Умблик
Справочник вероятности
Математическая основа
Вероятность и статистика · Математическая основа

Дроби и доли

Как записать часть целого, сократить дробь и сравнить доли — основа вероятностных расчётов.

6 минут на чтениеЗаданий для самопроверки: 3

Чему научимся

Дроби нужны для долей, отношений и вероятностей. Умение сокращать, сравнивать и приводить к общему знаменателю позволяет выполнять точные расчёты без преждевременного округления.

Главная идея. Дробь a/b обозначает деление и, когда речь о доле, количество взятых равных частей целого. Знаменатель задаёт размер частей, числитель — их количество; неравные части так описывать нельзя.

План рассуждения и проверка понимания
  1. Определите целое и убедитесь, что оно разделено на равные части; подпишите числитель и ненулевой знаменатель.
  2. Для сравнения или сложения приведите дроби к общему положительному знаменателю, сохраняя их значения.
  3. Сокращайте общий множитель числителя и знаменателя, но не складывайте и не сокращайте отдельные слагаемые.
  4. При переводе в десятичную запись различайте точное деление и округление бесконечной периодической дроби.

Частая ошибка. Сложить 1/2 и 1/3 как 2/5, отдельно сложив числители и знаменатели, хотя полученные доли имеют разный размер.

Как проверить себя. Сначала сделайте части одинаковыми: 1/2 = 3/6 и 1/3 = 2/6, затем сложите числители и получите 5/6.

Схема к теме

Наглядная модель: Дроби и доли

Как записать часть целого, сократить дробь и сравнить доли — основа вероятностных расчётов.

Наглядная модель: Дроби и долиКак записать часть целого, сократить дробь и сравнить доли — основа вероятностных расчётов.3/4выбранная доляцелое
  • Закрашено 3 из 4 равных частей
Целое разделено на четыре равные части; три закрашенные части образуют долю 3/4. Вывод: Доля имеет смысл только тогда, когда целое разделено на равные части.
Проверка пониманияОбъясните тему своими словами

Объясните, почему 1/2, 2/4 и 50/100 обозначают одну долю, и покажите это одновременно на разбиении целого и на сокращении.

В хорошем объяснении есть:

  • При умножении числителя и знаменателя на одно ненулевое число части становятся мельче, но взятая доля не меняется.
  • Обратное сокращение 2/4 и 50/100 возвращает 1/2 делением обеих частей дроби на общий множитель.

Часть и целое

Дробь a/ba/b показывает результат деления aa на bb. Когда речь о доле, знаменатель показывает, на сколько равных частей разделили целое, а числитель — сколько таких частей взяли. Половина пиццы и половина яблока — одна и та же доля, но разные количества еды.

В записи 3/83/8 число 33 — числитель, 88 — знаменатель. Восемь одинаковых карточек составляют целое; три выбранные карточки составляют 3/83/8 этого набора. Если части не равны по величине, их количество само по себе ещё не задаёт долю площади или массы.

Один смысл, разные записи

У дробей 1/21/2, 2/42/4 и 50/10050/100 одинаковое значение. Умножение числителя и знаменателя на одно ненулевое число меняет разбиение, но сохраняет долю. Обратное действие — сокращение. Например, 6/15=2/56/15=2/5: оба числа делим на 33.

Десятичная запись получается делением: 3/8=0,3753/8=0{,}375. Не каждая дробь имеет конечную десятичную запись: 1/3=0,333…1/3=0{,}333\ldots. В точном ответе удобнее оставить 1/31/3, а не незаметно заменить её округлением 0,330{,}33.

Сравнение и вычисления

При одинаковом положительном знаменателе больше та дробь, у которой больше числитель. Для разных знаменателей можно привести дроби к общему: 2/3=8/122/3=8/12, а 3/4=9/123/4=9/12, поэтому 2/3<3/42/3<3/4.

Складываем части одного размера: 1/4+2/4=3/41/4+2/4=3/4. При разных знаменателях сначала меняем запись: 1/2+1/3=3/6+2/6=5/61/2+1/3=3/6+2/6=5/6. Сложить отдельно числители и знаменатели нельзя.

Чтобы найти 3/53/5 от 2020, вычисляем 20⋅3/5=1220\cdot3/5=12. Чтобы узнать долю 1212 от 2020, вычисляем 12/20=3/512/20=3/5. Это два разных вопроса к одним данным.

Где встречается в вероятности

Если из пяти равновозможных исходов три подходят, доля подходящих равна 3/53/5. Вероятностная интерпретация требует равновозможности; сама арифметика дробей от неё не зависит. Пример со случайным выбором — подготовка к вероятности, а не отдельная обязательная тема 5 класса.

Три примера

  1. Из 1212 равных долек съели 33. Доля съеденного: 3/12=1/43/12=1/4.
  2. В наборе 1818 красных карточек из 3030. Красные составляют 18/30=3/5=0,618/30=3/5=0{,}6.
  3. Треть набора и четверть того же набора не пересекаются. Вместе это 1/3+1/4=7/121/3+1/4=7/12 набора. Условие о непересечении не позволяет посчитать одну часть дважды.

Формула, смысл и ограничения

Главные формулы с расшифровкой

ab=a÷b,b≠0\frac{a}{b}=a\div b,\qquad b\ne0

Формула словами: Числитель a делим на ненулевой знаменатель b.

ab=a⋅kb⋅k,k≠0\frac{a}{b}=\frac{a\cdot k}{b\cdot k},\qquad k\ne0

Формула словами: При умножении числителя и знаменателя на одно число доля не меняется.

От формулы к наблюдению

Попробуйте самостоятельно

Измените параметры и сопоставьте расчёт с результатами случайного эксперимента.

От простого к сложному

Проверьте себя

Сначала запишите решение самостоятельно. Затем можно открыть намёк, сравнить каждый переход с пошаговым разбором и только после этого посмотреть ответ. Прогресс сохраняется в этом браузере.

Открываем задание…

Открываем задание…

Открываем задание…

Источники и соглашения

Объяснения и задачи — авторские. Источники помогают проверить определения, условия и школьную привязку. Обозначения и параметризация указаны в статье.