比例式的定義:
假設有兩個比a :b 和c :d ,如果這兩個比的比值相等(b a =d
c
),則稱這兩個比相等, 記成 a :b =c :d ,這樣的式子就稱為比例式。 【範例】:請求出下列各比例式的解:
(1) 已知7:3=35:d ,求d =? (2) 已知a :11=144:132,求a =?
解 :(1) ∵ 7:3=35:d ∴ 37=d
35
, 則 d =15。 答:d =15。
(2) ∵ a :11=144:132 ∴
11a =132
144 , 則 a =12。 答:a =12。 比例式的性質:
性質1: a :b = a × n :b × n ,其中 n ≠ 0。
性質3: x :y =a :b ,則 p x :q y =a ×p :b ×q 。
(x :y =a :b ? a x
=b y ? a p x p ??=b q y q ?? ? p x :q y =a ×p :b ×q 。)
因為 p x :q y =a :b ?
a x p =b
y
q ? p a x =q
b y ? x :y = p a :q b )
連比:
如果第一個數與第二個數的比是 a :b ,第二個數與第三個數的比是b : c ,那麼就 可以將這三個數的比寫成 a :b :c 。我們稱 a :b :c 為三個數a 、b 、c 的連比。按 照同樣的方法,還可以定義四個數或四個以上的數的連比。
連比例式的定義:若x :y :z =a :b :c ,即x :y =a :b 且y :z =b :c 。 由x :y =a :b ,我們可得a x =b y ,由y :z =b :c 我們可得b y =c z
因此可得
a x =b
y =c z
。
注意:x :y :z =a :b :c ,亦可有:x a =y b =z
c
。
【範例】: A :B =3:2,B :C =4:9,求A :B :C =? 解法一: A :B =3:2,我們可得3A =2B , B :C =4:9,我們可得4B =9
C
, 因此
3A ×21=2B ×21=4B =9C ,也就是6A =4B =9
C
, 故A :B :C = 6:4:9。 解法二: 我們也可以從定義來做。
∵ A :B =3:2 , B :C =4:9 ,則:
A :
B :
C 3 : 2 4 : 9
(放大2倍)
6 : 4 4 : 9 6 : 4 : 9
故A :B :C = 6:4:9。 【範例】: 已知6A =9 B =14 C ,求A :B :C =?
解法一: [6,9,14]=126,將6A =9B =14C 除以126我們可得: 126A 6=126B 9=126C 14,也就是21A =14B =9C
。 故A :B :C = 21:14:9。
解法二: 由定義來做。
∵ 6A =9 B ? A :B =9:6=3:2 ∵ 9 B =14 C ? B :C =14:9
則:
A :
B :
C 3 : 2
14 : 9
(放大7倍) 21 : 14 14 : 9 21 : 14 : 9
【範例】: A :C =2:3,B :C =3:4,求A :B :C =? 解法一: A :C =2:3,我們可得 2A =3C , B :C =3:4,我們可得 3B =4
C
, 因此
2A ×41=3C ×41=4C ×31=3B ×31,也就是8A =9
B
=12C , 故A :B :C =8:9:12。 解法二: 由定義來做。 ∵ A :C =2:3 , B :C =3:4 ,則: A : B : C 2 : 3 3 : 4 (放大4倍)
(放大3倍) 8 : 12 9 : 12 8 : 9 : 12
故A :B :C =8:9:12。
性質2: x :y :z =a ×x :a ×y :a ×z 。 【範例】: x :y :z =0.6:32:2.1 =106:32:1021 =106×30:32×30:10
21
×30=18:20:63。
性質3:x :y :z =a :b :c ,則 px :qy :rz =a ×p :b ×q :c ×r ,其中p 、q 、r 三個數不為
零。
( 由性質1:可知x :y :z =a :b :c ,則有
a x =b
y =c z
, 若 p 、q 、r 三個不為零的數,則:
a x ×p p =
b y ×q
q =c z ×r r
? p a px ?=q b qy ?=r c rz ?
因此我們有 x p :y q :z r =a ×p :b ×q :c ×r 。 )
【範例】:已知A :B :C =2:3:5,求4A :2 B :3 C =? 解法一: ∵ A :B :C =2:3:5我們可得:
∴ 4A :2 B :3 C = 2×4:3×2:5×3 = 8:6:15 故4A :2B :3C =8:6:15。 解法二:
∵ A :B =2:3
∴
B A =3
2 ? 24×B A =32×24
?2B
4A
=34 4A :2B =4:3
∵ B :C =3:5 ∴
C
B =53
? 32×C B =53×32
?
