2.6: Співвідношення та пропорції додатків
Цілі навчання
- Зрозумійте різницю між співвідношенням і пропорцією.
- Вирішіть пропорції, використовуючи перехресне множення.
- Вирішуйте додатки, що включають пропорції, включаючи подібні трикутники.
Визначення
Співвідношення - це зв'язок між двома числами або величинами, які зазвичай виражаються як частка. Співвідношення, як правило, виражаються за допомогою таких позначень:
abatoba:b
Все вищесказане є еквівалентними формами, що використовуються для вираження співвідношення. Однак найбільш звичний спосіб вираження співвідношення - у вигляді дробу. При написанні співвідношень важливо звертати увагу на одиниці. Якщо одиниці однакові, то співвідношення можна записати і без них.
Приклад2.6.1
Висловіть співвідношення12 стоп до48 стоп в зменшеному вигляді.
Рішення:
12 feet to 48 feet=12 feet48 feet=12÷1248÷12Reduce.=14
Відповідь:
1до4
Якщо одиниці різні, то ми повинні обов'язково включити їх, оскільки співвідношення являє собою ставку.
Приклад2.6.2
Висловіть відношення220 миль до4 годин у зменшеному вигляді.
Рішення:
220 miles to 4 hours=220 miles4 hours=55miles1 hour=55 miles\hour
Відповідь:
55милі в1 години (або55 милі на годину)
Ставки корисні при визначенні вартості одиниці, або ціни кожної одиниці. Ми використовуємо одиничну вартість для порівняння значень, коли величини не однакові. Щоб визначити собівартість одиниці, розділіть вартість на кількість одиниць.
Приклад2.6.3
Місцевий супермаркет пропонує пачку12 газованих напоїв за $3.48 на продаж, а місцевий склад знижок пропонує соду в футлярі36 -can за $11.52. Що є кращою цінністю?
Рішення:
Розділіть вартість на кількість банок, щоб отримати ціну за одиницю.
Супермаркет | Дисконтний склад |
---|---|
$3.4812 банки= $0.29 /банка | $11.5236 банки= $0.32 /банка |
Відповідь:
Ціна продажу супермаркету $3.48 за12 упаковку - це краща вартість в $0.29 за банку.
Пропорція - це твердження рівності двох співвідношень.
ab=cd
Ця пропорція частоa читається «cєb як є»d. Ось приклад простої пропорції,
12=24
Якщо очистити дроби, множивши обидві сторони пропорції на добуток знаменників8, то отримаємо наступне істинне твердження:
8⋅12=8⋅244⋅1=2⋅24=4
Задані будь-які ненульові дійсні числаa,b,c, іd які задовольняють пропорції, помножте обидві сторони на добуток знаменників, щоб отримати наступне:
ab=cdbd⋅ab=bd⋅cdad=bc
Це показує, що перехресні продукти рівні, і їх прийнято називати перехресним множенням.
If ab=cd then ad=bc
Розв'язування пропорцій
Перехресне множення, щоб вирішити пропорції, де терміни невідомі.
Приклад2.6.4
Вирішити:
58=n4.
Рішення:
Перехресне множення, а потім вирішуйте дляn.
Малюнок2.6.1
5⋅4=8⋅nCrossmultiply.20=8n208=8n8Divideby8.20÷48÷4=nReduce.52=n
Відповідь:
n=52
Приклад2.6.5
Вирішити:
15x=56.
Рішення:
Перехресне множення потім вирішити дляx.
15x=5615⋅6=x⋅515⋅6=5x15⋅65=5x53⋅6=1x18=x
Відповідь:
x=18
Приклад2.6.6
Вирішити:
n+35=72.
Рішення:
При перехресному множенні обов'язково групуйтеn+3. Застосуйте розподільну властивість на наступному кроці.
n+35=72Crossmultiply.(n+3)⋅2=5⋅7Distribute.2n+6=35Solve.2n+6−6=35−62n=292n2=292n=292
Відповідь:
n=292
Вправа2.6.1
Вирішити:
53=3n−12.
- Відповідь
-
n=139
Додатки
При налаштуванні пропорцій вирішальне значення має узгодженість з одиницями кожного співвідношення. Одиниці для чисельників повинні бути однаковими, а одиниці для знаменників теж повинні бути однаковими.
