Rapporto, tassi e proporzione

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Il rapporto è il primo argomento dove l'aritmetica è facile e la lettura è difficile. Quasi nessuno sbaglia 360 ÷ 9; in tanti dividono per 4 quando il rapporto era 4:5, perché hanno confrontato una parte con una parte dove la domanda confrontava una parte con il tutto.

Quindi questa pagina è organizzata attorno a quella distinzione. Un rapporto confronta due parti fra loro. Una frazione confronta una parte con il tutto. Un tasso confronta due quantità in unità diverse. Metti in chiaro queste tre e il resto è moltiplicazione.

Che cos'è un rapporto?

Un rapporto confronta le dimensioni di due o più parti. Rapporto introduce la notazione a due punti: rosso : blu = 2 : 3 significa 2 gettoni rossi ogni 3 blu. L'ordine conta, quindi blu : rosso è 3 : 2. Rapporti parte-tutto aggiunge il passaggio chiave: somma le parti per trovare il tutto. Qui 2 + 3 = 5, quindi il rosso è 2/5 di tutti i gettoni, non 2/3. Se un sacchetto contiene 20 gettoni in questo rapporto, una parte sono 20 ÷ 5 = 4 gettoni, quindi ci sono 2 × 4 = 8 rossi e 3 × 4 = 12 blu. Questo funziona perché 20 gettoni fanno 4 gruppi di 5, ciascuno con 2 rossi e 3 blu. Un rapporto resta lo stesso quando ogni parte viene moltiplicata o divisa per lo stesso numero, quindi 8 : 12 si semplifica tornando a 2 : 3. Sommare le quote lo controlla: 8 + 12 = 20, la dimensione dell'intero sacchetto.

2 : 32/5 di 24 = 9.6

in a : b la parte è a / (a + b), che non cambia quando entrambe le parti sono moltiplicate

Fai che il rapporto sia 1 : 2

redblue
2 parti di rosso ogni 3 parti di blu. Lezione completa: Rapporti
2 : 32/(2 + 3) = 2/5
2 + 3 = 5 parti in tutto, quindi la quota colorata è 2/5. Lezione completa: Rapporti parte-tutto
"Due a tre" e "due terzi" suonano abbastanza simili che l'orecchio sostituisce l'uno con l'altro. Il rimedio è un'abitudine più che una regola: ogni volta che compare un rapporto, scrivi il numero totale delle parti prima di ogni altra cosa. Quel singolo numero converte ogni affermazione parte-a-parte in una frazione del tutto.

Riordinare un rapporto funziona come semplificare una frazione — dividi ogni parte per il loro fattore comune, così 12 : 18 diventa 2 : 3 — e si estende ai Rapporti a tre parti senza cambiare. Rapporto, frazione, percentuale completa la tabella di traduzione: 2 : 3 è 2/5 del tutto, cioè il 40%.

Spartire una somma in un rapporto

Somma le parti, dividi, moltiplica. Spartisci 360 nel rapporto 4 : 5 → 9 parti → una parte è 40 → quote di 160 e 200. Il controllo è che le quote risommano all'originale.

2 parts4483 parts4441220 sweets
20 ÷ 5 mette 4 in ogni parte. Ora resta solo da contare: 8 in una quota, 12 nell’altra. Lezione completa: Rapporti con il metodo dell’unità

Modelli a barre per i rapporti è il disegno che rende difficile sbagliare: nove caselle uguali in due gruppi, e la domanda diventa ovvia. Resta utile molto più a lungo di quanto sembri — i problemi più intricati di questa pagina si risolvono ancora disegnando le barre.

3 parts5 parts
Una quota ha 3 segmenti, l’altra 5. Disegnate una accanto all’altra, la differenza si vede. Lezione completa: Modelli a barre per i rapporti

Combinare due rapporti gestisce il caso con un termine di mezzo condiviso. Se A : B = 2 : 3 e B : C = 4 : 5, i due B non coincidono, quindi scala ogni rapporto finché non lo fanno: A : B = 8 : 12 e B : C = 12 : 15, che danno A : B : C = 8 : 12 : 15.

A : B = 8 : 12, B : C = 12 : 15read through the shared 12A : B : C = 8 : 12 : 15
Con B allineato, la catena si legge tutta insieme: 8 : 12 : 15. Lezione completa: Unire due rapporti

Il metodo unitario è lo strumento universale sotto tutto questo: trova una unità, poi moltiplica. 7 quaderni costano 21, quindi uno costa 3, quindi 12 costano 36. Non è mai il metodo più veloce e non fallisce mai, il che lo rende la cosa giusta a cui ricorrere quando una domanda è formulata per confondere. Fattore di scala è la stessa idea nominata come moltiplicatore — il numero che porta una quantità alla sua compagna.

