Bài 5: Làm quen với số thập phân vô hạn tuần hoàn
Khám phá số thập phân vô hạn tuần hoàn, chu kì, cách viết gọn, phân biệt số hữu hạn và vô hạn tuần hoàn, cùng phương pháp làm tròn số theo độ chính xác cho trước.
Bài 5: Làm quen với số thập phân vô hạn tuần hoàn
Khám phá chu kì của số thập phân vô hạn, phân biệt số thập phân hữu hạn và vô hạn tuần hoàn, cùng quy tắc làm tròn số căn cứ vào độ chính xác cho trước.
- Số thập phân hữu hạn
- Số thập phân vô hạn tuần hoàn
- Chu kì của số thập phân tuần hoàn
- Độ chính xác của phép làm tròn
- Nhận biết số thập phân hữu hạn và số thập phân vô hạn tuần hoàn.
- Chỉ ra chu kì và viết gọn số thập phân vô hạn tuần hoàn.
- Làm tròn số thập phân căn cứ vào độ chính xác cho trước.
Bạn Vuông: "Tớ thực hiện phép chia để viết $\frac{4}{5}$ dưới dạng số thập phân được kết quả bằng $0{,}8$."
Bạn Tròn: "Mình cũng đặt tính chia $\frac{5}{18}$ mà sao mãi không ra kết quả nhỉ?"
Khi chia $5$ cho $18$, phép chia có kết thúc được không? Tại sao lại có những phân số đổi ra số thập phân thì dừng lại được (như $0{,}8$), còn có phân số thì chia mãi không dừng? Chúng ta cùng tìm câu trả lời trong bài học hôm nay!
Số thập phân vô hạn tuần hoàn
Khi chia $5$ cho $18$, ta thấy phép chia không bao giờ chấm dứt và nếu cứ tiếp tục chia thì trong phần thập phân của thương $0{,}2777\dots$, chữ số $7$ được lặp lại mãi. Ta nói phân số $\frac{5}{18}$ viết được dưới dạng số thập phân là $0{,}2777\dots$
Tương tự, ta có $-\frac{17}{11} = -1{,}545454\dots$ Các số $0{,}2777\dots; -1{,}545454\dots$ là những số thập phân vô hạn tuần hoàn.
- Số $0{,}2777\dots$ được viết gọn là $0{,}2(7)$. Kí hiệu $(7)$ được hiểu là chữ số $7$ được lặp lại vô hạn lần. Số $7$ được gọi là chu kì của số thập phân vô hạn tuần hoàn $0{,}2(7)$.
- Số $-1{,}545454\dots$ có chu kì là $54$ và được viết gọn là $-1{,}(54)$.
- Các số thập phân đã học ở các lớp dưới như $0{,}8; 1{,}25; \dots$ còn được gọi là số thập phân hữu hạn.
Kết quả của phép chia $1$ cho $9$ là số thập phân hữu hạn hay vô hạn tuần hoàn?
Xem lời giải chi tiết
Đặt tính chia $1$ cho $9$:
$$1 : 9 = 0{,}1111\dots = 0{,}(1)$$Phép chia không bao giờ chấm dứt và chữ số $1$ lặp lại mãi.
Vậy kết quả của phép chia $1$ cho $9$ là số thập phân vô hạn tuần hoàn với chu kì là $1$, viết gọn là $0{,}(1)$.
Chu kì của số thập phân vô hạn tuần hoàn có thể có nhiều hơn một chữ số, chẳng hạn:
$\frac{7}{22} = 0{,}31818\dots = 0{,}3(18)$ là số thập phân vô hạn tuần hoàn với chu kì là $18$.
$\frac{-7}{22} = -\frac{7}{22} = -0{,}3(18)$ là số thập phân vô hạn tuần hoàn với chu kì là $18$.
Viết các phân số $\frac{1}{4}; -\frac{2}{11}$ dưới dạng số thập phân rồi cho biết số nhận được là số thập phân hữu hạn hay vô hạn tuần hoàn. Chỉ ra chu kì rồi viết gọn nếu đó là số thập phân vô hạn tuần hoàn.
Xem lời giải chi tiết
Thực hiện phép chia tử cho mẫu: $1 : 4 = 0{,}25$.
Số $0{,}25$ là số thập phân hữu hạn.
