⚖️ 比例应用

Ratio & Proportion Applications

比例问题是 AMC 8 的常考题型。从最基本的比的概念,到正比例、反比例、按比例分配,掌握比例思维是解决实际问题的关键。

📚 3 章节 💡 5 道例题 ✏️ 8 道练习 🎯 难度:中等 ⏱ 约30分钟
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比的概念 Understanding Ratios
基础

1.1 什么是比 What Is a Ratio?

比(Ratio)表示两个量之间的倍数关系。a : b 读作"a 比 b",表示 a 是 b 的 a/b 倍。

A ratio compares two quantities by division. a : b means a is a/b times b.

📝 比的表示
a : b = a / b = a ÷ b
a 叫做比的前项,b 叫做比的后项,a÷b 的值叫做比值
a = antecedent, b = consequent, a÷b = value of the ratio

举例:班级里男生12人,女生18人。

  • 男生与女生的比 = 12 : 18 = 2 : 3(化简)
  • 女生与男生的比 = 18 : 12 = 3 : 2
  • 男生与总人数的比 = 12 : 30 = 2 : 5

1.2 比的性质 Properties of Ratios

比有以下重要性质:

  • 比的前项和后项同时乘或除以同一个非零数,比值不变。(类似分数的基本性质)
  • 比可以化简:找出前项和后项的最大公因数(GCD),同时除以 GCD。
  • 比的顺序很重要:a : b ≠ b : a(除非 a = b)。
📝 化简比
15 : 25 = (15÷5) : (25÷5) = 3 : 5
GCD(15, 25) = 5,同时除以 5 得最简比
Divide both terms by GCD(15,25)=5 → 3:5
💡 邓老师提示:化简比和化简分数本质上是一样的操作!找到最大公因数,同时约分即可。
Simplifying ratios = simplifying fractions. Find the GCD and divide both terms.
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比例与方程 Proportion & Equations
基础高频必考

2.1 比例的基本性质 Properties of Proportions

比例(Proportion)是两个比相等的关系式:a : b = c : d。

A proportion states that two ratios are equal: a : b = c : d.

📝 比例的基本性质(交叉相乘)
若 a : b = c : d,则 a × d = b × c
这叫做交叉相乘(Cross-Multiplication),是解比例方程的核心工具
If a/b = c/d, then a×d = b×c (cross-multiplication)

举例:解比例 3 : x = 4 : 12

  • 交叉相乘:3 × 12 = 4 × x → 36 = 4x → x = 9

举例:解比例 x : 5 = 6 : 15

  • 交叉相乘:15x = 5 × 6 = 30 → x = 2

2.2 正比例与反比例 Direct & Inverse Proportion

正比例(Direct Proportion):两个量 y 和 x 满足 y = kx(k 为常数),则 y 与 x 成正比例。x 增大,y 也增大。

y = kx: y is directly proportional to x. As x increases, y increases.

📝 正比例特征
y / x = k(常数)→ 比值不变
举例:单价固定时,总价 = 单价 × 数量(数量越多,总价越高)

反比例(Inverse Proportion):两个量 y 和 x 满足 y = k/x(k 为常数),则 y 与 x 成反比例。x 增大,y 减小。

y = k/x: y is inversely proportional to x. As x increases, y decreases.

📝 反比例特征
x × y = k(常数)→ 乘积不变
举例:路程固定时,速度 × 时间 = 路程(速度越快,时间越少)
⚠️ 判断方法:看两个量的比值是否恒定(正比例),还是乘积是否恒定(反比例)。
Constant ratio → direct. Constant product → inverse.
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比例应用 Ratio Applications
中等AMC高频

3.1 按比例分配 Dividing in a Given Ratio

已知一个总量和各部分的比,求各部分的值:

📝 按比例分配公式
总量 = 各部分之和
某部分 = 总量 × (该部分比 / 总份数)
总份数 = 比中各项之和

举例:把 60 本书按 2 : 3 分给甲和乙。

  • 总份数 = 2 + 3 = 5
  • 甲分得:60 × (2/5) = 24本
  • 乙分得:60 × (3/5) = 36本
💡 邓老师提示:比例分配的万能方法——先求出"一份"是多少(总量÷总份数),再乘以各份数。
Find the value of "one share" first, then multiply by each part's share.

