最简分数

✍ dations ◷ 2025-04-04 11:18:41 #算术,数论,分数

最简分数或既约分数指的是分子与分母互质的分数。若一分数可表为 p q {\displaystyle {\frac {p}{q}}} ,且 p , q Z {\displaystyle p,q\in \mathbb {Z} } (整数), ( p , q ) = 1 {\displaystyle (p,q)=1} ,则称 p q {\displaystyle {\frac {p}{q}}} 为最简分数。假若p和q还有别的公因数,则其非最简分数。若 ( p , q ) = d {\displaystyle (p,q)=d} ,且设 p = k 1 d , q = k 2 d ; k 1 , k 2 Z {\displaystyle p=k_{1}d,q=k_{2}d;k_{1},k_{2}\in \mathbb {Z} } p q = k 1 k 2 {\displaystyle {\frac {p}{q}}={\frac {k_{1}}{k_{2}}}} 。其中 k 1 k 2 {\displaystyle {\frac {k_{1}}{k_{2}}}} p q {\displaystyle {\frac {p}{q}}} 的最简分数。最简分数也可参阅有理化分数的公式,尽量将分子和分母互为质数。每一个正有理数可以被表示为不可简化的分数。如果分数的分子和分母划分为它们的最大公因数,而这一项方法可以完全降低至最低的简化条件。为了找出分子和分母的最大公因数,当然可以使用辗转相除法或整数分解,就是要解决分数的分子和分母过大的问题。

最简分数例如 1 3 {\displaystyle {\frac {1}{3}}} 4 19 {\displaystyle {\frac {4}{19}}} 198 17 {\displaystyle {\frac {198}{17}}} 。而 6 4 {\displaystyle {\frac {6}{4}}} 不是,因为 ( 6 , 4 ) = 2 {\displaystyle (6,4)=2} ,因而 6 4 = 3 2 {\displaystyle {\frac {6}{4}}={\frac {3}{2}}}

每一个有理数没有独特性的表示正分母的不可简化分数(虽然两者 2 3 = 2 3 {\displaystyle {\tfrac {2}{3}}={\tfrac {-2}{-3}}} 都是不可简化的分数)。唯一性是独一无二主要因子分解的结果,自从出现 a b = c d {\displaystyle {\tfrac {a}{b}}={\tfrac {c}{d}}} 意味着 a d = b c {\displaystyle ad=bc} ,因此等号的双边必须共享相同的因式分解,设主要多重的因数 a {\displaystyle a} ,而 c {\displaystyle c} 也要出现 a {\displaystyle a} 的子集,方可证明 a d = b c {\displaystyle ad=bc}

不可简化的分数的概念可推论任何唯一分解整环之分式环:透过划分分子和分母的最大公因数,这一项元素的领域中可被写出它们的分数。特别适用越过其他领域的代数式。然而不可简化的分数在给定元素上,既使是同样的可逆元素,也是唯一较多人使用分子和分母的乘法。在有理数的情况下意旨任何数字具有两个最简分数,若跟分子和分母的正负号有关;在这种模糊的情况下可透过要求分母要被移除负号。在合理的功能的情况下,分母可以类似地被要求是一个首项。

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