Đặt tính chia $2$ cho $11$ ta được $0{,}181818\dots$ Do đó:
$$-\frac{2}{11} = -0{,}181818\dots$$Đây là số thập phân vô hạn tuần hoàn với chu kì là $18$, viết gọn là $-0{,}(18)$.
Mọi số hữu tỉ đều viết được dưới dạng số thập phân hữu hạn hoặc vô hạn tuần hoàn.
Làm tròn số thập phân căn cứ vào độ chính xác cho trước
Ở lớp 6, các em đã học cách làm tròn số thập phân hữu hạn đến một hàng nào đó. Ta cũng làm tròn số thập phân vô hạn theo cách tương tự. Chẳng hạn, nếu làm tròn $a = 46{,}333\dots$ đến hàng đơn vị thì được kết quả là $46$; nếu làm tròn $b = -1{,}27(534)$ đến hàng phần trăm thì kết quả là $-1{,}28$. Ta viết $46{,}333\dots \approx 46$; $-1{,}27(534) \approx -1{,}28$ (kí hiệu "$\approx$" đọc là xấp xỉ).
Trên trục số Hình 2.1, ta thấy khoảng cách từ điểm $46$ đến điểm $a = 46{,}333\dots$ nhỏ hơn $0{,}5$ (bằng một nửa khoảng cách từ điểm $46$ đến điểm $47$). Ta cũng nói rằng $46$ là kết quả làm tròn của $a = 46{,}333\dots$ với độ chính xác $0{,}5$.
| Hàng làm tròn thích hợp | Độ chính xác tương ứng |
|---|---|
| Hàng trăm | $50$ |
| Hàng chục | $5$ |
| Hàng đơn vị | $0{,}5$ |
| Hàng phần mười | $0{,}05$ |
| Hàng phần trăm | $0{,}005$ |
Chú ý: Muốn làm tròn số thập phân với độ chính xác cho trước, ta có thể xác định hàng làm tròn thích hợp bằng cách sử dụng bảng đối chiếu trên.
Làm tròn số $12\,591{,}27$ với độ chính xác:
a) $50$; b) $0{,}05$.
Để kết quả làm tròn có độ chính xác là $50$, ta làm tròn số đến hàng trăm. Chữ số hàng trăm là $5$, chữ số hàng chục đứng ngay sau nó là $9 \ge 5$, do đó ta cộng thêm $1$ vào chữ số hàng trăm và thay các chữ số sau bằng số $0$:
$$12\,591{,}27 \approx 12\,600$$Để kết quả làm tròn có độ chính xác là $0{,}05$, ta làm tròn số đến hàng phần mười. Chữ số hàng phần mười là $2$, chữ số hàng phần trăm đứng ngay sau nó là $7 \ge 5$, do đó ta cộng thêm $1$ vào chữ số hàng phần mười:
$$12\,591{,}27 \approx 12\,591{,}3$$Làm tròn số $3{,}14159$ với độ chính xác $0{,}005$.
Xem lời giải chi tiết
Độ chính xác $0{,}005$ tương ứng với làm tròn số đến hàng phần trăm.
Trong số $3{,}14159$, chữ số hàng phần trăm là $4$. Chữ số đứng ngay sau nó ở hàng phần nghìn là $1 < 5$.
Do đó, ta giữ nguyên chữ số hàng phần trăm và bỏ đi các chữ số phía sau:
$$3{,}14159 \approx 3{,}14$$Vậy kết quả làm tròn là $3{,}14$.
Ước lượng kết quả phép tính $31{,}(81) \cdot 4{,}9$ bằng cách làm tròn hai thừa số đến hàng đơn vị.
Xem lời giải chi tiết
Làm tròn hai thừa số đến hàng đơn vị:
- Số $31{,}(81) = 31{,}8181\dots$ có chữ số phần mười là $8 \ge 5$, nên: $$31{,}(81) \approx 32$$
- Số $4{,}9$ có chữ số phần mười là $9 \ge 5$, nên: $$4{,}9 \approx 5$$
Khi đó, tích ước lượng là:
$$32 \cdot 5 = 160$$Vậy kết quả ước lượng của phép tính là $160$.
Bài tập SGK trang 28
Trong các số thập phân sau, số nào là số thập phân hữu hạn? Số nào là số thập phân vô hạn tuần hoàn?