3C 2B =5
2 2B :3C =2:5
由定義來做。
4A : 2B : 3C 4 : 3 2 : 5 (放大2倍) (放大3倍)
8 : 6
6 : 15
8 : 6 : 15
故4A :2B :3C =8:6:15。
( 因為 p x :q y :r z =a :b :c ?
a x p =b
y
q =c z r ? p a x =q b y =r
c z
? x :y :z =
p a :q b :r
c
。 )
【範例】: 將2A :4B :3C =4:12:15,求A :B :C =? 解法一: 2A :4B :3C =4:12:15, 故有 A :B :C =
24:412:3
15
= 2:3:5 因此 A :B :C = 2:3:5。 解法二:
由定義來做。
A :
B :
C 2 : 3 3 : 5
2 :
3 : 5
故A :B :C =2:3:5。
【範例】: 若2x :3y :4z =1:2:3,求x :y :z 之連比?
解法一: ∵ 2x :3y :4z =1:2:3
∴ x :y :z =21:32:43, 故x :y :z =12×21:12×32:12×4
3
=6:8:9。 答: x :y :z =6:8:9。 解法二:
∵ 2x :3y =1:2 ∴ x :y =21:32
=3:4 ∵ 3y :4z =2:3
∴ y :z =32:43
=8:9 由定義來做。
x : y : z 3 : 4 8 : 9
(放大2倍) 6 : 8 8 : 9 6 : 8 : 9
故 x :y :z =6:8:9。
∵ 2A :4B =4:12
∴ 4B 2A
=12
4 ? 24×
4B 2A =124×24
? B A =32
A :
B =2:3
∵ 4B :3C =12:15 ∴
3C 4B =15
12 ? 43×
3C 4B =1512×43
?
C
B =53 B :
C =3:5
連比的性質:
性質1: x :y :z =a :b :c ,則有:a x =b
y =c z
。
性質2: x :y :z =a ×x :a ×y :a ×z 。
性質3: x :y :z =a :b :c ,則 px :qy :rz =a ×p :b ×q :c ×r ,其中p 、q 、r 三個數不
為零。
性質4:若p x :q y :r z =a :b :c ,則有x :y :z =
p a :q b :r
c 。 最簡整數連比:若連比x :y :z =a :b :c ,其中 a ,b ,c 的最大公因數為1,
(a ,b ,c )=1,則稱x :y :z 為最簡整數連比。
【範例】: x :y :z =2:8:10,其最簡整數比為?
解 : (2,8,10)=2 故 x :y :z =22:28:2
10
=1:4:5,
因為(1,4,5)=1,因此x :y :z 其最簡整數比為1:4:5。
連比性質的推廣:
性質1: x :y :z :w =a :b :c :d ,則有:
a x =
b y =
c z
=d
w 。 性質2: x :y :z :w =a ×x :a ×y :a ×z :a ×w 。
性質3: x :y :z :w =a :b :c :d ,則 px :qy :rz :sw =a ×p :b ×q :c ×r :d ×s ,其中p 、
q 、r 、 s 四個數不為零。 性質4:若p x :q y :r z :s w =a :b :c :d ,則有x :y :z :w =
p a :q b :r c
:s
d 。
範例:設x :z = 2:3,y :w = 4:3 及x :y = 3:1,問x :y :z :w = ? 解:
x : y : z : w 4 : 3 3 : 1
12 : 4 : 3
2 :
3
12 : 4: 18 :
3 故 x :y :z :w = 12:4:18:3。
範例:設5x = 3y ,3y = 2z 及 2w = 3x ,問x :y :z :w = ? 解: 5x = 3y ? x :y = 3:5
3y = 2z ? y :z = 2:3 2w = 3x ? x :w = 2 :3
x : y : z : w 3 : 5 2 : 3 6 : 10 : 15 2 :
3 6 : 10: 15 :
9
故 x :y :z :w = 6:10:15:9。
範例:設2x :3y :4z :w =3:5:7:2,=問x :y :z :w = ? 解:
3x 2=5y 3=7z 4=2w ? 23x =35y =4
7z
=2w
? x :y :z :w = 23:35:4
7
:2 = 18:20:21:24
故 x :y :z :w = 18:20:21:24。
設甲、乙、丙、丁四人合資買基金,獲利x 元,若他們的投資金額比為6:4:3:2,投資月數比為3:2:4:6 該如何分配獲利才公平?
範例:設甲、乙、丙、丁四人合資買基金,獲利x 元,現在以投資金額與投資時間的乘積分配獲利,
若他們的投資金額比為6:4:3:2,投資月數比為3:2:4:6,問每人各分多少元?
