比を簡単にする計算機とは?
このツールは、A:Bの形をした比を最も簡単な整数比に約分します。AとBにはそれぞれ整数、負の整数、小数、簡単な分数、帯分数を入力でき、左右で異なる形式を混ぜても問題ありません。計算機はすべての値を正確な分数に変換し、両辺を整数になるまで揃えたうえで、最大公約数(GCF)で割って約分します。
使い方
AとBに値を入力します。形式は自由で、たとえば 5 のような整数、-12 のような負の整数、2.5 のような小数、3/4 のような分数、3 1/8 のような帯分数(整数・スペース・分子/分母の順)が使えます。計算ボタンを押すと、約分後の比と計算過程が表示されます。
計算の仕組み
まず各項を「分子/分母」の分数にします。次に両項を最小公倍数 \(L = \operatorname{lcm}(d_A,\, d_B)\) でそろえます。ここで \(\operatorname{lcm}(x, y) = \dfrac{x \cdot y}{\gcd(x, y)}\) です。比の両辺に同じ0でない数 \(L\) を掛けても比そのものは変わらないため、分数が消えて整数 \(a : b\) になります。最後に、ユークリッドの互除法で求めた \(g = \gcd(|a|,\, |b|)\) で両辺を割れば完成です。
$$\text{A} : \text{B} \;=\; \frac{a}{g} : \frac{b}{g}$$ここで
$$\left\{ \begin{aligned} L &= \operatorname{lcm}(d_A,\, d_B) \\ a &= \text{A} \cdot \tfrac{L}{d_A} \\ b &= \text{B} \cdot \tfrac{L}{d_B} \\ g &= \gcd(a,\, b) \end{aligned} \right.$$
計算例
A=5、B=3 1/8 の場合:Aは \(5/1\)、Bは \((3 \times 8 + 1)/8 = 25/8\) と解釈されます。1と8の最小公倍数は8なので、\(a = 5 \times 8 = 40\)、\(b = 25\) となります。\(\gcd(40, 25) = 5\) なので、$$40/5 : 25/5 = \mathbf{8 : 5}$$ が答えです。
よくある質問
小数と分数を混ぜて入力できますか? はい。A=2.5、B=0.75 は \(10 : 3\) に約分されます。
負の比にも対応していますか? はい。符号は各項にそのまま残るので、\(-4 : 6\) は \(-2 : 3\) に約分されます。
0が入る場合は? \(0 : 6\) は \(0 : 1\) に約分されます。\(0 : 0\) は約分できないため、そのまま \(0 : 0\) となります。