Ora tocca a te

2 parts??2 parts??12

2 : 2 divide 12. Quanto vale una parte?

4 parts????1 part?10

4 : 1 divide 10. Quanto vale una parte?

Che cos'è un tasso?

Un tasso confronta due quantità misurate in unità diverse, come chilometri e ore, quindi il suo valore porta entrambe le unità. Tassi introduce l'idea, e Tasso, totale, unità collega i tre numeri coinvolti: tasso × unità = totale, quindi due qualsiasi di essi trovano il terzo. Un'auto che percorre 150 km in 3 ore ha un tasso di 150 ÷ 3 = 50 km all'ora. A quel tasso, 5 ore coprono 50 × 5 = 250 km, e 400 km richiedono 400 ÷ 50 = 8 ore. Questo funziona perché un tasso costante aggiunge la stessa quantità per ogni unità. Le unità devono corrispondere prima di moltiplicare. Un tempo dato in minuti va prima cambiato in ore: 30 minuti è 1/2 ora, quindi l'auto percorre 50 × 1/2 = 25 km. Le unità controllano il calcolo: km all'ora per ore lascia km, l'unità che la risposta deve avere.

kg$(1, 2.5)k = $2.5 / kg2 kg → $512345101520

y = kx è una retta passante per l’origine, e y/x vale k in ogni suo punto: il prezzo al chilogrammo è la pendenza

Trascina il peso a 1 kg e leggi il prezzo

15 in 3 parts
Gli stessi 15 come 3 gruppi uguali da 5. Valore unitario × quantità = totale: 5 × 3 = 15. Lezione completa: Valore unitario, totale, quantità

Confrontare i tassi unitari è l'abilità pratica — una scatola da 750 g a 3.60 contro una da 1.2 kg a 5.40 è 0.48 contro 0.45 ogni 100 g — ed è tutto il contenuto di un'etichetta da scaffale del supermercato. Tassi di cambio è la stessa aritmetica con la cura in più di sapere da che parte punta il tasso, che è l'unica parte genuinamente soggetta a errore.

3 each2 each
12 ÷ 4 = 3 ciascuno contro 12 ÷ 6 = 2 ciascuno. Ora si vede quale conviene. Lezione completa: Confrontare i prezzi unitari

Velocità, densità e pressione

Velocità è distanza per unità di tempo, il tasso che tutti già possiedono per intuito. Velocità media è dove l'intuito fallisce: è la distanza totale divisa per il tempo totale, non la media delle velocità. Andare a 60 e tornare a 30 sulla stessa strada fa una media di 40, non 45, perché il tratto lento dura il doppio e quindi conta il doppio.

120 ÷ 3 = 40 km/hnot the average speed(60 + 30) ÷ 2 = 45
La media delle velocità dice 45 — sbagliato, perché il tratto lento dura il doppio. Lezione completa: Velocità media su due tratti

Densità (massa per volume) e Pressione (forza per area) sono lo stesso triangolo con etichette diverse, che è il punto dell'insegnarle insieme — una relazione, tre materie.

Convertire le unità composte è il passo che viene saltato in fisica tanto spesso quanto in matematica. Converti il sopra e il sotto separatamente: 72 km/h → 72,000 m/h → 72,000 / 3,600 = 20 m/s. Gestirli tutti e due in una volta è dove abitano gli errori.

meters coveredseconds00201402603
20 m/s sono 20 m in ogni secondo — lo stesso moto, misurato in un altro modo. Lezione completa: Convertire unità composte
Un'unità composta è una frazione, e obbedisce alle regole delle frazioni. È per questo che km/h / 3.6 dà m/s invece di qualcosa da memorizzare: 1000 sopra e 3600 sotto è la frazione 1000/3600, cioè 1/3.6. Leggere l'unità come un'istruzione invece che come un'etichetta rende derivabile ogni conversione di questa sezione.

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6 in each of 5

6 ciascuno, 5 volte. Qual è il totale?

30 in 6

30 diviso in 6 quantità uguali. Quanto vale ciascuna?

Proporzione diretta e proporzione inversa

Nella proporzione diretta, raddoppiare una quantità raddoppia l'altra e il rapporto resta fisso. In quella inversa, raddoppiare una dimezza l'altra e il prodotto resta fisso.

xy = 8y = 2x: y = 4y = 8/x: y = 4x = 222446688448812121616

a sinistra y = 2x segue x, raddoppiando quando x raddoppia; a destra y = 8/x si dimezza quando x raddoppia, e il rettangolo x × y mantiene la sua area 8

Raddoppia x da 2 a 4 e confronta cosa fa y su ciascun lato

Proporzione diretta è y = kx, una retta per l'origine. Proporzione inversa è xy = k: quattro imbianchini che impiegano sei giorni significa che otto ne impiegano tre, perché il lavoro totale — ventiquattro giorni-imbianchino — è ciò che resta costante.