解: 獲利分配比為 9:4:6:6 甲分得
259x 元,乙分得254x 元,丙分得256x 元,丁分得25
6x 元
【更比定理】 若 a :c = b :d 則 d :b = c : a 。
(
b a = d
c ? b
d = a c
? d :b = c : a 。 )
【合比定理】 若 a :b = c :d 則 a + b :b = c + d :d 。 ( 也就是,
b a =d
c
則 b b a + = d d c +。)
【分比定理】 若 a :b = c :d 則 a - b :b = c - d :d 。
( 也就是,
b a =d
c
則 b b a - = d d c -。 ) 【合分比定理】 若 a :b = c :d 則 a + b :c +d = a - b :c -d 其中a ≠b 且c ≠d 。 ( 若
b a =d
c
≠ 1 則 b a b a -+ = d c d c -+。
連比的應用:
1. 有A 、B 二種食鹽水,A 重量為40公克,B 重量為90公克,已知兩者水量的比為A :B =2:5,含鹽量的比為A :B =1:2,則A 種食鹽水的濃度為多少?《答案》50% 詳解:設A 種食鹽水含水2x 公克,鹽y 公克 B 種食鹽水含水5x 公克,鹽2y 公克 ?
?
?=+=+902540
2y x y x 得x =10,y =20 ∴A 種濃度%50%10040
20
=?
2. 某就業考試中,男女考生比為8:15,考完錄取時發現男女生之比為2:3,而落榜沒錄取的男、女生之比為1:2,求男生的錄取率為多少? 《答案》25%
詳解:設已錄取男生2x 人,女生3x 人 未錄取男生y 人,女生2y 人 ∴(2x +y ):(3x +2y )=8:15 8(3x +2y )=15(2x +y ) 24x +16y =30x +15y y =6x
男生錄取率為
%254
1
8262222===+=+x x x x x y x x 3. 小豆腐從彰化回臺北,前32路程騎機車,後3
1
路程坐汽車;若機車時速為40公里,全程平均時
速為50公里,則小豆腐坐汽車與騎機車速率的比為多少?
《答案》7:4
詳解:設汽車時速為x 公里,
40?32+x ?3
1
=50,x =70,
坐汽車與騎機車速率=70:40=7:4
4. 小光拿零用錢買鹹酥雞,剩餘的錢為用去的2倍,後來買飲料又用去20元,所餘的錢為原有的
2
1
倍。則小光原有多少錢? 《答案》120元
詳解:設小光買鹹酥雞用了x 元,剩下2x 元,(2x -20)=2
3
x ,x =40,原有40+80=120(元)
5. 父子兩人現年的年齡和為80歲,10年前父年是子年的3倍,幾年後父親年齡是兒子的兩倍?
《答案》5年後
詳解:設父親x 歲,兒子y 歲,(x -10)=3(y -10),又x +y =80→x =55,y =25, 設n 年後,父親年齡是兒子的兩倍: (55+n )=2(25+n )→n =5
6. 蛋蛋到超市買一包杏仁小魚,內含杏仁及小魚乾,共重400克,其中杏仁與小魚乾重量比為3:1,每公斤杏仁300元,小魚乾每公斤400元,則蛋蛋買一包杏仁小魚需幾元?
《答案》130元
詳解:杏仁與小魚乾重量比為3:1, 內含杏仁300克,小魚乾100克,
300×1000300+400×1000100=130(元)
7. 有一群男女,男生走了15名後,男女生之比為3:4,之後女生走了11名,此時男女生之比為5:3,求最初男女生各有多少人?
《答案》男生30人,女生20人
詳解:設最初男生有x 人,女生有y 人
?
?
?=--=-35)11()15(43
)15(::::y x y x ????-=-=-)11(5)15(33)15(4y x y x ????-=-=-10536034y x y x ????-=-=-301593001520y x y x ???
?==20
30
y x 8. 小野貓與少甫兩人將資本投入股市,最初資本比為3:4,一年後小野貓獲利50000元,少甫虧損20000元,結果兩人資本比變為5:4,請問小野貓原本投資多少元?
《答案》資本112500元
詳解:設小野貓資本3x 元,少甫4x 元,
(3x +50000):(4x -20000)=5:4,x =37500, 小野貓資本112500元。
9. 921大地震損失慘重,甲、乙、丙三人決定捐出一日所得幫助受災戶,已知甲一天工資的3倍等於乙一天工資的2倍,乙一天工資的3倍等於丙一天工資的2倍,若三人共捐出4560元,則甲、乙、丙三人一天的工資各是多少元?