3.2 比例尺与地图 Scale & Maps

比例尺(Scale)表示图上距离与实际距离的比:

📝 比例尺公式
比例尺 = 图上距离 : 实际距离
注意单位统一!通常比例尺为 1 : n 的形式

举例:地图比例尺为 1 : 50000,图上 2cm 对应实际多远?

  • 实际距离 = 2 × 50000 = 100000 cm = 1 km

相似图形的比例:两个相似图形的对应边之比相等,面积之比等于边长之比的平方,体积之比等于边长之比的立方

📝 相似比推论
边长比 = a : b → 面积比 = a² : b² → 体积比 = a³ : b³
If linear ratio is a:b, area ratio is a²:b², volume ratio is a³:b³
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例题精讲 Worked Examples
5 题含历年真题
📌 例题 1 化简比

化简比 0.75 : 1.5。Simplify the ratio 0.75 : 1.5.

解题思路:统一为整数
0.75 : 1.5 = 75 : 150(同时乘100)→ GCD(75, 150) = 75 → 75÷75 : 150÷75 = 1 : 2 0.75:1.5 = 75:150 → divide by GCD(75,150)=75 → 1:2.
📌 例题 2 解比例

若 4 : 7 = 12 : x,求 x 的值。If 4 : 7 = 12 : x, find x.

解题思路:交叉相乘
4 × x = 7 × 12 → 4x = 84 → x = 21 Cross-multiply: 4x = 7×12 = 84 → x = 21.
📌 例题 3 按比例分配

一笔奖金按 3 : 5 : 2 分给甲、乙、丙三人,已知丙得了 200 元,问甲得了多少元?A bonus is shared in ratio 3:5:2 among A, B, C. C got $200. How much did A get?

解题思路:先求一份的值
丙占 2 份 = 200 元,所以 1 份 = 100 元。甲占 3 份 → 3 × 100 = 300 元 C gets 2 shares = $200, so 1 share = $100. A gets 3 shares = $300.
📌 例题 4 正比例

5 个相同的工人 3 天完成一项工作,问 8 个工人完成同样工作需要几天?(假设每人效率相同)5 workers finish a job in 3 days. How many days do 8 workers need?

解题思路:反比例关系
总工作量 = 5 × 3 = 15(人·天)。8个工人:15 ÷ 8 = 15/8 天(即 1.875 天) Total work = 5×3 = 15 worker-days. 8 workers: 15÷8 = 15/8 days.
📌 例题 5 综合·比例变化

一个长方形的长和宽之比为 5 : 3。若长增加 4 cm,宽不变,面积变为原来的 7/5。求原长方形的面积。A rectangle has length:width = 5:3. If length increases by 4cm, new area = 7/5 of original. Find original area.

解题思路:设比例系数
设长 = 5k,宽 = 3k。原面积 = 15k²。
新长 = 5k + 4,新面积 = (5k+4)×3k = 15k² + 12k
15k² + 12k = (7/5) × 15k² = 21k²
6k² − 12k = 0 → 6k(k−2) = 0 → k = 2(k≠0)
原面积 = 15 × 2² = 60 cm² Let length=5k, width=3k. (5k+4)·3k = (7/5)·15k² → k=2. Area = 15×4 = 60 cm².
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巩固练习 Practice Problems
8 题提交即判

第1题 化简比 24 : 36。Simplify 24 : 36.

第2题 若 x : 8 = 3 : 12,求 x。If x : 8 = 3 : 12, find x.

第3题 甲乙两人分 100 元,比例为 3 : 7。甲得多少元?$100 is divided in ratio 3:7. How much does A get?

第4题 两个相似三角形的边长比为 2:5,它们的面积比是多少?Two similar triangles have side ratio 2:5. What is their area ratio?

第5题 一辆汽车 3 小时行驶 180 km,按此速度,5 小时行驶多少 km?A car travels 180km in 3 hours. How far in 5 hours at the same speed?

第6题 化简比 2/3 : 4/5。Simplify 2/3 : 4/5.

第7题 班级男女生比为 3:5,女生比男生多 8 人。全班共有多少人?Class ratio boys:girls = 3:5. Girls exceed boys by 8. Total students?

第8题 两个正方体的棱长比为 1:3,它们的体积之差为 208 cm³,求较小正方体的体积。Two cubes have edge ratio 1:3. Volume difference = 208 cm³. Find smaller cube's volume.