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第八講 比和比例關系

2008-05-07 13:49:45     

 

  比和比例,是小學數學中的最后一個內容,也是學習更多數學知識的重要基礎.有了“比”這個概念和表達方式,處理倍數、分數等問題,要方便靈活得多.我們希望,小學同學學完這一講,對“除法、分數、比例實質上是一回事,但各有用處”有所理解.

  這一講分三個內容:

  一、比和比的分配;

  二、倍數的變化;

  三、有比例關系的其他問題.

一、比和比的分配

  最基本的比例問題是求比或比值.從已知一些比或者其他數量關系,求出新的比.

  例1 甲、乙兩個長方形,它們的周長相等.甲的長與寬之比是3∶2,乙的長與寬之比是7∶5.求甲與乙的面積之比.

  解:設甲的周長是2.

    

  甲與乙的面積之比是

  

  答:甲與乙的面積之比是864∶875.

  作為答數,求出的比最好都寫成整數.

  例2 如右圖,ABCD是一個梯形,E是AD的中點,直線CE把梯形分成甲、乙兩部分,它們的面積之比是10∶7.

  求上底AB與下底CD的長度之比.

  解:因為E是中點,三角形CDE與三角形CEA面積相等.

  三角形ADC與三角形ABC高相等,它們的底邊的比AB∶CD=三角形ABC的面積∶三角形ADC的面積

  =(10-7)∶(7×2)= 3∶14.

  答:AB∶CD=3∶14.

  兩數之比,可以看作一個分數,處理時與分數計算幾乎一樣.三數之比,卻與分數不一樣,因此是這一節講述的重點.

  例3 大、中、小三種杯子,2大杯相當于5中杯,3中杯相當于4小杯.如果記號表示2大杯、3中杯、4小杯容量之和,求與之比.

  解:大杯與中杯容量之比是5∶2=10∶4,

  中杯與小杯容量之比是4∶3,

  大杯、中杯與小杯容量之比是10∶4∶3.

  ∶

  =(10×2+4×3+3×4)∶(10×5+4×4+3×3)

  =44∶75.

  答:兩者容量之比是44∶75.

  把5∶2與4∶3這兩個比合在一起,成為三樣東西之比10∶4∶3,稱為連比.例3中已告訴你連比的方法,再舉一個更一般的例子.

  甲∶乙=3∶5,乙∶丙=7∶4,

  3∶5=3×7∶5×7=21∶35,

  7∶4=7×5∶4×5=35∶20,

  甲∶乙∶丙=21∶35∶20.

  花了多少錢?

  解:根據比例與乘法的關系,

  

  連比后是

  甲∶乙∶丙=2×16∶3×16∶3×2

  =32∶48∶63.

  

  答:甲、乙、丙三人共花了429元.

  例5 有甲、乙、丙三枚長短不相同的釘子,甲與乙

  

  ,而它們留在墻外的部分一樣長.問:甲、乙、丙的長度之比是多少?

  解:設甲的長度是6份.

  

  ∶x=5∶4.

  

  乙與丙的長度之比是

  而甲與乙的長度之比是 6∶5=30∶25.

  甲∶乙∶丙=30∶25∶26.

  答:甲、乙、丙的長度之比是30∶25∶26.

  

  于利用已知條件6∶5,使大部分計算都整數化.這是解比例和分數問題的常用手段.

  例6 甲、乙、丙三種糖果每千克價分別是22元、30元、33元.某人買這三種糖果,在每種糖果上所花錢數一樣多,問他買的這些糖果每千克的平均價是多少元?

解一:設每種糖果所花錢數為1,因此平均價是

 

  答:這些糖果每千克平均價是27.5元.

  上面解法中,算式很容易列出,但計算卻使人感到不易.最好的計算方法是,用22,30,33的最小公倍數330,乘這個繁分數的分子與分母,就有:

  事實上,有稍簡捷的解題思路.

  解二:先求出這三種糖果所買數量之比.