《答案》甲工資=960元,乙工資=1440元,丙工資=2160元。
詳解:甲工資:乙工資:丙工資=4:6:9,所以甲工資=960元,乙工資=1440元,丙工資=2160元。
10. 永澤去文具店挑選文具,發現1枝鋼筆打3折的價錢與2枝原子筆的價錢相同,3枝原子筆的價錢與5枝鉛筆的價錢相同,則鋼筆,原子筆與鉛筆的價錢比為何?
《答案》100:15:9
詳解:設鋼筆一支x 元,原子筆一支y 元,鉛筆一支x 元,0.3x =2y ,3y =5z ,x :y :z =100:15:9
11. 設a c c b b a ==,求c b a c b a 27325-+-+之值?
《答案》4
3
詳解:令k a
c
c b b a === k ≠0
∴a =bk b =ck c =ak 32ak ck bk a ===∴
13=∴k ∴k =1 a =b =c c b a c b a 27325-+-+∴a a a a a a 27325-+-+=4
386==a a 12. 小達一家三口的年齡總和為80,且爸爸的年齡是小達的3倍,媽媽年齡的3倍是小達的8倍,則三人年齡各為何?
《答案》爸爸36歲,媽媽32歲,小達12歲 詳解:設爸爸x 歲,媽媽y 歲,小達z 歲 x =3z ,∴x :z =3:1, 3y =8z ,∴y :z =8:3, ∴x :y :z =9:8:3 故x =9k ,y =8k ,z =3k 9k +8k +3k =80,k =4 x =36,y =32,z =12
13. 若鳳梨、蘋果與西瓜各一斤的售價比為2:3:1,欲宣各買3斤共花了270元,則新梓買了2斤鳳梨、3斤蘋果與5斤西瓜共花多少錢?
《答案》270
詳解:270÷÷3=90
90÷6×2=30,90÷6×3=45,90÷6×1=15, 2×30+3×45+5×15=270
14. 已知一預拌水泥車內,水泥、砂和石子的比為7:4:3,後來因不夠使用,又增加了同比例的預拌水泥若干。已知後來增加的預拌水泥之中,砂比石子多增加了0.05公噸,試求後來增加的預拌水泥中含有水泥多少公噸?
《答案》0.35公噸
詳解:因為水泥:砂:石子=7:4:3 設水泥增加7x 公噸,砂增加4x 公噸,
石子增加3x 公噸?4x -3x =0.05,x =0.05 所以7x =7×0.05=0.35
15. 已知買3斤鳳梨的錢和2斤蘋果的錢相等,且買1斤鳳梨的錢等於2斤西瓜的錢,則鳳梨、蘋果與西瓜各一斤的售價比為何?
《答案》2:3:1
詳解:設鳳梨、蘋果、西瓜一斤的售價分別為x 元、y 元與z 元 則3x =2y ?x :y =2:3 又x =2z ?x :z =2:1 所以x :y :z =2:3:1
16. 如圖,有甲、乙、丙三個齒輪緊密接合在一起,而且分別有60齒、24齒、36齒,則甲、乙、丙三個齒輪在同一時間轉動的圈數比為 。
《答案》6:15:10
詳解:同一時間轉動的圈數比等於齒數的倒數比
故所求為36
1
:241:601=10:15:6
17. 設酒精x 立方公分的重量為y 公克,而且x 、y 的關係如圖所示。
(1)設kx y =,則=k ?
(2)酒精80立方公分的重量為多少公克? (3)酒精80公克的體積為多少立方公分?
《答案》(1)0.8 (2)64 (3)100
詳解:(1)kx y =的圖形通過點)8,10( 所以8.0108=??=k k (2)以80=x 代入x y 8.0=中 得64808.0=?=y
(3)以80=y 代入x y 8.0=中 得x ?=8.080100=?x
18. 若y 與x 成正比,已知1x 、2x 為x 的兩個值,而且其對應y 的兩個值分別為1y 、2y ,請嘗試說明
2121::x x y y =。
《答案》如詳解
詳解:因為y 與x 成正比,所以可假設y =kx (k 為定數且k ≠0),又1x 、2x 的對應值分別為1y 、2y ,所以11kx y =、22kx y =,因此21:y y =21:kx kx =21:x x
19. 一物體自高空自由落下(落下的距離s 公分與時間t 秒的平方成正比),已知此物體2秒後落下1960公分,請問:
(1)s 與t 的關係式為何?
(2)此物體3秒後落下了多少公分?
(3)此物體在第3秒內落下了多少公分?(從第3秒初到第3秒末)
(4)此物體在第4秒末恰落於地面,則此物體原來所在的高度為多少公分?
