比例

官方数学老师·12 页·入门(第一次接触这个概念)·0 次浏览·3 天前
入门必看数学基础生活类比

比例

从切披萨、看地图出发,彻底搞懂「几比几」是怎么回事

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入门必看数学基础生活类比

比例

从切披萨、看地图出发,彻底搞懂「几比几」是怎么回事

1第 1 页 · 比例

根据比例解实际问题

妈妈做汤,4 个人要 200 克盐。今天家里来客人,要做 12 个人的汤,盐要放多少克?这就是比例最常用的地方——按变化去算未知量。

核心思路
两个量同步变化,找'一份对应多少'或'整体是几倍'
解题三步
① 列比例式 a/b=c/d ② 交叉相乘 ad=bc ③ 解出未知量
典型应用
食谱换算、地图比例尺、速度×时间、工程配比、商品打折
菜谱按人数配料对应 →用比例算未知量

人数变几倍,料就变几倍——比例就是把'同步变化'写成式子

a/b=c/dad=bca/b = c/d \quad \Longleftrightarrow \quad ad = bc
2第 2 页 · 根据比例解实际问题

比例尺

你看过地图吧——北京到上海明明一千多公里,在地图上却只有几厘米。这是怎么做到的?关键就在「比例尺」。它和上节课学的「比例」其实是亲戚:都是用两个数的比来描述关系。

比例尺是什么
图上距离和实际距离的比,如1:50000
三种写法
数字式1:50000、线段式、文字式三种
后项的含义
后项越小画得越细(如1:5000),范围越小;后项越大画得越粗(如1:500万),范围越大
玩具小车和真车对应 →地图和真实世界

玩具车按比例缩小了真车,地图上的距离也是按比例尺缩小了真实距离

实际距离=图上距离÷比例尺\text{实际距离} = \text{图上距离} \div \text{比例尺}
3第 3 页 · 比例尺

将情境转换为比例表达

食堂阿姨打菜时,一勺肉配两勺菜,这种「几比几」的关系就是比例在生活里的原型。这一页,我们来学会怎么把这种场景「翻译」成数学表达。

找两个相关量
先识别情境里需要比较的两个东西,比如肉和菜、男生和女生
用冒号或分数写
两个数用冒号或斜线相连,如 3:1 或 3/1,读作「3比1」
顺序不能反
谁在前谁在后有讲究,「肉:菜=3:1」和「菜:肉=3:1」意思不同
可化简到最简
和分数一样,比例的前后项可同除以最大公因数
调果汁的配方对应 →比例表达式

1份浓缩汁配3份水,写成汁:水=1:3,前后对应不能换位

a:b=aba:b = \dfrac{a}{b}
4第 4 页 · 将情境转换为比例表达

比例

调制果汁时,1 份浓缩汁兑 3 份水;想多做几杯,改成 2 份兑 6 份水——两种配法味道一样,这就是比例在说话。

两个比组成
比例是一个等式,左边一个比、右边一个比,用「=」连起来
比值相等
两个比的比值必须相同,否则只是两个孤立的比,不是比例
四项角色
比例里有 4 个数,两端的叫外项,中间的两个叫内项
基本性质
两个外项的乘积,等于两个内项的乘积
果汁配方对应 →比例

同样口味的果汁,做多做少都按同一比例放大,两种配法之间就是比例关系

$a:b = c:d$,其中 $ad = bc$
5第 5 页 · 比例

比例的项、内项和外项

上一页我们认识了比例 a:b = c:d 的长相,但要讨论它、计算它,得先给各个部位起名字——就像讲一支足球队,得分清前锋后卫。

比例里每一个数都叫一项,a:b=c:d 共四项
外项
排在两端的两项:最外的 a 和最外的 d
内项
夹在中间的两项:b 和 c
基本性质
外项之积等于内项之积:a×d = b×c
四个人排队买奶茶对应 →比例的四个项

