這個計算機的功能
分數化簡計算機可將任意分數約分至最簡分數;若輸入的是假分數,還會進一步改寫成帶分數。它同時支援正整數與負整數,並完整呈現計算過程:約分時所用的最大公因數(GCF)、長除法步驟,以及最終結果。這是一項通用的數學工具,不涉及任何特定國家的規則。
使用方式
在分子(上方)輸入一個整數,在分母(下方)輸入一個非零整數,即可讀取結果。兩個欄位都可以填入負值;計算機會先取出整體的正負號,再以絕對值進行運算,最後把符號加回答案上。如果分母輸入 \(0\),分數即為無意義(未定義)。
公式說明
要約分一個分數,可將分子 \(N\) 與分母 \(D\) 同時除以兩者的最大公因數,而最大公因數可用輾轉相除法(歐幾里得演算法)求得:反覆把 \((a, b)\) 替換為 \((b, a \bmod b)\),直到 \(b\) 為 \(0\),此時剩下的 \(a\) 就是 GCF。將分子與分母同時除以 GCF,即得到最簡分數。$$\frac{\text{Numerator}}{\text{Denominator}} = \frac{\text{Numerator} \div g}{\text{Denominator} \div g}, \quad g = \gcd\!\left(\text{Numerator},\, \text{Denominator}\right)$$若約分後仍是假分數(分子大於或等於分母),則會轉換成帶分數:整數部分為商 \(q = \lfloor a / b \rfloor\),餘數 \(r = a - q \cdot b\) 則成為剩餘真分數的分子。
範例演算
以 \(45/10\) 為例。\(45\) 與 \(10\) 的最大公因數是 \(5\),所以 \(45/10\) 約分後得到 \(9/2\)。由於 \(9\) 大於 \(2\),這是假分數:\(9 \div 2 = 4\) 餘 \(1\),因此帶分數為 \(4\tfrac{1}{2}\)。計算機會顯示約分後的分數 \(9/2\)、帶分數 \(4\tfrac{1}{2}\),以及上述完整步驟。
常見問題
如果分數已經是最簡分數呢?此時 GCF 為 \(1\),分數會原樣傳回(若它是假分數,仍會轉換成帶分數)。
負數是如何處理的?正負號會帶在分子上(若結果為帶分數,則帶在整數部分),例如 \(-14/3\) 會變成 \(-4\tfrac{2}{3}\)。
結果剛好是整數時會如何顯示?若餘數為 \(0\),例如 \(10/5 = 2\),答案會直接顯示為單一整數,不含任何分數部分。