  不妨設,所花錢數是330,立即可求出,所買數量之比是甲∶乙∶丙=15∶11∶10.

  平均數是(15+11+10)÷3=12.

  單價33元的可買10份,要買12份,單價是

  下面我們轉向求比的另一問題,即“比的分配”問題,當一個數量被分成若干個數量,如果知道這些數量之比,我們就能求出這些數量.

  例7 一個分數,分子與分母之和是100.如果分子加23,分母加32,

  

  解:新的分數,分子與分母之和是(10+23+32),而分子與分母之比2∶3.因此

  

  

  

  例8 加工一個零件,甲需3分鐘,乙需3.5分鐘,丙需4分鐘,現有1825個零件要加工,為盡早完成任務,甲、乙、丙應各加工多少個?所需時間是多少?

  解:三人同時加工,并且同一時間完成任務,所用時間最少,要同時完成,應根據工作效率之比,按比例分配工作量.

  三人工作效率之比是

  他們分別需要完成的工作量是

  

  所需時間是

  700×3=2100分鐘)=35小時 .

  答:甲、乙、丙分別完成700個,600個,525個零件,需要35小時.

  這是三個數量按比例分配的典型例題.

  例9 某團體有100名會員,男會員與女會員的人數之比是14∶11,會員分成三個組,甲組人數與乙、丙兩組人數之和一樣多.各組男會員與女會員人數之比是:

  甲:12∶13,乙:5∶3,丙:2∶1,

  那么丙有多少名男會員?

  解:甲組的人數是100÷2=50(人).

  

  乙、丙兩組男會員人數是 56-24=32 (人).

  

  

  答:丙組有12名男會員.

  上面解題的最后一段,實質上與“雞兔同籠”解法一致,可以設想,“兔

  例10 一段路程分成上坡、平路、下坡三段,各段路程長之比依次是1∶2∶3.小龍走各段路程所用時間之比依次是4∶5∶6.已知他上坡時速度為每小時3千米,路程全長50千米.問小龍走完全程用了多少時間?

  解一:通常我們要求出小龍走平路與下坡的速度,先求出走各段路程的速度比.

  上坡、平路、下坡的速度之比是

 

  

  走完全程所用時間

  

  答:小龍走完全程用了10小時25分.

  上面是通常思路下解題.1∶2∶3計算中用了兩次,似乎重復計算,最后算式也頗費事.事實上,靈活運用比例有簡捷解法.

  解二:全程長是上坡這一段長的(1+2+3)=6(倍).如果上坡用的時

  設小龍走完全程用x小時.可列出比例式

 

二、比的變化

  已知兩個數量的比,當這兩個數量發生增減變化后,當然比也發生變化.通過變化的描述,如何求出原來的兩個數量呢?這就是這一節的內容.

  例11 甲、乙兩同學的分數比是5∶4.如果甲少得22.5分,乙多得22.5分,則他們的分數比是5∶7.甲、乙原來各得多少分?

  解一:甲、乙兩人的分數之和沒有變化.原來要分成5+4=9份,變化后要分成5+7=12份.如何把這兩種分法統一起來?這是解題的關鍵.9與12的最小公倍數是36,我們讓變化前后都按36份來算.

  5∶4=(5×4)∶(4×4)=20∶16.

  5∶7=(5×3)∶(7×3)=15∶21.

  甲少得22.5分,乙多得22.5分,相當于20-15=5份.因此原來

  甲得22.5÷5×20=90(分),

  乙得 22.5÷5×16=72(分).

  答:原來甲得90分,乙得72分.

  我們再介紹一種能解本節所有問題的解法,也就是通過比例式來列方程.

  解二:設原先甲的得分是5x,那么乙的得分是4x.根據得分變化,可列出比例式.

  (5x-22.5)∶(4x+22.5)=5∶7

  即 5(4x+22.5)=7(5x-22.5)

  15x=12×22.5

  x=18.