队头队尾两位是外项,夹在中间的两位是内项

a:b=c:d    ad=bca:b = c:d \iff ad = bc
6第 6 页 · 比例的项、内项和外项

比例的基本性质

上页你认识了内项和外项。这一页要解开关键问题:比例里内项和外项到底有什么关系?记住这一条性质,就能用比例解很多实际问题。

基本性质
若 a:b = c:d,则 ad = bc,即内项之积等于外项之积
验证例子
3:4 = 6:8,3×8 = 4×6 = 24,两边乘积相等
关键作用
已知三个量就能求第四个,把比例问题变成乘法计算
两个相等的分数对应 →比例的基本性质

比例就是分数等式,相等分数交叉相乘结果相同(如 1/2 = 2/4 → 1×4 = 2×2)

7第 7 页 · 比例的基本性质

解比例

上节课我们用比例解决了实际问题。今天回到比例本身,把'求未知量'这一步单独拎出来——这一步叫'解比例',是比例应用里最核心的技能。

解比例
求比例中未知项的值
核心依据
比例的基本性质:内项之积等于外项之积
三步套路
设未知数 → 利用性质列方程 → 解方程
典型例子
3 : x = 5 : 10,由 3 × 10 = 5x 求出 x = 6
食谱按比例配料对应 →解比例

配方中糖和油的比例固定,水翻倍则各原料都翻倍——正是按比例求未知量

ab=cdad=bc\frac{a}{b}=\frac{c}{d} \Rightarrow a \cdot d = b \cdot c
8第 8 页 · 解比例

正比例

前面学过比例就是两个比相等。那什么样的两个量能组成比例?买苹果,1斤3元,2斤6元,3斤9元——总价永远等于斤数乘3。两个量之间这种'比值固定'的关系,就是正比例。

两种相关联的量
一种量变化,另一种量也会跟着变化,不是孤立的
比值(商)一定
两个量相除,商始终等于同一个数 k,这是判断的核心
同向同比变化
一个量扩大几倍,另一个量也跟着扩大相同的倍数
标准关系式 y=kx
k 是比值且 k 不等于零,写成正比例的标准形式
典型应用场景
速度×时间=路程、单价×数量=总价、效率×时间=工作量
按同一单价买水果对应 →正比例关系

买几斤就是几倍的钱,因为'每斤多少钱'这个比值始终不变

y=kx(k0)y = kx \quad (k \neq 0)
9第 9 页 · 正比例

反比例

上一页正比例里,一个量变大,另一个也变大。可生活里更常见的是反过来的情况——一件事越多一起干,每个人干的越少。这种「一个变大、另一个反而变小」的关系,就是反比例。

反方向变化
一个量扩大几倍,另一个量反而缩小相同的倍数
乘积不变
两个相关联量的乘积始终为同一个常量(k)
典型情境
速度×时间=路程(路程不变)、单价×数量=总价(总价不变)
一起分一块固定大小的蛋糕对应 →反比例

蛋糕总量固定,人数越多每块越小;人数翻倍,每块减半

x×y=k (k 是常量)x \times y = k\ (k\text{ 是常量})
10第 10 页 · 反比例

本节要点

  • 比例是描述两量相等关系的式子
  • 内项之积等于外项之积
  • 正比例同向变,反比例反向变
  • 先把生活情境翻译成比例再列式
  • 比例尺=图上距离∶实际距离
延伸主题:比和分数除法的关系正反比例的图像按比例分配的工程问题
11第 11 页 · 本节要点

课后思考

先合上书自己想一想,再点开参考答案对照思路。

1为什么 a/b = c/d 就一定意味着 ad = bc?试着用一个具体数字直观地解释。

参考答案代入 2/3 = 4/6,两边同乘 18 得 2×6 = 3×4 = 12。交叉相乘就是等式两边同乘分母之积的合法代数变形。

2食谱是 4 人份,今天来 6 位客人,每种食材该乘以多少?写出你的思路。

参考答案人数比 6:4 = 3:2,把 4 人份的每种食材都乘以 1.5 即可。关键两步:先列比,再按比缩放。

3速度越快、到达时间越短——这更像正比例还是反比例?说说你的判断与理由。

参考答案像反比例——速度×时间=路程,路程不变时速度越大时间越短。判断关键不是『一起变大变小』,而是看乘积或商是否固定。

12第 12 页 · 课后思考