◯ = 0$时,$3△ = 17$,$△$不是自然数;当$◯ ≥ 2$时,$11◯ ≥ 22 > 17$,不符合题意。
又因为$△$和$◯$不同,$△ = 2$,$◯ = 1$符合条件,所以$△ + ◯ = 2 + 1 = 3$。
$3$