  甲原先得分18×5=90(分),乙得18×4=72(分).

  解:其他球的數量沒有改變.

  增加8個紅球后,紅球與其他球數量之比是

  5∶(14-5)=5∶9.

  在沒有球增加時,紅球與其他球數量之比是

  1∶(3-1)=1∶2=4.5∶9.

  因此8個紅球是5-4.5=0.5(份).

  現在總球數是

  答:現在共有球224個.

  本題的特點是兩個數量中,有一個數量沒有變.把1∶2寫成4.5∶9,就是充分利用這一特點.本題也可以列出如下方程求解:

  (x+8)∶2x=5∶9.

  例13 張家與李家的收入錢數之比是8∶5,開支的錢數之比是8∶3,結果張家結余240元,李家結余270元.問每家各收入多少元?

  解一:我們采用“假設”方法求解.

  如果他們開支的錢數之比也是8∶5,那么結余的錢數之比也應是8∶5.張家結余240元,李家應結余x元.有

  240∶x=8∶5,x=150(元).

  實際上李家結余270元,比150元多120元.這就是8∶5中5份與8∶3中3份的差,每份是120÷(5-3)=60.(元).因此可求出

  答:張家收入720元,李家收入450元.

  解二:設張家收入是8份,李家收入是5份.張家開支的3倍與李家開支的8倍的錢一樣多.

  我們畫出一個示意圖:

  張家開支的3倍是(8份-240)×3.

  李家開支的8倍是(5份-270)×8.

  從圖上可以看出

  5×8-8×3=16份,相當于

  270×8-240×3=1440(元).

  因此每份是1440÷16=90(元).

  張家收入是90×8=720(元),李家收入是90×5=450(元).

  本題也可以列出比例式:

  (8x-240)∶(5x-270)=8∶3.

  然后求出x.事實上,解方程求x的計算,與解二中圖解所示是同一回事,圖解有算術味道,而且一些數量關系也直觀些.

  例14 A和B兩個數的比是8∶5,每一數都減少34后,A是B的2倍,求這兩個數.

  解:減少相同的數34,因此未減時,與減了以后,A與B兩數之差并沒有變,解題時要充分利用這一點.

  8∶5,就是8份與5份,兩者相差3份.減去34后,A是B的2倍,就是2∶1,兩者相差1.將前項與后項都乘以3,即2∶1=6∶3,使兩者也相差3份.現在就知道34是8-6=2(份)或5-3=2(份).因此,每份是34∶2=17.

  A數是17×8=136,B數是17×5=85.

  答:A,B兩數分別是136與85.

  本題也可以用例13解一“假設”方法求解,不過要把減少后的2∶1,改寫成8∶4.

  例15 小明和小強原有的圖畫紙之比是4∶3,小明又買來15張.小強用掉了8張,現有的圖畫紙之比是5∶2.問原來兩人各有多少張圖畫紙?

  解一:充分利用已知數據的特殊性.

  4+3=7,5+2=7,15-8=7.原來總數分成7份,變化后總數仍分成7份,總數多了7張,因此,

  新的1份=原來1份+1

  原來4份,新的5份,5-4=1,因此

  新的1份有15-1×4=11(張).

  小明原有圖畫紙11×5-15=40(張),

  小強原有圖畫紙11×2+8=30(張).

  答:原來小明有40張,小強有30張圖畫紙.

  解二:我們也可采用例13解一的“假設”方法.先要將兩個比中的前項化成同一個數(實際上就是通分)

  4∶3=20∶15

  5∶2=20∶8.

  

  但現在是20∶8,因此這個比的每一份是

 

  

  當然,也可以采用實質上與解方程完全相同的圖解法.

  解三:設原來小明有4“份”,小強有3“份”圖畫紙.

  把小明現有的圖畫紙張數乘2,小強現有的圖畫紙張數乘5,所得到的兩個結果相等.我們可以畫出如下示意圖:

  從圖上可以看出,3×5-4×2=7(份)相當于圖畫紙15×2+8×5=70(張).

