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 di tutti i gettoni, non . 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.
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
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 del tutto, cioè il 40%.
Spartire una somma in un rapporto
Somma le parti, dividi, moltiplica. Spartisci 360 nel rapporto 4 : parti una parte è quote di 160 e 200. Il controllo è che le quote risommano all'originale.
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.
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.
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.
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2 : 2 divide 12. Quanto vale una parte?
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 ora, quindi l'auto percorre km. Le unità controllano il calcolo: km all'ora per ore lascia km, l'unità che la risposta deve avere.
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
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.
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.
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/,,. Gestirli tutti e due in una volta è dove abitano gli errori.
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6 ciascuno, 5 volte. Qual è il totale?
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.
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.
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.
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.
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2 costano 12. Quanto costano 7?
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.
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:
- Rapporti con una parte costante — una quantità resta intatta mentre l'altra cambia, quindi rendi uguale il numero di quella parte in entrambi i rapporti.
- Rapporti con un totale costante — le cose si spostano fra due gruppi ma niente entra né esce, quindi i totali devono combaciare.
- Rapporti con una differenza costante — entrambi crescono della stessa quantità, come fanno le età, quindi il divario fra loro è l'invariante.
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.
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 , perché lunghezza e larghezza sono triplicate entrambe. Il volume va col cubo.
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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Prima 2 : 5, dopo 3 : 5, e la seconda quantità non è cambiata. Quante parti ha guadagnato la prima?
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.
| Situazione | Raddoppiando la prima… | Tipo |
|---|---|---|
| litri di carburante e distanza percorsa | raddoppia la distanza | diretta |
| velocità e durata del viaggio | dimezza il tempo | inversa |
| operai e giorni per finire | dimezza i giorni | inversa |
| ore lavorate e paga | raddoppia la paga | diretta |
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
- Dividere per una parte invece che per il totale. Spartire in 4 : 5 significa dividere per 9. Scrivi prima il totale, ogni volta.
- Fare la media di due velocità. Distanza totale su tempo totale. Il tratto lento dura di più, quindi conta di più.
- Convertire metà di un'unità composta. Da km/ servono sia il sopra sia il sotto.
- Scalare l'area col fattore delle lunghezze. Le lunghezze vanno per k, le aree per , i volumi per .
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 del totale, non . 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/?
- 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 . 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.