Приклад2.6.7
Стверджується, що2 з3 стоматологів віддають перевагу певній марці зубної пасти. Якщо обстежено 600 стоматологів, то скільки скажуть, що віддають перевагу цій марці?
Рішення:
Спочатку визначте невідоме і призначте йому змінну.
Дозвольтеn представити кількість опитаних стоматологів, які віддають перевагу фірмовій марці.
Оскільки ви шукаєте кількість стоматологів, які віддають перевагу назву бренду із загальної кількості600 опитаних, побудуйте співвідношення з кількістю стоматологів, які віддають перевагу бренду в чисельнику та загальною кількістю опитаних у знаменнику.
2_=n_←numberofdentistswhopreferthebrand3600←totalnumberofdentistssurveyed
Перехресний множиться і вирішувати дляn,
2⋅600=3⋅n2⋅6003=3⋅n32⋅200=1n400=n
Відповідь:
Претензія говорить про те, що400 з опитаних600 стоматологів віддають перевагу фірмовій марці.
Приклад2.6.8
У окрузі Туларе з3 усіх7 виборців сказали «так» Пропозиції 40. 42,000Якби люди проголосували, скільки сказали «ні» Пропозиції 40?
Рішення:
Проблема дає співвідношення виборців, які сказали «так», але запитує кількість, хто сказав «ні».
Давайтеn представляти кількість виборців, які сказали «ні».
Якщо3 з7 сказаного так, то ми можемо припустити4 з7 сказаного ні. Налаштуйте співвідношення з кількістю виборців, які сказали «ні» в чисельнику, і загальною кількістю виборців у знаменнику.
4_=n_←voterswhovotedno742,000←totalnumberofvoters
Перехресне множення і вирішуйте дляn.
4⋅42,000=7⋅n4⋅42,0007=7⋅n724,000=n
Відповідь:
24,000виборці з42,000 сказали «ні».
Приклад2.6.9
Сума двох цілих чисел у співвідношенні4 до5 дорівнює27. Знайти цілі числа.
Рішення:
Сума двох цілих чисел є27; використовуйте це співвідношення, щоб уникнути двох змінних.
nДозволяти представляти одне з цілих чисел.
27−nДозволяти представляти інше ціле число.
Задано цілі числа у співвідношенні4 до5. Налаштуйте таку пропорцію:
45=n27−n4⋅(27−n)=5⋅n108−4n=5n108−4n+4n=5n+4n108=9n1089=9n912=n
Використовуйте27−n для визначення іншого цілого числа.
27−n=27−12=15
Відповідь:
Цілими числами є12 і15.
Вправа2.6.2
Рецепт вимагає5 столових ложок цукру на кожну8 склянку борошна. Скільки столових ложок цукру потрібно на32 склянки борошна?
- Відповідь
-
20столові ложки цукру
Подібні трикутники
Ми часто стикаємося з проблемами пропорцій в геометрії та тригонометрії. Одна аплікація передбачає подібні трикутники, які мають однакову форму, але не обов'язково однаковий розмір. Міри відповідних кутів подібних трикутників рівні, а міри відповідних сторін пропорційні. З огляду на подібні трикутникиABC іRST,
Малюнок2.6.2
Ми можемо написатиABC RST і зробити висновок, що всі відповідні кути рівні. Позначення вказує, що кутA відповідає кутуR і що міри цих кутів рівні:A=R.
Малюнок2.6.3
Крім того, мірки інших пар відповідних кутів рівні:B=S іC=T.
Малюнок2.6.4
Використовуйте великі літери для кутів і малу літеру, щоб позначити сторону, протилежну заданому куту. Позначають пропорційність сторін наступним чином:
ar=bs=ct
Приклад2.6.10
Якщо трикутникABC схожий наRST, деa=3,b=4,c=5, іr=9, то знайдіть інші дві сторони.
Рішення:
Намалюйте картинку і визначте змінні наочно. Представляють залишилися невідомі сторони поs іt. Налаштуйте пропорції і вирішуйте для відсутніх сторін.
Малюнок2.6.5
Findt_Finds_5t=395⋅9=t⋅35⋅93=t⋅335⋅3=t15=t4s=394⋅9=s⋅34⋅93=s⋅334⋅3=s12=s
Відповідь:
Дві інші сторони вимірюють12 одиниці та15 одиниці виміру.
