學習重點 掌握單位分數的意義:把同一個整體平均分成若干份,其中一份就是單位分數。 能以單位分數為計數單位,進行累積、合成與分解,分清楚「有幾個單位分數」與「合起來是多少」。 辨別計數單位概念與部分全體概念:前者著重同一分數單位的累積或組成,後者著重整體等分後取其中若干份。 利用大小比較與「相異」條件,判斷三個相異單位分數之和為 1 時,各分數的可能大小及分母結構。 核心觀念 一、單位分數:分子為 1,分母表示等分份數 單位分數指分子為 1 的分數 1/n,n 為正整數。本單元討論的多半是 n 大於 1 的情形,例如 1/2、1/3、1/4。以一條吐司為整體,平均分成 4 份,其中一份就是 1/4 條。 理解單位分數時,要同時抓住整體固定與平均分割。沒有平均分割,就不能只憑「分成四份」判定每份都是 1/4;比較或合成分數時,也必須以相同的整體為基準。 對同一個整體而言,單位分數的分母愈大,分數值愈小,所以 1/2>1/3>1/4。分母代表等分的份數,份數愈多,每一份就愈小。 二、以單位分數為計數單位:把分數當成可以累積的量 整數計數可以用「1 個」為單位,分數計數也可以用「1/4 個」為單位。當我們說「3 個 1/4」,就是把 1/4 視為一個固定單位,累積三次,得到 3/4。 m 個 1/n 合起來是 m/n。這裡的 m 是單位分數的個數,1/n 是每個單位的量,m/n 則是合成後的總量。三者要分清楚,不能把「3 個」直接當成「3 個整體」。 合成:把若干個相同的單位分數合起來,例如 3 個 1/4 片披薩合起來是 3/4 片披薩。 分解:把一個分數看成由若干個相同單位分數組成,例如 3/4 盒餅乾是由 3 個 1/4 盒餅乾合起來的。 跨越整體的計數:4 個 1/4 合成 1,12 個 1/4 合成 3。單位分數的累積可以超過一個整體。 因此,「3 包糖果就是 12 個 1/4 包糖果」,雖然總量是整數,仍然是在用 1/4 包作為計數單位。判斷重點是用什麼單位來數,不是最後的總量是否為分數。 三、計數單位與部分全體:看敘述著重哪一種關係 比較項目計數單位概念部分全體概念 思考重點有幾個相同的分數單位,合起來是多少整體平均分成幾份,取其中幾份 常見語句幾個、合起來、由若干個組成、就是幾個平均分成、幾等份、其中一份、取其中若干份 例子3 個 1/4 條合成 3/4 條;3 條是 12 個 1/4 條1 條平均分成 4 等份,其中 1 份是 1/4 條 判斷關鍵是否呈現分數單位的個數、累積或組成關係是否呈現部分與原來整體的關係 兩種概念可以描述同一個分數,但敘述呈現的思考方式不同。「1 條吐司分成 4 等份,其中的 1 份是 1/4 條」是在說明 1/4 的部分全體意義,屬於定義單位分數本身,並沒有把 1/4 拿來計數;「3 個 1/4 合起來」「由 3 個 1/4 組成」「12 個 1/4」才明確呈現以 1/4 為單位的計數、合成與分解。不能只因句子中出現 1/4,就判定它是在使用計數單位。 四、三個相異單位分數之和為 1:先排序,再估計 設三個相異單位分數為 1/a、1/b、1/c,且 a<b<c。因為分母愈小,單位分數愈大,所以 1/a 是最大的一個。又因另外兩個都是正數,1/a 必小於 1,故 a≥2。 若三者都不大於 1/3,由於它們相異,不可能全部等於 1/3,總和必定小於 1/3+1/3+1/3=1,與已知條件矛盾。因此,至少有一個單位分數大於 1/3。 單位分數 1/a>1/3,表示 a<3;又 a≥2,所以只能是 a=2。因此,三個相異單位分數之和為 1 時,最大的一個必為 1/2,最小分母必為 2。所以「三個都小於 1/2」不成立。 還可以繼續求出另外兩個分數。扣除 1/2 後,剩下兩者的和為 1/2。若 b≥4,由於 c>b,便有 1/b+1/c<1/4+1/4=1/2,不合條件;b 又必須大於 2,因此 b=3,最後一個就是 1-1/2-1/3=1/6。 所以,恰好三個相異單位分數之和為 1,其組合只能是 1/2、1/3、1/6,排列順序不影響結果。這裡「恰好三個」與「相異」都是重要條件。用這組結果檢查敘述最快:1/2 大於 1/3,故「至少一個大於 1/3」成立;1/2 不小於 1/2,故「三個皆小於 1/2」錯誤。 常考陷阱 看到「等分」就當成計數:「整體分成四等份,取其中一份」著重部分全體關係;必須進一步描述幾個 1/4 的累積或組成,才明確呈現計數單位概念。題目問「哪一個不是把 1/4 當計數單位」時,要找的正是這種單純描述等分取份的敘述。 看到整數總量,就排除分數計數:總量為 3,仍可用 1/4 作單位來數,得到 12 個單位。總量的形式不決定是否為計數單位。 以為只有「合成」才算計數:「3/4 是由 3 個 1/4 合起來的」是分解,同樣以 1/4 為計數單位。 把單位個數與實際總量混淆:3 個 1/4 的總量是 3/4;12 個 1/4 的總量是 3。先辨認單位,再計算累積量。 忽略「相異」,只比較是否小於或等於:三個數各不大於 1/3,只能先推出總和不大於 1;加入「相異」條件後,才能排除三者皆為 1/3,得到總和嚴格小於 1。 把「小於」誤看成「小於或等於」:三個相異單位分數的和為 1 時,其中必有 1/2,因此「全部小於 1/2」錯誤;「全部小於或等於 1/2」則成立。 把「至少一個」誤讀成「每一個」:至少一個大於 1/3,只要求存在符合者。1/2 已符合條件,不需要另外兩個也大於 1/3。 把三項的結論推廣到任意項數:「最小分母必為 2」在此依賴恰好三個相異單位分數的條件。項數增加後未必成立,例如 1/3+1/4+1/5+1/6+1/20=1,便沒有 1/2。 記憶口訣 「等分取份看全體,幾個合成看計數;分母愈大份愈小,相異三項先找半。」 遇到大小判斷,記住:三個若都不過三分一,相異相加必不足一。因此必有一個超過 1/3,而符合條件的單位分數只能是 1/2,整組必為 1/2、1/3、1/6。