  因此每份是10張,原來小明有40張,小強有30張.

  例11至15這五個例題是同一類型的問題.用比例式的方程求解沒有多大差別.用算術方法,卻可以充分利用已知數據的特殊性,找到較簡捷的解法,也啟示一些隨機應變的解題思路.另外,解方程的代數運算,對小學生說來是超前的,不容易熟練掌握.例13的解一,也是一種通用的方法.“假設”這一思路是很有用的,希望讀者能很好掌握,靈活運用.從課外的角度,我們更應啟發小同學善于思考,去找靈巧的解法,這就要充分利用數據的特殊性.因此我們總是先講述靈巧的解法,利于心算,促進思維.

  例16 粗蠟燭和細蠟燭長短一樣.粗蠟燭可以點5小時,細蠟燭可以點4小時.同時點燃這兩支蠟燭,點了一段時間后,粗蠟燭長是細蠟燭長的2倍.問這兩支蠟燭點了多少時間?

  

  我們把問題改變一下:設細蠟燭長度是2,每小時點

 

  

  等需要時間是

  答:這兩支蠟燭點了3小時20分.

  把細蠟燭的長度和每小時燒掉的長度都乘以2,使原來要考慮的“2倍”變成“相等”,思考就簡捷了.解這類問題這是常用的技巧.再請看一個稍復雜的例子.

  例17 箱子里有紅、白兩種玻璃球,紅球數是白球數的3倍多2只.每次從箱子里取出7只白球,15只紅球,經過若干次后,箱子里剩下3只白球,53只紅球,那么,箱子里原來紅球數比白球數多多少只?

  解:因為紅球是白球的3倍多2只,每次取15只,最后剩下53只,所以對3倍的白球,每次取15只,最后應剩51只.

  因為白球每次取7只,最后剩下3只,所以對3倍的白球,每次取 7×3=21只,最后應剩 3×3= 9只.因此.共取了(51- 3×3)÷(7×3-15)= 7(次).

  紅球有 15×7+ 53= 158(只).

  白球有 7×7+3=52(只).

  原來紅球比白球多 158-52=106(只).

  答:箱子里原有紅球數比白球數多106只.

三、比例的其他問題

  

  ,這里必須用分數來說,而不能用比.實際上它還是隱含著比例關系:

  (甲-7)∶乙= 2∶3.

  因此,有些分數問題,就是比例問題.

  

  加33張,他們兩人取的畫片一樣多.問這些畫片有多少張?

 

  

  

  答:這些畫片有261張.

 

  解:設最初的水量是1,因此最后剩下的水是

 

  

  樣重,就有

  因此原有水的重量是

  答:容器中原來有8.4千克水.

  例18和例19,通常在小學數學中,叫做分數應用題.“比”有前項和后項,當兩項合在一起寫成一個分數后,才便于與其他數進行加、減運算.這就是把比(或除法)寫成分數的好處.下面一個例題卻是要把分數寫成比,計算就方便些.

  例20 有兩堆棋子, A堆有黑子 350個和白子500個, B堆有黑子

  堆中拿到 A堆黑子、白子各多少個?

  

  子100個,使余下黑子與白子之比是(40-100)∶100=3∶1.再要從 B堆拿出黑子與白子到A堆,拿出的黑子與白子數目也要保持3∶1的比.

  現在 A堆已有黑子 350+ 100= 450個),與已有白子500個,相差

  從B堆再拿出黑子與白子,要相差50個,又要符合3∶1這個比,要拿出白子數是

  50÷(3-1)=25(個).

  再要拿出黑子數是 25×3= 75(個).

  答:從B堆拿出黑子 175個,白子25個.

  人,問高、初中畢業生共有多少人?

  解一:先畫出如下示意圖:

  6-5=1,相當于圖中相差 17-12=5(份),初中總人數是 5×6=30份,因此,每份人數是

  520÷(30-17)= 40(人).

