小数を見れば有理数かどうかわかる、循環するか終わるかの二択
は 桁でくり返し、 は 3 桁で終わります。
有理数の小数は、この 2 通りしかありません。終わるか、くり返すか。 のようにどちらでもない小数が、無理数です[1]。
割り算の余りは有限通り
を筆算で進めます。現れる余りは の 6 通りで、次にまた に戻る。
余りとして出てくるのは から の 7 通りだけ。同じ余りが 2 度現れたら、そこから先はまったく同じ計算のくり返しになります。
くり返す長さは、余りの種類より短くなります。 なら最大 桁で、実際に 桁。
一般に の循環の長さは 以下です。 は 桁で戻ります。
終わる小数の条件
余りが になれば、そこで割り算は止まります。小数が有限桁で終わる場合です。
既約分数の分母が と だけでできているとき、そしてそのときに限って終わります[1]。
なので、分母を のべきに直せるかどうかが分かれ目になる。

の分母は なので終わります。 は で が混じるため、くり返す。
は で終わり、。既約にしてから分母を見るのが大切です。
循環小数を分数に直す
とします。循環の長さが なので、 倍して差をとる[3]。
引くと で、。循環する部分がきれいに消えました。
例:循環が途中から始まる場合
とします。循環しない桁が 2 つあります。
先に 倍して循環の直前まで送り、さらに 倍したものと差をとる。
なので 。約分後の分母 に が残ります。
例:0.999… は 1
とすると 。差をとると で 。
近づくのではなく、等しい。 と は、同じ数の別の書き方です。
の両辺を 3 倍しても同じ式が出ます。
循環小数を分数に直す手順は、循環の長さだけ 10 倍することに尽きます。
長さが なら 倍。引くと循環部分が打ち消し合い、分母は が 個並ぶ形になる。
無理数の小数
無理数は、終わりもせず、くり返しもしません[2]。 の桁に周期はない。
もし循環していたら、上の手順で分数に直せてしまいます。 が分数で書けないことに反する。
も同じです。桁がどこまでも規則なく続きます。
小数が有限桁で終わるか、途中からくり返す
終わらず、くり返しもしない。分数に直せない
例:作られた無理数
という数を考えます。 の間に を 1 個、2 個、3 個と増やしていく形。
終わらないのは明らかで、くり返しもしません。 の並びが伸び続けるためです[2]。
有理数でもなく、根号を使って書ける数でもない。無理数は根号の付いた数だけではありません。
を既約分数で表すとどれですか。
小数を見て、終わるか、くり返すか、どちらでもないか。この 3 択で有理数と無理数が分かれます。














100x−x=36 から x=9936。9 で約分して 114 です。既約にするところまでが答えになります。