什麼是分數化簡計算機?
這個計算機能將任何分數約分至最簡形式,也就是分子與分母除了 1 以外沒有其他公因數的等值分數。舉例來說,12/18 可以化簡為 2/3。無論是真分數、假分數或負數分數都適用,計算機還會一併顯示所使用的最大公因數(GCD)以及對應的小數值。
如何使用
輸入分數的分子(上面的數字)與分母(下面的數字),再查看結果即可。工具會回傳完全約分後的分數、用來約分的最大公因數,以及小數值。若分數帶有負號,會將負號移到分子,讓答案維持標準形式。
公式說明
要化簡分數 a/b,先求出 a 與 b 的最大公因數,再讓分子與分母同時除以它:
$$\frac{a}{b} = \frac{a \div \gcd(a,b)}{b \div \gcd(a,b)}$$
最大公因數可用輾轉相除法(歐幾里得演算法)求得:不斷將數對 \((a, b)\) 換成 \((b, a \bmod b)\),直到餘數為 0 為止,最後一個非零的數值就是最大公因數。除以最大的共同因數後,所得結果必定已是最簡分數。
範例演算
以 12/18 為例。12 的因數有 1、2、3、4、6、12;18 的因數有 1、2、3、6、9、18。最大的共同因數是 6,所以 \(\gcd(12, 18) = 6\)。將分子與分母同時除以 6:\(12 \div 6 = 2\),\(18 \div 6 = 3\),得到化簡後的分數 2/3,小數值約為 0.6667。
常見問題
如果分數已經是最簡形式怎麼辦?若最大公因數為 1,代表這個分數無法再進一步約分,計算機會原封不動地回傳原本的分數。
可以輸入負數嗎?可以。計算機會將負號放在分子上,再對絕對值進行化簡,因此 -4/-8 會變成 1/2,而 4/-8 則會變成 -1/2。
分母為 0 該怎麼處理?除以 0 是沒有定義的,因此分母為 0 並不是有效的分數,無法進行化簡。