  因此,高、初中畢業生共有

  40×(17+12)= 1160(人).

  答:高、初中畢業生共1160人.

  

  計算出每份是

  例21與例14是完全一樣的問題,解一與例14的解法也是一樣的.(你是否發現?)解二是通常分數應用題的解法,顯然計算不如解一簡便.

  例18,19,20,21四個例題說明分數與比例各有好處,你是否從中有所心得?當然關鍵還是在于靈活運用.

  下的錢共有多少元?

  解:設鋼筆的價格是1.

  

  這樣就可以求出,鋼筆價格是

  張剩下的錢數是

  李剩下的錢數

  答:張、李兩人剩下的錢共28元.

  題中有三個分數,但它們比的基準是不一樣的.為了統一計算單位,設定鋼筆的價格為1.每個人原有的錢和剩下的錢都可以通過“1”統一地折算.解分數應用題中,設定統一的計算單位是常用的解題技巧.

  作為這一講最后的內容,我們通過兩個例題,介紹一下“混合比”.

  

  用100個銀幣買了100頭牲畜,問豬、山羊、綿羊各幾頭?

  這是十八世紀瑞士大數學家歐拉(1707~1783)提出的問題.

  們設1頭豬和5頭綿羊為A組,3頭山羊和2頭羊綿為B組.A表示A組的數,B表示B組的數,要使

  (1+ 5)× A+(3+ 2)× B=100,

  或簡寫成 6A+5B=100.

  就恰好符合均價是1.

  類似于第三講雞兔同籠中例17,很明顯,A必定是5的整數倍.A=5, B= 4, 6×5+ 5×4=50,50是 100的約數,符合要求.

  A=5,豬 5頭,綿羊 25頭,

  B=4,山羊12頭,綿羊8頭.

  豬∶山羊∶綿羊=5∶12∶(25+8).

  現在已把1∶5和3∶2兩種比,組合在一起通常稱為混合比.

  

  要注意,這樣的問題常常有多種解答.

  A= 5, B=14或 A=15,B=2才能產生解答,相應的豬、山羊、綿羊混合比是5∶42∶53或15∶6∶79.

  答:有三組解答.買豬、山羊、綿羊的頭數是10,24,66;或者5,42,53;或者15,6,79.

  求混合比是一種很實用的方法,對數學有興趣的小學同學,學會這種方法是有好處的,會增加靈活運用比例的技巧.

  通常求混合比可列下表:

 

  下面例題與例23是同一類型,但由于題目的條件,解法上稍有變化.

  例24 某商品76件,出售給33位顧客,每位顧客最多買三件,買 1件按定價,買2件降價 10%,買 3件降價 20%.最后結算,平均每件恰好按原定價的 85%出售,那么買3件的顧客有多少人?

  解:題目已給出平均數 85%,可作比較的基準.

  1人買3件少 5%×3;

  1人買2件多 5%×2;

  1人買1件多 15% ×1.

  1人買3件與1人買1件成A組,即按1∶1比例,2人買3件與3人買2件成B組,即按2∶3的比例.

  A組是2人買4件,每人平均買2件.

  B組是5人買12件,每人平均買2.4件.

  現在已建立了一個雞兔同籠型問題:總腳數76,總頭數33,兔腳數2.4,雞腳數2.

  B組人數是

  (76-2×33)÷(24-2)= 25(人),

  

  A組人數是 33-25=8(人),其中買 3件4人,買 1件4人.

  10+ 4= 14(人).

  答:買3件的顧客有14位.

  建立兩種比的A組和B組,與例23的解題思路完全一致,只是后面解法稍有不同.因為對A組和B組,不僅要從人數考慮滿足2A+5B=33,還要從買的件數考慮滿足 4A+12B=76.這已完全確定了A組和B組的數,不必再求混合比.

來源:www.jiajiao100.com 作者:dfss

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