循环节的认定应遵循简写法的“法理”

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  [摘 要]循环小数是一个常见的数学概念,教材对其有着严格定义,它也是一个母概念,依次衍生出“循环节”“简写法”等子概念。在简写循环小数时,因为“循环节”出现了“替补”,所以造成循环节认定上的麻烦和简写的争议。因此,循环节的认定应遵循简写法的“法理”。
  [关键词]循环节;简写;循环小数
  四年级期末试卷中有这样一道填空题:无限小数7.5656565……简记法是( ),如果根據四舍五入法保留两位小数是( )。对于第二个空,学生的答案“7.57”高度统一;对于第一个空,学生却有两种截然不同的答案。同样的,全体阅卷教师产生了严重的分歧并进行了激烈的争辩,但直到最后仍未有定论,最后只能将两种答案都算作正确答案,才算平息风波。虽然评分标准可以权宜处理,而正确答案必然只有一个。
  下面笔者结合所思所想详细论述这道题中有关循环节的认定方法。
  一、带有非循环数字的写法
  有教师坚持认为7.5656565……的循环节是65,原小数应简记为7.565,循环节只有两位数字,所以根据简写规则,应该只保留一个循环节,并在循环节的首位和末位数字上面描画一个小圆点,从这一点看,这种简记方式完全符合循环小数的简写规则。而用一般方法书写循环小数时,由于小数数位的无限重复,所以到最后用省略号表示,但是省略号之前的数位至少已经将依次不断重复的数字呈现出来了,后面省略的部分是不言而喻的,如5.1212121212……,很容易让人推断出省略号省略的部分是不断重复的“12”,如果省略号之前没有揭示依次不断重复的规律,后者没有规律可循,如3.1415926……,这就是一个无理数,无法简写,只能借用一个新字符(如“π”)来表示。
  也就是说,在用一般方法表示循环小数时,为了明白无误地显露循环节,一般要将一个完整的循环节重复列出2至3组,再加上省略号,而小数中的已显示部分,最后是以5结尾,说明数字5就是已显示的最后一组循环节的最后一个数字,据此推断7.5656565……的循环节应是65。
  综合判断,原小数已经显示了两组循环节“65”,而且可以看到,这个循环小数是一个混合循环小数,也就是不是所有小数数位都参与循环,十分位上的数字5就是独立存在的,不参与循环,这也符合循环小数的定义:一个小数,从小数部分的某一位开始,一个或者几个数字依次不断重复出现,这样的小数叫作循环小数。从定义中的“某一个”可以看出,循环小数的小数部分是可以包含非循环数字的,但是这一个(或多个)循环数字必须出现在第一个循环节之前,如循环小数3.2471818181818……,第一个循环节“18”出现在万分位和十万分位,而之前的十分位、百分位、千分位则属于独立的一次性非循环数字,而非循环数字出现在中间,那么循环节只能从非循环数字后算起,如循环小数3.1818182471818181818……,循环节仍是“18”,但是这个循环节“18”只能从第11、12位小数开始算起,简写为[3.181818247]18,而不能是3.18247,紧贴小数点后出现三次的“18”只能算是“非循环数字”,与后面重复出现的“18”有天壤之别。
  同理,小数7.5656565……首个出现的循环节应该是第2、3位小数,循环节前出现一个非循环数字“5”,此循环小数可简写为[7.5]65。
  二、不带非循环数字的写法
  有的教师认为7.5656565……的循环节是56,仔细观察这个小数,不难发现它是从第一位就开始循环,以第1、2位小数为循环节,并且在一般表示法中已经显示了三组,7.5656565……最后一个数字5可以视为一个循环节写到一半,省略号省略的部分应该是以6开头的补充循环节“656565……”可简写为[7.]56。
  这个理由也完全站得住脚,完全符合循环小数和循环节的定义。因为循环小数的定义里说到(前文已提到,此处不再赘述),从小数部分的“某一位”起,“某一位”这平平无奇的三个字暗藏玄机:既然是某一位,那就可以从第一位开始,也就是从小数部分的十分位开始。这样一来,循环节就是从十分位起算到后面的某一位截止,此时循环节中也就不存在非循环数字,第一个循环节就应该是从贴近小数点的第一个数字算起,从后面重复的内容来看,确实只有“56”不断循环,而且完整显示出三组,最后省略号前一位到底是哪个数字已经无所谓,也就是在哪里截断后写上省略号,全凭人的直观意志。
  这样的例子还有很多,一个小数的循环节越长,“伪循环节”就越多,如3.879879879……,循环节应该是“879”,规范的简写法应该是[3.]879。但是,如果硬将第一位小数8定性为“非循环数字”,那么循环节摇身一变就成为“798”,从第二位数字开始循环;如果将第1、2位数定义为“非循环数字”,那么循环节又变为“987”,从第三位数字开始循环……这全是因为循环的周期性和递补性所致。
  三、从简写法的“法理”上找答案
  首先从循环小数的专业定义说起,现代汉语词典这样解释:从小数点后面某一位起到某一位止,一个或者几个数字总是依次不断重复出现,这样的小数就是循环小数。其中依次不断重复出现的数字叫循环节。循环小数的缩写法,是将第一个循环节之后的数字一概省略,而在这唯一一个循环节的首尾数字上标记一个小圆点。
  例如0.33333……从小数部分第一位数字3起,开始不断重复这一个数字,因而,其循环节是3,简写为[0.]3;1.2333……从小数部分第二位数字3开始,不断重复出现这一个数字,其循环节仍然是3,简写法是[1.2]3;7.5656565……,严格来说,是从小数部分第一位数字5起到第二位数字6止,开始不断重复,因此循环节是56,简记作[7.]56;如果这个小数的十分位上不是5而换成别的数字,如7.0565656……,那么争议就会消失,毫无疑问,是从小数部分第二位数字5起到第三位数字6止开始循环,此时循环节是65,简记作[7.0]65……。
  从简写法的“法理”上来讲,循环小数的简写本就是为了简略方便,因此在不改变数值大小的前提下,简写越简单越好。
  综合比较分析后再来审视学生的两个答案。首先7.5656565……与[7.]56和[7.5]65等值,根据循环数字的复制性、周期性和递补性,循环部分是56循环还是65循环,其实都一样。再者,从形式上来看,[7.]56比[7.5]65更简略,便于书写,因此这道题的正确答案是[7.]56。
  最后,换算成分数来考虑:[7.]56=[75699],而[7.5]65=[7560990]=[75699],显然,分数[75699]比[7560990]要简略,按此,也是选择[7.]56。
  以上是笔者对循环节认定的一些看法,如有不当,敬请指教。
  (责编 黄春香)
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