24
Raddoppia la quantità e il prezzo raddoppia con lei. Questa è la proporzionalità diretta. Lezione completa: Proporzionalità diretta
246
Più operai, meno giorni — ma 2 × 12 = 4 × 6 = 6 × 4 = 24, ogni volta. Lezione completa: Proporzionalità inversa

La costante di proporzionalità è il numero k stesso, e nominarlo è ciò che trasforma una domanda di proporzione in un'equazione che puoi risolvere invece che in uno schema da indovinare. Proporzione per valore unitario è il metodo unitario applicato qui, un passo alla volta.

y = kxthe constant of proportionalityk = 3
Dagli un nome: y = kx, e qui k = 3 — la costante di proporzionalità. Lezione completa: La costante di proporzionalità

Scale delle mappe è proporzione diretta con una costante fissa, e la notazione merita di essere inchiodata: 1 : 50,000 significa che 1 cm sulla mappa è 50,000 cm — mezzo chilometro — sul terreno.

5 cm on the map50 km on the ground
A 1 cm per 10 km, questi 5 cm sulla mappa sono 5 × 10 = 50 km sul terreno. Lezione completa: Scale delle mappe

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2 cost 121 costs 6

2 costano 12. Quanto costano 7?

2 cost 81 costs 4

2 costano 8. Quanto costano 5?

Problemi di rapporti prima e dopo

Queste sono le domande che separano gli studenti sicuri dagli altri, e il metodo è sempre lo stesso: trova ciò che non è cambiato, e scala entrambi i rapporti così che la cosa immutata sia scritta con lo stesso numero di parti.

2 : 51845634 : 5486010818 : 45 → 48 : 60

qui non resta fermo nulla — 2 : 5 → 4 : 5 da solo non fissa alcuna quantità

Rendi il totale la quantità che non è cambiata.

Riscrivere un rapporto per far combaciare una quota insegna la mossa di scala in sé. Poi ci sono tre forme, e coprono quasi ogni domanda d'esame di questo tipo:

at first37gap 4both gain 259gap 4a boost both sides get cancels out of the gap
3 e 7 prendono 2 ciascuno e diventano 5 e 9 — ed entrambe le parentesi misurano ancora 4. Lezione completa: Rapporti con una differenza fissa

Problemi di rapporti prima e dopo li mette insieme. Due persone si spartiscono dei soldi 5 : 3. Dopo che una ne regala 12, sono pari. La differenza di 2 parti era 12 prima, e i 12 interi sono usciti dalla quota più grande verso nessuno, quindi una parte è 6 e le quote erano 30 e 18.

before 2 : 5after 4 : 5
Quindi la prima quota è passata da 2 parti a 4: un aumento di 4 − 2 = 2 parti. Lezione completa: Problemi di rapporto prima e dopo
Le parti di un rapporto non sono quantità fisse — "una parte" significa qualcosa di diverso in ogni rapporto a meno che tu non la costringa a non farlo. È per questo che la risposta a un problema prima-e-dopo non viene mai dai soli rapporti: viene dall'unico numero reale che la domanda ti dà, applicato alla quantità che la situazione ha tenuto ferma.

Scalare area e volume

Scalare l'area è il risultato che sorprende la gente due volte. Scalare ogni lunghezza per 3 moltiplica l'area per 3² = 9, perché lunghezza e larghezza sono triplicate entrambe. Il volume va col cubo.

area = w × hevery side times k(k × w) × (k × h)each direction picks up a kk × k × w × h
Ogni direzione porta con sé il suo k, quindi l’area cresce di k × k: raddoppiare dà 4, triplicare dà 9. Lezione completa: Ingrandire le aree

È per questo che una mappa con scala 1 : 50,000 ha una scala delle aree di 1 : 2,500,000,000, e per cui raddoppiare la larghezza di uno stampo da torta richiede quattro volte l'impasto e non due.

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2 : 53 : 5

Prima 2 : 5, dopo 3 : 5, e la seconda quantità non è cambiata. Quante parti ha guadagnato la prima?

1 : 33 : 3

Prima 1 : 3, dopo 3 : 3, e la seconda quantità non è cambiata. Quante parti ha guadagnato la prima?

Come si distingue la diretta dall'inversa in un problema a parole?