Наведене співвідношення будь-яких двох відповідних сторін подібних трикутників називається масштабним коефіцієнтом. У попередньому прикладі співвідношення двох заданих сторінa іr становить
39=13
Тому трикутникABC схожий на трикутникRST з масштабним коефіцієнтом13. Це означає, що кожна ніжка13 трикутникаABC має міру відповідних ніжок трикутникаRST. Також цікавим є ще один факт, що периметри подібних трикутників знаходяться в тій же пропорції, що і їх сторони і мають один і той же масштабний коефіцієнт.
Приклад2.6.11
Якщо трикутникABC має периметр12 одиниць і схожий наRST з масштабним коефіцієнтом13, то знайдіть периметр трикутникаRST.
Рішення:
xДозволяти представляти периметр трикутникаRST.
Масштабний коефіцієнт13 має на увазі, що периметри пропорційні цьому співвідношенню. Налаштуйте пропорцію наступним чином:
1_=12_←perimeterofABC3x←perimeterofRST
Перехресне множення і вирішуйте дляx.
1⋅x=3⋅12x=36
Відповідь:
Периметр трикутникаRST -36 одиниці.
Ключові виноси
- Розв'яжіть пропорції, множивши обидві сторони рівняння на добуток знаменників, або перехресне множення.
- При налаштуванні пропорції важливо забезпечити узгоджені одиниці в чисельниках і знаменниках.
- Відповідні кути подібних трикутників рівні, а відповідні їм сторони пропорційні. Співвідношення будь-яких двох відповідних сторін визначає масштабний коефіцієнт, який може бути використаний для вирішення багатьох додатків за участю подібних трикутників.
Вправа2.6.3 Ratios and Rates
Висловіть кожне співвідношення в зменшеному вигляді.
- 100дюйми:250 дюйми
- 480пікселі:320 пікселі
- 96стопи:72 стопи
- 240милі4 годин
- 96футів3 секунд
- 6,000оборотів4 хвилин
- Середня ціна акцій Google 2008 року і прибуток на акцію становили $465.66 і $14.89 відповідно. Яким було середнє співвідношення ціни та заробітку Google у 2008 році? (Джерело: Вольфрам Альфа)
- F-22 Raptor має два двигуни, кожен з яких виробляє35,000 фунти тяги. Якщо злітна вага цього винищувача становить50,000 фунти, розрахуйте співвідношення тяги до ваги літака. (Джерело: ВПС США)
- Дисконтний склад пропонує коробку55 індивідуальних порцій вівсянки швидкого приготування за $11.10. Супермаркет пропонує менші коробки одного і того ж продукту, що містять12 окремі порції за $3.60. Який магазин пропонує кращу вартість?
- Джо і Мері хочуть взяти подорож разом і повинні вирішити, чий автомобіль вони візьмуть. Джо підрахував, що його машина здатна проїхати210 милі на12 галоні бензину. Мері підраховує, що її машина подорожує300 милями на19 галони. Який з їхніх автомобілів отримує більше миль до галона?
- Відповідь
-
1. 2:5
3. 4:3
5. 32футів в секунду
7. 31.27
9. Дисконтний склад
Вправа2.6.4 Solving Proportions
Вирішити.
- 23=n150
- 7n=215
- 13=5n
- 125=6n
- n8=−32
- n3=−57
- 8=2n3
- 5n=−30
- 1=1n−1
- −1=−1n+1
- −40n=−53
- 2n+13=−35
- 53n+3=23
- n+12n−1=13
- 5n+75=n−12
- −2n+3=n+76
- Знайдіть два числа в співвідношенні3 до5 чиї суми160. (Підказка: Використовуйтеn і160−n для представлення двох чисел.)
- Знайдіть два числа в співвідношенні2 до7 чиї суми90.
- Знайдіть два числа в співвідношенні−3 до7 чиї суми80.
- Знайдіть два числа в співвідношенні−1 до3 чиї суми90.
- Більше ціле число5 більше, ніж менше ціле. Якщо два цілих числа мають відношення,6 щоб5 знайти цілі числа.
- Більше ціле число7 менше, ніж в два рази менше цілого. Якщо два цілих числа мають відношення,2 щоб3 знайти цілі числа.
