循環小数

 分母が素数の分数で小数の部分が偶数桁で循環する場合、例えば、

1/7=0.142857142857......

の142857を見てましょう。

 実は、前半の数と後半の数を足したものは、

142+857=999

のようになります。なぜでしょうか。

142857×1=142857
142857×2=285714
142857×3=428571
142857×4=571428
142857×5=714285
142857×6=857142
142857×7=999999

並び替えると、

142857×1=142857
142857×3=428571
142857×2=285714
142857×6=857142
142857×4=571428
142857×5=714285

のように、数がぐるぐる回っています。これらの掛け算は、

1/7=0.142857......
2/7=0.285714......
3/7=0.428571......
4/7=0.571428......
5/7=0.714285......
6/7=0.857142......
7/7=0.999999......

ということを意味しています。循環する数の一部を切り取って計算した訳です。1/7を計算すればわかると思いますが、途中の余りに1から6までが出てくるので、2/7から6/7までの計算は1/7の計算を途中からしたようになります。これが数がぐるぐる回る理由です。ここで、

1/7+6/7=2/7+5/7=3/7+4/7=7/7=1=0.999999......

です。少し分かりづらいですが、最後の9は無限に続くので厳密に1です。実はこれが999になった理由です。先ほどの、

142857×1=142857
142857×3=428571
142857×2=285714
142857×6=857142
142857×4=571428
142857×5=714285

を見ると、1と6を掛けた数、2と5を掛けた数、3と4を掛けた数はそれぞれ数が半周していることが分かります。なので、

142+857=999

は、

142857+857142=999999

のことであり、

1/7+6/7=1

と同じようなものなのです。

 これを知って、私は分数の計算が少し好きになりました。

ポップラーン

数学や物理の「8枚のスライドでまとめてみたら」シリーズを更新しています。少しでも学ぶことの楽しさを伝えられたらと思います。上の方に記事のまとめがあります。

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