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部分分数分解(キセル算)のやり方【中学受験】分数の和を一瞬で|例題・練習問題(答え付き)

中学受験の算数で出る「部分分数分解(ぶぶんぶんすうぶんかい)」を、しくみからやさしく解説します。中学受験では「キセル算」とも呼ばれる、分数のたし算の並びを一瞬で計算できる強力なテクニックです。公式・例題・練習問題(答え付き)まで、これ1ページでマスターできます。

目次

部分分数分解とは?(しくみ)

11×2」のような分数は、次のように2つの分数の引き算に分けられます。

11×2 = 1112  12×3 = 1213  13×4 = 1314

この形にすると、となりの分数どうしが打ち消し合うのがポイントです。たとえば次のたし算を見てください。

11×2 + 12×3 + 13×4 + 14×5
=(1112)+(1213)+(1314)+(1415

まん中の −12 と +12、−13 と +13 … が次々に消えて、最初の 11 と最後の −15 だけが残ります。

= 1 − 15 = 45

まん中がごっそり消えて両はしだけ残るこの形が、キセル(羅宇=両端に金具、まん中は竹筒だけの喫煙具)に似ていることから、中学受験では「キセル算」とも呼ばれます。

おぼえる公式

① となり合う数のとき:1n×(n+1) = 1n1n+1
② 間が2あくとき:1n×(n+2) = 12 ×(1n1n+2
③ 差が d のとき(①②のまとめ):1n×(n+d) = 1d ×(1n1n+d

①は「11×2から1n×(n+1)までの和 = nn+1」と覚えておくと、さらに速く解けます。②のように間があくときは、差(ここでは2)で1回わるのを忘れないようにしましょう。

じつは①も②も、③のdに1や2を入れただけです。差が3でも4でも同じで、たとえば 11×4 + 14×7 + … のように差が3なら、最後に 13 をかけます。「差はいくつか」を最初に見て、その数でわる——これがこの単元のすべてです。

例題(解き方の流れ)

例題:11×2 + 12×3 + … + 19×10 を計算しなさい。

解き方:公式①の「和 = nn+1」を使います。最後が 19×10 なので n=9。

和 = 99+1 = 910

展開して書くと(1 − 12)+(1213)+ … +(19110)= 1 − 110 = 910。となりが消えるので、最初と最後だけを見ればOKです。

例題(とび型):11×3 + 13×5 + 15×7 + 17×9 を計算しなさい。

解き方:公式②を使います。間が2あくので、となり型と同じように打ち消し合ったあと、最後に12をかけるのを忘れないようにしましょう。最初の数は1、最後の数は7です。

展開すると 12 ×[(1113)+(1315)+(1517)+(1719)]

まん中の項が消えて、残るのは最初の 11 と最後の 19 だけです。

= 12 ×(1119)= 12 × 89 = 49

【応用】分母が3つの積のとき

ここまでは分母が2つの数のかけ算でした。難関校では11×2×3のように3つの積が出ます。分け方そのものが変わるので、公式①②はそのままでは使えません。

1A×B×C = 1C−A ×(1A×B1B×C

2つの積のときは「1A1B の差」に分けましたが、3つの積では1A×B1B×C の差に分けます。となり合う項でうしろの1B×Cと次の1A×Bが同じ形になり、打ち消し合うしくみは同じです。

例題:11×2×3 + 12×3×4 + 13×4×5 を計算しなさい。

解き方:C−A = 3−1 = 2 なので、全体に 12 をかけます。残るのは最初の 11×2 と最後の 14×5 だけです。

= 12 ×(11×214×5)= 12 ×(1020120)= 12 × 920 = 940
部分分数分解プリント|となり型(無料・答えつき) 問題(サンプル)
部分分数分解プリント|となり型(無料・答えつき) 答え(サンプル)

1/(n×(n+1)) = 1/n − 1/(n+1)。となりが打ち消し合って「最初と最後」だけ残る練習プリントです。

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部分分数分解プリント|間が2あくとび型(無料・答えつき) 答え(サンプル)

1/(n×(n+2)) = 1/2 ×(1/n − 1/(n+2))。差の2でわる、とび型の練習プリントです。

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1/(n×(n+d)) = 1/d ×(1/n − 1/(n+d))。差が3・4・5でも仕組みは同じ、最後に差でわる練習プリントです。

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問題ごとに差がちがいます。まず「差はいくつか」を見て、わる数を決める練習プリントです。

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部分分数分解プリント|3つの積【応用】(無料・答えつき) 問題(サンプル)
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1/(A×B×C) = 1/(C−A) ×(1/(A×B) − 1/(B×C))。分け方そのものが変わる応用の練習プリントです。

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