- Відповідь
-
1. n=100
3. n=15
5. n=−12
7. n=12
9. n=2
11. n=24
13. n=32
15. n=−195
17. 60,100
19. −60,140
21. 25,30
Вправа2.6.5 Solving Proportions
З огляду на наступні пропорції, визначте кожне співвідношення,x:y.
- x3=y4
- x−2y3=−3y5
- 2x+4y2x−4y=32
- x+yx−y=35
- Відповідь
-
1. 34
3. 10
Вправа2.6.6 Applications
Встановіть пропорцію, а потім вирішуйте.
- Якщо з4 усіх5 виборців підтримують губернатора, то скільки з опитаних підтримують губернатора?1,200
- Якщо кожен1 опитаний3 виборців сказав, що вони проголосували «так» на Пропозиції 23, то скільки опитаних600 проголосували «так»?
- З опитаних460 студентів співвідношення підтримки проекту реконструкції студентського союзу було3 до5. Скільки студентів висловилися за перепланування?
- Орієнтовні5 з7 студентів несуть заборгованість по кредитній картці. Оцініть кількість студентів, які несуть заборгованість за кредитною карткою із загальної кількості14,000 студентів.
- Якщо співвідношення студентів жіночої та чоловічої статі в коледжі становить6 до5, то визначте кількість студентів чоловічої статі із11,000 загальної кількості студентів.
- У 2009 році було підраховано, що в838 Сполучених Штатах буде смерть для кожного100,000 народу. Якщо загальна чисельність населення США оцінювалася як307,212,123 люди, то скільки смертей у Сполучених Штатах очікувалося в 2009 році? (Джерело: Світова книга фактів ЦРУ)
- У 2009 році було підраховано, що в Сполучених Штатах будуть1,382 пологи для кожного100,000 народу. Якщо загальна чисельність населення США оцінювалася як307,212,123 люди, то скільки пологів у Сполучених Штатах очікувалося в 2009 році? (Джерело: Світова книга фактів ЦРУ)
- Якщо з2 усіх7 виборців схвалюють підвищення податку з продажів, то визначте кількість виборців з588 опитаних, які не підтримують збільшення.
- Рецепт вимагає1 чашки лимонного соку, щоб зробити4 чашки лимонаду. Скільки лимонного соку потрібно, щоб зробити2 галони лимонаду?
- Класичний коктейль «Ширлі Темпл» вимагає1 частини вишневого сиропу до4 частин лимонно-лаймової газованої води. Скільки вишневого сиропу потрібно для змішування коктейлю, враховуючи12 -унцію банку лимонно-лаймової газованої води?
- Принтер друкує30 сторінки за1 хвилину. Скільки часу знадобиться, щоб роздрукувати буклет720 -page?
- Друкарка може набирати75 слова в хвилину. Скільки часу знадобиться, щоб друкувати72 сторінки, якщо на сторінці є приблизно300 слова?
- На певній карті кожен116 дюйм являє собою1 милю. Скільки миль представляє312 дюйми?
- На графіку кожен1 сантиметр представляє100 фути. Який вимір на карті являє собою одну милю?
- Магазин цукерок пропонує змішані цукерки3.75 за $ за кожен півфунта. Скільки коштуватимуть2.6 фунти цукерок?
- Змішані горіхи коштують за ціною $6.45 за фунт. Скільки фунтів змішаних горіхів можна придбати за $20.00?
- Кукурудза на фермерському ринку йде в комплекті і за ціною $1.33 за6 колосся. Скільки вух можна придбати за $15.00?
- Якщо4 піци коштують $21.00, то скільки буде коштувати16 піца?
- Підсолоджена каша для сніданку містить110 калорії в одній34 -чашці порції. Скільки калорій в порції178 -cup?
- Рис зі смаком курки містить300 калорії в кожній2.5 порції -унція. Скільки калорій в4 -унції совок рису зі смаком курки?
- Чоловік200 -фунт важить близько33.2 фунтів на Місяці. Скільки буде важити чоловік150 -фунт на Місяці?
- Чоловік200 -фунт важить близько75.4 фунтів на Марсі. Скільки буде важити людина150 -pound на Марсі?
- Існує1 поза6 шансом прокатки1 на шестигранній матриці. Скільки разів ми можемо1 очікувати, що вийде в360 рулони штампу?