Chiediti che cosa succede alla seconda quantità quando la prima raddoppia. Se raddoppia anche lei, la relazione è diretta; se si dimezza, la relazione è inversa. Tre penne costano 6, quindi sei penne costano 12: raddoppiare le penne raddoppia il costo, il che è diretto. Quattro operai impiegano 6 giorni a dipingere una recinzione, quindi otto operai impiegano 3 giorni: raddoppiare gli operai dimezza il tempo, il che è inverso. Il test funziona perché una relazione diretta mantiene fisso il quoziente e una inversa mantiene fisso il prodotto. Nell'esempio delle penne, 6 ÷ 3 = 12 ÷ 6 = 2, il prezzo di una penna. Nell'esempio della recinzione, 4 × 6 = 8 × 3 = 24, il totale di giorni-operaio. Attenzione a un costo fisso. Un taxi che fa pagare 5 più 2 per chilometro costa 25 per 10 km ma 45 per 20 km, quindi raddoppiare la distanza non raddoppia il costo, e la relazione non è né l'una né l'altra.

SituazioneRaddoppiando la prima…Tipo
litri di carburante e distanza percorsaraddoppia la distanzadiretta
velocità e durata del viaggiodimezza il tempoinversa
operai e giorni per finiredimezza i giorniinversa
ore lavorate e pagaraddoppia la pagadiretta

Se né il quoziente né il prodotto sono costanti nei dati che ti hanno dato, la relazione non è affatto proporzionale, e nessuna quantità di scala la farà comportare bene.

I quattro errori che vale la pena nominare

Dove porta tutto questo

Il rapporto è le frazioni usate per confrontare parti invece che per descriverle, quindi frazioni equivalenti e numeri misti è l'argomento che ci sta sotto, e le percentuali sono un rapporto col totale fissato a cento. Nominare la costante di proporzionalità è il primo passo verso la notazione algebrica (in inglese), e la retta per l'origine è dove prendono il testimone le equazioni (in inglese).

Tocca a te

Tre da provare: tocca la tua risposta.

Semplifica 12 : 18

Dividi $30 nel rapporto 2 : 1. La parte maggiore è

3 penne costano $4.50. Una penna costa

Domande e risposte

Come si spartisce una somma in un rapporto dato?
Somma le parti del rapporto, dividi la somma per quel totale per trovare una parte, poi moltiplica. Per spartire 360 nel rapporto 4:5, ci sono 9 parti, quindi una parte è 40, e le quote sono 160 e 200. Il controllo è che le quote risommano a 360 - il che cattura la svista comune di dividere per 4 o per 5 invece che per 9.
Qual è la differenza fra un rapporto e una frazione?
Un rapporto confronta due parti fra loro; una frazione confronta una parte con il tutto. Se rosso e blu sono nel rapporto 2:3, allora il rosso è 2/5 del totale, non 2/3. Convertire fra i due significa prima sommare le parti del rapporto per costruire il tutto. La maggior parte degli errori sui rapporti è questa conversione fatta a mente e saltata.
Che cos'è il metodo unitario?
Trova il valore di una unità, poi moltiplica fino a ciò che ti serve. Se 7 quaderni costano 21, uno costa 3, quindi 12 costano 36. È più lento di una scorciatoia ingegnosa e non fallisce mai, il che lo rende il metodo a cui ricorrere quando una domanda di proporzione è formulata per confondere. Ogni problema di scala si può fare così.
Come si converte da km/h a m/s?
Converti ogni unità a turno: moltiplica per 1000 per passare da chilometri a metri, poi dividi per 3600 per passare da ore a secondi, che insieme significa dividere per 3.6. Quindi 72 km/h sono 20 m/s. Fare entrambe le conversioni in un passo solo è dove si insinuano gli errori di verso dell'aggiustamento; trattare sopra e sotto separatamente tiene tutto onesto.
Qual è la differenza fra proporzione diretta e inversa?
Nella proporzione diretta, raddoppiare una quantità raddoppia l'altra e il loro rapporto resta fisso: y = kx. In quella inversa, raddoppiare una dimezza l'altra e il loro prodotto resta fisso: xy = k. Quattro imbianchini che impiegano sei giorni significa che otto ne impiegano tre - i giorni scendono quando gli imbianchini salgono, quindi ciò che resta costante è il lavoro totale.
Se una figura viene scalata per 3, che cosa succede alla sua area?
L'area diventa nove volte più grande, perché sia la lunghezza sia la larghezza sono triplicate e l'area è il loro prodotto. Scalare per k moltiplica l'area per k al quadrato e il volume per k al cubo. È per questo che una mappa a 1:50,000 ha una scala delle aree di 1 a 2,500 milioni, e per cui raddoppiare uno stampo da dolce richiede quattro volte l'impasto, non due.
Mr. Chalk