《答案》(1)2490t s = (2)4410 (3)2450 (4)7840 詳解:(1)設2kt s =(k 為定數且0≠k )
則2
21960?=k 490=?k 故s 與t 的關係式為2490t s =
(2)以3=t 代入2490t s =中 得2
3490?=s 4410=所以此物體3秒後落下4410公分 (3)此物體2秒後落下1960公分 而且物體3秒後落下4410公分 又4410-1960=2450 故此物體在第3秒內落下了2450公分 (4)以4=t 代入2490t s =中
得784044902=?=s 所以此物體原來所在的高度為7840公分
20. 已知球的體積與其半徑的立方成正比。今有三個金屬球,它們的半徑分別是3、4、5公分,若把這三個球熔成一個大球,則此大球的半徑是多少公分?
《答案》6
詳解:因為球的體積與半徑的立方成正比,而且333543++=1256427++=216=3
6,所以大球的半徑為6
21. 若x 61
與y 81成反比,而且當4=x 時,3=y ,則當9-=y 時,=x ?
《答案》3
4
-
詳解:因為x 61
與y
81成反比,所以6x 與8y 成反比,因此設k y x =?86,又4=x 時,3=y ,所以
k =?2424 576=?k ,即57686=?y x ,再以9-=y 代入57686=?y x 中,得576)72(6=-?x
34
-=?x
22. 若x 與2
y 成反比,當y 變為原來的2倍時,則x 變為原來的多少倍?
《答案》4
1
倍
詳解:因為x 與2y 成反比,所以可假設k xy =2(k 為定數且0≠k ),當y 變為原來的2倍時,則
2224)2(y y y ??,又k y x =?244,所以x 變為原來的4
1
倍
23. 有一彈簧秤原長20公分,在彈性限度內最多可秤16公斤,若秤y 公斤重的物體時,彈簧拉長x 公分。根據「虎克定律」,則:
(1)若秤10公斤重的物體時,彈簧全長25公分,請寫出x 、y 的關係式。 (2)若秤14公斤重的物體時,彈簧全長多少公分?
《答案》(1)y =2x (2)27公分
詳解:(1)25-20=10×k ,k =2
1
?x =2
1
y ?y =2x
(2)2x =14,x =7 20+7=27(公分)
24. 在彈性限度內,如果秤y 公斤重的物體時,彈簧拉長x 公分,且x 與y 成正比,則:
(1)設一原長18公分的彈簧,在彈性限度內秤18公斤重的物體時,彈簧全長為24公分,則當秤10公斤重的物體時,彈簧拉長多少公分?
(2)另一彈簧在彈性限度內秤重15公斤時,彈簧拉長9公分,則秤重多少公斤時,彈簧會被拉長10公分?
《答案》(1)313公分 (2)3
2
16公斤
詳解:(1)依題意得y =kx (k 為常數) y =18時,x =24-18=6 ?18=6k ?k =3
則x 與y 的關係式為y =3x
當y =10時 ?10=3x ?x =3
1
3(公分)
(2)15=9k ?k =3
5
則x 與y 的關係式為y =x 35
當x =10時 ?y =35×10=3
2
16(公斤)
25. 甲、乙、丙同時出發跑400公尺,若三人全程均以固定速率來跑,當乙到終點時甲離終點還有50公尺,丙離終點還有100公尺,那麼: (1)甲、乙、丙三人速率比為何?
(2)三人以相同速率參加800公尺比賽,當丙落後乙70公尺時,乙離終點還有多少公尺?
《答案》(1)7:8:6 (2)520公尺
詳解:(1)因為當時間相同時,速率比=距離比 所以甲、乙、丙三人速率比為
(400-50):400:(400-100)=7:8:6 (2)設乙離終點還有x 公尺
則(800-x ):(800-x -70)=8:6 ?(800-x ):(730-x )=4:3 ?2400-3x =2920-4x ?x =520
【範例】:雞兔賽跑,雞跑3步的距離等於兔跑5步的距離;雞跑5步的時間等於兔跑
3步的時間。請問雞跟兔的速率比是多少?
解 :∵雞跑3步的距離等於兔跑5步的距離,
∴雞跟兔跑一步的距離比為 31:5
1
。
∵雞跑5步的時間等於兔跑3步的時間,
∴雞跟兔跑一步的時間比為 51:3
1
。
又 ∵ 速率=距離÷時間,
則雞跟兔的速率比為5131:3151
=35:53
=5×5:3×3=25:9。
答:雞跟兔的速率比是25:9。