Xem lời giải chi tiết Bài 2.1
• Các số thập phân hữu hạn là: $0{,}1$ và $-6{,}725$ (vì phần thập phân dừng lại sau một số hữu hạn chữ số).
• Các số thập phân vô hạn tuần hoàn là: $-1{,}(23)$ (chu kì là $23$) và $11{,}2(3)$ (chu kì là $3$).
Sử dụng chu kì, hãy viết gọn số thập phân vô hạn tuần hoàn $0{,}010101\dots$
Xem lời giải chi tiết Bài 2.2
Trong số $0{,}010101\dots$, sau dấu phẩy cụm hai chữ số $01$ được lặp đi lặp lại vô hạn lần.
Do đó chu kì của số này là $01$, và được viết gọn là:
$$0{,}010101\dots = 0{,}(01)$$Tìm chữ số thập phân thứ năm của số $3{,}2(31)$ và làm tròn số $3{,}2(31)$ đến chữ số thập phân thứ năm.
Xem lời giải chi tiết Bài 2.3
Khai triển số thập phân vô hạn tuần hoàn $3{,}2(31)$ thành dạng dãy chữ số:
$$3{,}2(31) = 3{,}2313131\dots$$- Chữ số thập phân thứ nhất là $2$.
- Chữ số thập phân thứ hai là $3$.
- Chữ số thập phân thứ ba là $1$.
- Chữ số thập phân thứ tư là $3$.
- Chữ số thập phân thứ năm là $1$.
Làm tròn đến chữ số thập phân thứ năm: Chữ số thập phân thứ sáu liền sau nó là $3 < 5$, do đó ta giữ nguyên chữ số thứ năm:
$$3{,}2(31) \approx 3{,}23131$$Số $0{,}1010010001000010\dots$ (viết liên tiếp các số $10, 100, 1\,000, 10\,000,\dots$ sau dấu phẩy) có phải là số thập phân vô hạn tuần hoàn hay không?
Xem lời giải chi tiết Bài 2.4
Số $0{,}1010010001000010\dots$ không phải là số thập phân vô hạn tuần hoàn.
Giải thích: Vì số lượng chữ số $0$ nằm giữa hai chữ số $1$ liên tiếp cứ tăng dần lên mãi ($1$ chữ số $0$, rồi $2$ chữ số $0$, $3$ chữ số $0$, $4$ chữ số $0,\dots$), do đó không có một nhóm chữ số cố định nào được lặp đi lặp lại vô hạn lần.
(Đây là ví dụ điển hình về một số thập phân vô hạn không tuần hoàn – tức là một số vô tỉ mà các em sẽ được tìm hiểu chi tiết ở Bài 6).
Làm tròn số $3{,}14159\dots$:
a) đến chữ số thập phân thứ ba;
b) với độ chính xác $0{,}5$.
Xem lời giải chi tiết Bài 2.5
Chữ số thập phân thứ ba là $1$. Chữ số đứng ngay sau nó ở vị trí thứ tư là $5 \ge 5$, do đó ta cộng thêm $1$ vào chữ số thứ ba:
$$3{,}14159\dots \approx 3{,}142$$Độ chính xác $0{,}5$ tương ứng với làm tròn đến hàng đơn vị. Chữ số hàng đơn vị là $3$, chữ số hàng phần mười ngay sau nó là $1 < 5$. Do đó ta giữ nguyên chữ số hàng đơn vị và bỏ đi toàn bộ phần thập phân:
$$3{,}14159\dots \approx 3$$Em có biết? Dấu hiệu nhận biết dạng số thập phân của phân số
Người ta đã chứng minh được rằng đối với một phân số tối giản với mẫu dương:
-
Nếu mẫu không có ước nguyên tố nào khác $2$ và $5$ thì phân số đó viết được dưới dạng số thập phân hữu hạn.
Chẳng hạn: $\frac{3}{40} = \frac{3}{2^3 \cdot 5} = \frac{3 \cdot 5^2}{2^3 \cdot 5^3} = \frac{75}{1\,000} = 0{,}075$. -
Nếu mẫu có ước nguyên tố khác $2$ và $5$ thì phân số đó viết được dưới dạng số thập phân vô hạn tuần hoàn.
Chẳng hạn: $\frac{1}{3} = 0{,}333\dots = 0{,}(3)$ (vì mẫu số $3$ là số nguyên tố khác $2$ và $5$).