Калькулятор периодической дроби
Переводит обыкновенную дробь в периодическую десятичную делением в столбик с отловом повторяющихся остатков: запись вида 0.8(3), длина периода, чистая или смешанная форма. И обратно: 0.1(6) → 1/6 по правилу девяток и нулей с сокращением на НОД.
Что такое периодическая дробь
Делишь 1 на 3 в столбик — и тройка тянется без конца: 0,3333333… В тетради ответ обрывают до 0,33, но это уже другое число: разница крошечная, а в расчётах, где таких округлений много, ошибка накапливается. Для таких случаев есть точная запись — периодическая дробь: бесконечная десятичная дробь, у которой начиная с некоторого места одна и та же группа цифр повторяется снова и снова. Эту группу называют периодом и пишут в скобках: 0,(3) читается как «ноль целых и три в периоде» и означает 0,3333… без всякого конца, а 0,58(3) — это 0,58333…, где после цифр 58 бесконечно тянется тройка. Скобки — не украшение, а способ назвать точное число конечным набором знаков: бесконечной бумаги не бывает, а число нужно записать безошибочно. Одно и то же число может носить разное облачение: 0,(3), 0,3(3) и 0,33(3) — все трое равны 1/3, просто период «зацепился» на разных позициях. В ответе обычно оставляют самую короткую запись: период сдвигают влево, насколько возможно, и у чистой дроби он начинается сразу после запятой. Периоды возникают не только у единицы наверху: 2/3 = 0,(6), 5/11 = 0,(45) — числитель лишь множит повторяющийся блок, не отменяя его. Полезно знать и обратное: у любой обыкновенной дроби десятичная запись либо обрывается, либо зацикливается — третьего не бывает. Это прямое следствие деления в столбик: различных остатков при делении на знаменатель d существует ровно d штук (от 0 до d − 1), и они не могут меняться вечно, не повторяясь. Хвост вроде 0,121121112…, где единиц всё больше, обыкновенной дробью выразить нельзя — потому в школьных задачах такие «дроби» и не встречаются.
| Обыкновенная дробь | Деление | Десятичная запись | Тип записи |
|---|---|---|---|
| 1/2 | 1 : 2 = 0,5 | 0,5 | конечная |
| 1/3 | 1 : 3 = 0,333… | 0,(3) | чистая периодическая |
| 5/6 | 5 : 6 = 0,8333… | 0,8(3) | смешанная периодическая |
| 3/11 | 3 : 11 = 0,2727… | 0,(27) | чистая периодическая |
| 7/12 | 7 : 12 = 0,5833… | 0,58(3) | смешанная периодическая |
| 1/7 | 1 : 7 = 0,142857… | 0,(142857) | чистая, период 6 цифр |
| 22/7 | 22 : 7 = 3,142857… | 3,(142857) | чистая, с целой частью |
| 2/3 | 2 : 3 = 0,666… | 0,(6) | чистая периодическая |
| 5/11 | 5 : 11 = 0,4545… | 0,(45) | чистая периодическая |
| 1/8 | 1 : 8 = 0,375 | 0,375 | конечная |
Как перевести обыкновенную дробь в периодическую: деление в столбик
- Пять на шесть не делится — целая часть ноль. Ставим 0, запятую и сносим ноль: делим 50 на 6. Первая цифра частного — 8, в остатке 2.
- Сносим следующий ноль: делим 20 на 6. Цифра 3, остаток снова 2 — а он уже был после восьмёрки. Дальше деление пойдёт по кругу: каждый шаг определяется только текущим остатком, и раз остаток тот же, цифры повторятся те же.
- Значит, период — цифры между двумя появлениями остатка 2: после первой восьмёрки бесконечно идут тройки.
- Общий ориентир: повторение случится не позже чем через d − 1 цифру после запятой, ведь ненулевых остатков меньше знаменателя всего d − 1 штук. У знаменателя 7 период не длиннее шести цифр — и точно выходит 0,(142857). Если же остаток стал нулём, деление закончилось насовсем — запись конечная, периода нет: так будет у 1/8 = 0,375.
- Проверь ответ обратным переводом или умножением: 0,8(3) — это в точности 5/6. Калькулятор выше показывает деление именно так: таблица остатков слева, цифры частного справа — и первая же встреча знакомого остатка закрывает вопрос о периоде.
Чистая и смешанная периодическая дробь
Периодические дроби бывают двух сортов, и различать их стоит: от сорта зависит правило обратного перевода. Чистая — период начинается сразу после запятой: 0,(3), 0,(27), 0,(142857). Смешанная — между запятой и периодом стоит непериодический хвост: 0,8(3), 0,58(3), 0,16(6). Каким будет сорт, решает знаменатель, точнее — его простые множители. Если в знаменателе только двойки и пятёрки, запись конечная: 10 = 2 · 5, и такие знаменатели домножаются до круглых степеней десятки — 1/8 превращается в 125/1000, то есть 0,375. Если в знаменателе есть другие простые — 3, 7, 11, 13 — появится период. Когда знаменатель состоит из таких чисел целиком (3, 7, 9, 11), период чистый: 1/3 = 0,(3), 3/11 = 0,(27). Когда к ним примешаны двойки и пятёрки — смешанный: у 6 = 2 · 3 одна «лишняя» двойка даёт одну цифру хвоста, и 5/6 = 0,8(3). Длина хвоста равна наибольшей из степеней двойки и пятёрки в разложении знаменателя: у 12 = 2² · 3 это две цифры, поэтому 7/12 = 0,58(3) — ровно две цифры до периода. Длина самого периода менее предсказуема: гарантировано лишь, что она не больше d − 1. У 7 период занимает все шесть разрешённых цифр, у 13 — шесть из двенадцати (1/13 = 0,(076923)), а у 37 вообще три: 1/37 = 0,(027). Если хочешь предвидеть запись заранее, действуй так: сократи дробь, разложи знаменатель на простые множители и сверься с таблицей выше — знаменатели 3, 9, 11, 27 дают чистые периоды, 6, 12, 15, 18 — смешанные, а 4, 8, 20, 25 — конечные записи. Любопытный факт для проверки внимательности: 1/81 = 0,(012345679) — девять цифр по порядку без восьмёрки.
Как перевести периодическую дробь в обыкновенную
Ловушки
Частые вопросы
Что означает запись 0,(3)?
Это краткая запись бесконечной дроби 0,3333…: группа цифр в скобках — период — повторяется бесконечно. Читается «ноль целых и три в периоде». Такое число равно обыкновенной дроби 1/3, и запись 0,(3) точнее любого округления вроде 0,33.
Любая ли обыкновенная дробь даёт период?
Либо период, либо конечную запись. Если знаменатель раскладывается только на двойки и пятёрки, запись конечная: 1/8 = 0,125. Если в знаменателе есть другие простые множители — получится период: 1/3 = 0,(3), 1/7 = 0,(142857). Одновременно «ни того ни другого» не бывает.
Почему 0,(9) равно 1?
Потому что 1/3 = 0,(3), а после умножения на 3 слева стоит ровно 1, справа — 0,(9). Общее правило перевода даёт то же самое: 0,(9) = 9/9 = 1. Бесконечной девятке «не хватает» места только в воображении: 0,(9) и 1 — одно и то же число.
Как узнать длину периода заранее?
Прикинуть без деления можно сверху: период не длиннее знаменателя минус единица. Точная длина равна показателю, с которым степень десятки впервые даёт остаток 1 при делении на знаменатель (дробь предварительно сократи). Для 7 это 6 — отсюда 0,(142857), для 11 это 2 — отсюда 0,(27).