Tóm tắt lý thuyết a) Quy tắc: - Hai phân số cùng mẫu số: \(\frac{a}{m} + \frac{b}{m} = \frac{{a + b}}{m}\) - Hai phân số khác mẫu số: Phải quy đồng mẫu chung rồi đưa về trường hợp trên: \(\frac{a}{m} + \frac{b}{n} = \frac{{an}}{{m.n}} + \frac{{bm}}{{m.n}} = \frac{{a.n + b.m}}{{m.n}}\) b) Tính chất - Giao hoán: \(\frac{a}{b} + \frac{c}{d} = \frac{c}{d} + \frac{a}{b}\) - Kết hợp: \(\left( {\frac{a}{b} + \frac{c}{d}} \right) + \frac{e}{f} = \frac{a}{b} + \left( {\frac{c}{d} + \frac{e}{f}} \right)\) - Tổng phân số với số 0: \(\frac{a}{b} + 0 = 0 + \frac{a}{b} = \frac{a}{b}\) Ví dụ 1: a) Viết phân số \(\frac{7}{{15}}\) dưới dạng tổng của hai phân số tối giản có mẫu khác nhau. b) Viết phân số \(\frac{1}{8}\) dưới dạng tổng của hai phân số dương có tử bằng 1 và mẫu khác nhau. c) Viết các phân số bằng \(\frac{{15}}{{17}}\) có mẫu là số tự nhiên chẵn có hai chữ số. Giải a) Vì 7 = 2 + 5 = 3 + 4 = 1 + 6 nên có nhiều cách viết: \(\frac{1}{3} + \frac{2}{{15}}\) hoặc \(\frac{1}{5} + \frac{4}{{15}}\) hoặc \(\frac{2}{5} + \frac{1}{{15}}\) b) \(\frac{1}{8} = \frac{1}{{12}} + \frac{1}{{24}}\) hoặc \(\frac{1}{8} = \frac{1}{{40}} + \frac{1}{{10}}\) c) \(\frac{{15}}{{17}} = \frac{{15.2}}{{17.2}} = \frac{{15.4}}{{17.4}}\) Do đó có hai phân số bằng \(\frac{7}{{15}}\) là \(\frac{{30}}{{34}}\) và \(\frac{{60}}{{68}}\). Ví dụ 2: Chứng tỏ: \(\frac{1}{{1001}} + \frac{1}{{1002}} + \frac{1}{{1003}} + .... + \frac{1}{{1250}} > \frac{1}{5}\) Giải \(\begin{array}{l}\frac{1}{{1001}} > \frac{1}{{1250}}\\\frac{1}{{1002}} > \frac{1}{{1250}}\\...............\\\frac{1}{{1249}} > \frac{1}{{1250}}\end{array}\) Vậy \(\frac{1}{{1001}} + \frac{1}{{1002}} + \frac{1}{{1003}} + .... + \frac{1}{{1250}} > \frac{1}{{1250}} + \frac{1}{{1250}} + .... + \frac{1}{{1250}} = \frac{{250}}{{1250}} = \frac{1}{5}\) Do đó: \(\frac{1}{{1001}} + \frac{1}{{1002}} + \frac{1}{{1003}} + .... + \frac{1}{{1250}} > \frac{1}{5}\) Ví dụ 3: Cho \(a,{\rm{ }}b,{\rm{ }}c \in \,{\mathbb{N}^*}\) và \(A = \frac{a}{{a + b}} + \frac{b}{{b + c}} + \frac{c}{{a + c}}.\) Chứng tỏ 1 < A < 2. Giải Vì \(\frac{a}{{a + b}} > \frac{a}{{a + b + c}};\frac{b}{{b + c}} > \frac{b}{{a + b + c}};\frac{c}{{a + c}} > \frac{c}{{a + b + c}}\) Vậy \(A > \frac{a}{{a + b + c}} + \frac{b}{{a + b + c}} + \frac{c}{{a + b + c}} = \frac{{a + b + c}}{{a + b + c}} = 1 \Rightarrow A > 1\) Xét \(B = \frac{b}{{a + b}} + \frac{c}{{b + c}} + \frac{a}{{a + c}},\) tương tự trên ta suy ra B > 1. Ta có \(A{\rm{ }} + {\rm{ }}B{\rm{ }} = \left( {\frac{a}{{a + b}} + \frac{b}{{a + b}}} \right) + \left( {\frac{b}{{b + c}} + \frac{c}{{b + c}}} \right) + \left( {\frac{c}{{a + c}} + \frac{a}{{a + c}}} \right) = 3\) Vì B > 1 nên A < 2. Vậy 1 < A < 2. Bài tập minh họa Bài 1: Chứng tỏ: \(\frac{1}{{10}} + \frac{1}{{15}} + \frac{1}{{21}} + \frac{1}{{28}} + \frac{1}{{36}} + \frac{1}{{45}} = \frac{3}{{10}}.\) Giải \(\begin{array}{l}\frac{1}{{10}} = \frac{2}{{10}} = 2\left( {\frac{1}{4} - \frac{1}{5}} \right);\\\frac{1}{{15}} = \frac{2}{{30}} = 2\left( {\frac{1}{5} - \frac{1}{6}} \right);\\\frac{1}{{21}} = \frac{2}{{42}} = 2\left( {\frac{1}{6} - \frac{1}{7}} \right).\end{array}\) Do đó \(\frac{1}{{10}} + \frac{1}{{15}} + \frac{1}{{21}} + \frac{1}{{28}} + \frac{1}{{36}} + \frac{1}{{45}} = 2\left( {\frac{1}{4} - \frac{1}{5} + \frac{1}{5} - \frac{1}{6} + \frac{1}{6} - \frac{1}{7} + ... + \frac{1}{9} - \frac{1}{{10}}} \right)\) \( = 2\left( {\frac{1}{4} - \frac{1}{{10}}} \right) = 2\left( {\frac{5}{{20}} - \frac{2}{{20}}} \right) = 2.\frac{3}{{20}} = \frac{3}{{10}}\) Bài 2: Tính \(A = \frac{{11}}{{1.3}} + \frac{{11}}{{3.5}} + ... + \frac{{11}}{{97.99}}\) Giải \(A = \frac{{11}}{2}\left( {\frac{2}{{1.3}} + \frac{2}{{3.5}} + .... + \frac{2}{{97.99}}} \right) = \frac{{11}}{2}\left[ {\left( {\frac{1}{1} - \frac{1}{3}} \right) + \left( {\frac{1}{3} - \frac{1}{5}} \right) + ... + \left( {\frac{1}{{91}} - \frac{1}{{99}}} \right)} \right]\) \(A = \frac{{11}}{2}\left( {1 - \frac{1}{{99}}} \right) = \frac{{11}}{2}.\frac{{98}}{{99}} = \frac{{49}}{9}.\) Bài 3: Tìm x biết: \(\frac{1}{3} + \frac{1}{6} + \frac{1}{{10}} + ... + \frac{2}{{x(x + 1)}} = \frac{{1999}}{{2001}}\) Giải \(\frac{1}{3} + \frac{1}{6} + \frac{1}{{10}} + ... + \frac{2}{{x(x + 1)}} = \frac{2}{{2.3}} + \frac{2}{{3.4}} + \frac{2}{{4.5}} + \frac{2}{{x(x + 1)}} = 2\left( {\frac{1}{2} - \frac{1}{3} + \frac{1}{3} - \frac{1}{4} + ... + \frac{1}{x} - \frac{1}{{x + 1}}} \right)\)