- Існує1 поза6 шансом прокатки7 з двома шестигранними кубиками. Скільки разів ми можемо очікувати,7 щоб прийти в300 рулони?
- Співвідношення арахісу до всіх горіхів в певній марці упакованих змішаних горіхів становить3 до5. Якщо в упаковці містяться475 горіхи, то скільки арахісу можна очікувати?
- Змішаний мішок з мармуру упакований із співвідношенням6 помаранчевих кульок для кожного5 червоного мармуру. Якщо пакет містить216 помаранчеві кульки, то скільки червоних мармурів ми можемо очікувати?
- Графічний дизайнер бажає створити захоплення екрану в720 масштабі пікселів. Якщо співвідношення ширини до висоти має бути3:2, то на скільки пікселів він повинен встановити висоту?
- Якщо відеомонітор проводиться в співвідношенні ширини до висоти16:9 і ширини монітора40 дюймів, то яка висота?
- Відповідь
-
1. 960люди
3. 276студенти
5. 5,000студенти чоловічої статі
7. 4,245,672пологів
9. 8чашки лимонного соку
11. 24хвилин
13. 56миль
15. $19.50
17. 66вух
19. 275калорій
21. 24.9фунтів
23. 60раз
25. 285арахіс
27. 480пікселів
Вправа2.6.7 Similar Triangles
Якщо трикутникABC схожий на трикутникRST, знайдіть інші дві сторони з урахуванням інформації.
- a=6,b=8,c=10,іs=16
- b=36,c=48,r=20,іt=32
- b=2,c=4,r=6,іs=4
- b=3,c=2,r=10,іt=12
- a=40,c=50,s=3,іt=10
- c=2,r=7,s=9,іt=4
- У той же час доби, дерево кидає тінь12 -foot, в той час як6 -foot людина кидає тінь3 -foot. Оцініть висоту дерева.
- В цей же час доби батько і син, стоячи пліч-о-пліч, кидають тінь4 -фут і2 -фут відповідно. Якщо у батька високі6 ноги, то який зріст у нього син?
- Якщо6−8−10ABC прямокутний трикутник схожий наRST з масштабним коефіцієнтом23, то знайдіть периметр трикутникаRST.
- Якщо3−4−5ABC прямокутний трикутник схожий наRST з масштабним коефіцієнтом5, то знайдіть периметр трикутникаRST.
- Рівносторонній трикутник зі сторонами вимірювальних6 одиниць схожий на інший з масштабним коефіцієнтом3:1. Знайдіть довжину кожної сторони невідомого трикутника.
- Периметр рівностороннього трикутникаABC вимірює45 одиниці виміру. Якщо трикутникABC RST іr=20, то що таке масштабний коефіцієнт?
- Периметр рівнобедреного трикутникаABC, де дві рівні сторони кожна вимірюють вдвічі більше основи, є60 одиницями. Якщо основа подібного трикутника вимірює6 одиниці виміру, то знайдіть його периметр.
- Периметр рівнобедреного трикутника ABC вимірює11 одиниці та дві його рівні сторони вимірюють4 одиниці. Якщо трикутникABC схожий на трикутник,RST а трикутникRST має периметр22 одиниць, то знайдіть всі сторони трикутникаRST.
- 6−8−10ABCПрямокутний трикутник схожий на трикутникRST з72 одиницями периметра. Знайдіть довжину кожної ніжки трикутникаRST.
- Периметр трикутникаABC - це60 одиниці таb=20 одиниці. ЯкщоABC RST іs=10 одиниці, то знайдіть периметр трикутникаRST.
- Відповідь
-
1. t=20,r=12
3. a=3,t=8
5. r=8,b=15
7. 24ноги
9. 36одиниць
11. 2одиниць
13. 30одиниць
15. r=18одиниці,s=24 одиниці,t=30 одиниці
Вправа2.6.8 Discussion Board Topics
- Що таке золоте перетин і де воно з'являється?
- Досліджуйте та обговоріть властивості подібних трикутників.
- Обговоріть математику перспективи.
- Досліджуйте та обговоріть різні пропорції, які доступні в сучасних медіа-пристроях.
- Відповідь
-
1. Відповіді можуть відрізнятися
3. Відповіді можуть відрізнятися