什麼是有限小數?
有限小數是指小數點後位數有限的數字,例如 0.75 或 0.125。相對地,循環(無限)小數則會永無止境地重複某一段數字,例如 0.3333… 或 0.142857142857…。這個計算機可以接受任何分數 a/b,算出它的小數值,並告訴你這個小數究竟是有限的還是會循環下去。
如何使用
輸入分子(上方的數字 a)與分母(下方的數字 b)。工具會先把分數化簡為最簡分數,計算出小數值,並判斷它是否為有限小數。請注意分母不能為零。
判斷規則說明
首先,將分子與分母同除以它們的最大公因數(GCD),把分數化為最簡分數。接著只需觀察化簡後的分母即可。一個最簡分數會得到有限小數,當且僅當它的分母的質因數只有 2 和 5。換句話說,分母必須能寫成下列形式:
$$\frac{\text{Numerator }a}{\text{Denominator }b} \text{ terminates} \iff \frac{b}{\gcd(a,b)} = 2^{m}\cdot 5^{n}$$只要含有其他質因數(例如 3、7、11…),這個小數就一定會循環。
實例演算
以 3/8 為例。3 和 8 的最大公因數是 1,所以它已經是最簡分數。分母 \(8 = 2^3\),只含質因數 2,因此 3/8 是有限小數:
$$3 \div 8 = 0.375$$相對地,1/6 化簡後仍是 1/6;由於 \(6 = 2 \times 3\) 含有質因數 3,所以它不會終止——其值為 0.1666…。
常見問題
分子會影響是否為有限小數嗎?不會。真正關鍵的只有化簡後分母的質因數;不過分子會影響最大公因數,進而改變化簡後的分母。
每個分數都不是有限小數就是循環小數嗎?是的。任何有理數的小數展開不是有限位數,就是最終會進入循環。
那麼 10/4 呢?它化簡後是 5/2;分母 2 只含質因數 2,所以是有限小數:2.5。