Пропорция в математике — это равенство двух отношений. Это важная концепция, которую часто изучают в 6 классе, и она позволяет решать множество задач, связанных с величинами и их взаимосвязями.
1. Что такое отношение?
Прежде чем понять, что такое пропорция, нужно разобраться, что такое отношение.
Отношение двух величин (например, чисел или объектов) — это способ выразить, насколько одно число больше или меньше другого. Обычно отношение записывается как дробь. Например, если два числа 4 и 2, то их отношение можно записать как:
42=2frac{4}{2} = 2
Это означает, что 4 в два раза больше, чем 2.
2. Пропорция как равенство отношений
Пропорция — это равенство двух отношений. Это означает, что два отношения, которые записываются как дроби, равны между собой. Пропорция выглядит так:
ab=cdfrac{a}{b} = frac{c}{d}
Здесь:
aa, bb, cc, dd — это числа или величины.
Пропорция говорит, что отношение aa к bb такое же, как отношение cc к dd.
Пример пропорции:
Предположим, у нас есть пропорция:
46=812frac{4}{6} = frac{8}{12}
Здесь можно сказать, что 4 относится к 6 так же, как 8 к 12. Если вы упростите обе дроби, то увидите, что обе равны 23frac{2}{3}, что подтверждает, что пропорция правильная.
3. Как решать пропорции?
Решать пропорции обычно нужно, когда одно из чисел неизвестно. Для этого используется перекрестное умножение (метод крест-накрест). Если пропорция выглядит так:
ab=cdfrac{a}{b} = frac{c}{d}
и нам нужно найти xx, то можно записать это как:
ab=xdfrac{a}{b} = frac{x}{d}
Теперь перемножим перекрестно:
a⋅d=b⋅xa cdot d = b cdot x
Затем выразим xx:
x=a⋅dbx = frac{a cdot d}{b}
Пример:
Допустим, дана пропорция:
46=x12frac{4}{6} = frac{x}{12}
Нам нужно найти xx. Перекрестно умножаем:
4⋅12=6⋅x4 cdot 12 = 6 cdot x
48=6⋅x48 = 6 cdot x
Теперь, чтобы найти xx, делим обе стороны на 6:
x=486=8x = frac{48}{6} = 8
Ответ: x=8x = 8.
4. Пропорции в реальной жизни
Пропорции часто встречаются в повседневной жизни, например:
Рецепты: если в рецепте указано, что для 4 порций нужно 200 г сахара, то для 2 порций нужно столько же сахара в пропорции.
Масштаб на картах: если на карте 1 см соответствует 10 км в реальной жизни, то 3 см на карте будут соответствовать 30 км в реальности.
Скидки в магазинах: например, если на товар в 500 г скидка 20%, то для товара в 1 кг скидка будет в два раза больше (40%).
5. Основные свойства пропорций
Перекрестное умножение — самый основной метод решения пропорций.
Среднее пропорциональное — если дана пропорция вида:
ab=bcfrac{a}{b} = frac{b}{c}
то bb в данной пропорции называется средним пропорциональным. Это значит, что bb будет равно корню квадратному из произведения aa и cc:
b=a⋅cb = sqrt{a cdot c}
6. Задачи на пропорции
Пример задачи:
Известно, что за 5 часов машина прошла 180 км. Сколько километров она пройдет за 8 часов при том же режиме работы?Рассмотрим пропорцию:
1805=x8frac{180}{5} = frac{x}{8}
Перекрестное умножение:
180⋅8=5⋅x180 cdot 8 = 5 cdot x
1440=5⋅x1440 = 5 cdot xx=14405=288x = frac{1440}{5} = 288
Ответ: машина пройдет 288 км за 8 часов.
Другой пример задачи:
В классе 24 ученика, из них 16 — мальчики. Сколько мальчиков будет в классе, если в нем будет 30 учеников?Пропорция:
1624=x30frac{16}{24} = frac{x}{30}
Перекрестное умножение:
16⋅30=24⋅x16 cdot 30 = 24 cdot x
480=24⋅x480 = 24 cdot xx=48024=20x = frac{480}{24} = 20
Ответ: в классе будет 20 мальчиков.
Заключение
Пропорции — это очень важная и полезная тема в математике, которая помогает решать различные задачи, связанные с взаимосвязью величин. Главное правило решения пропорций — это умение использовать перекрестное умножение. В реальной жизни пропорции встречаются повсюду, и умение работать с ними может облегчить выполнение различных расчетов.