分数比与应用题 · 方法讲解

不变量解比例问题

先找没变的量,再把前后的份数对齐。

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01

两次变化,分别追踪不变量

甲、乙原有图书数量比为4∶7。两人各增加15本后,数量比变成3∶5。原来各有多少本?如果增加后甲再转15本给乙,最后两人的数量比是多少?以下题目均为本页自拟教学题。

逐步对齐差量,再追踪转移

第1步 / 共6步:原来4∶7

原甲
4份
原乙
7份

先找关系:原来乙比甲多3份。每份有多少本还不知道。

本题的两个阶段

120 / 210

原来甲120本,乙210本。

右侧结果对应上方完整图书题。第一阶段同加15本,差量保持90本;第二阶段内部转移,总量保持360本。

最终比:120∶240 = 1∶2

图中先用比的份数;对齐后每小格为15本。对齐前的两套“一份”不代表相同本数。

02

学习目标与必要前置

学完能做什么

  • 从动作判断总量、差量或一方数量是否不变。
  • 解释为什么必须先统一不变量对应的份数。
  • 在多阶段题中逐段重新找不变量,核查全过程。

先会这些

比的基本性质、约分与通分、分数四则运算;理解“3∶5”表示甲占3份、乙占5份,而不是甲有3、乙有5。

S班表示本项目的教学深度,重点是隐藏差量与多阶段结构;不代表已核实的当地官方分班或学期课纲。

03

为什么要先让不变的量对应同样份数

设同类正数量为A、B。A∶B=a∶b,表示存在正数u,使A=au、B=bu。本页用B−A表示有方向的差;若题目用“多多少”的非负差,须先确认谁大,大小关系反转时要重新判断。比的一份是一个数量单位u;变化后的新比往往用另一个单位v。直接把前后比的数字相减,相当于把不同长度的尺子混用。

动作决定不变量,不能只凭比的形式猜
动作与条件不变的量对齐的份数
甲给乙t,过程无外部增减(A−t)+(B+t)=A+B总份数a+b
甲乙同时各加c,或各减c(B+c)−(A+c)=B−A差份数b−a
只有甲增加或减少,乙不动B保持原值乙对应的份数b

例如总量固定时,可用甲占总量的分率A/(A+B)比较前后;乙固定时,可用A/B比较。当B>A且差量固定时,将差份数统一为同一个正数D,前后每小份都等于固定差量÷D,因此才能直接比较各方份数的增减。

本题:旧3份差与新2份差为何可以统一?

原比4∶7的差为3原份;新比3∶5的差为2新份。同加15本,使实际差量不变,于是3u=2v。把原比乘2得8∶14,把新比乘3得9∶15。此时6个旧小份与6个新小份都等于同一个差,所以旧小份=新小份。

原甲8w,原乙14w;新甲9w,新乙15w。
新增15本 = (9−8)w = w。

这里w表示统一后的一小份,不是原比中一大份u,也不是新比中一大份v。实际上u=2w=30本,v=3w=45本。两种原始的一份并不相同。

04

完整例题:同一机制,三种锚点

例题一 · 隐藏差量与多阶段变化

4∶7 → 各增15本 → 3∶5 → 甲给乙15本

甲乙原有图书数量比4∶7。两人各增加15本后变为3∶5。求原有数量,以及随后甲转15本给乙后的比。

  1. 固定差量:同加15本,乙−甲不变;原比差3份,新比差2份。
  2. 统一差份:4∶7=8∶14,3∶5=9∶15。差都为6小份,因此小份单位相同。
  3. 用新增量求单位:甲从8小份到9小份,增加15本,所以每小份15本。乙从14到15,也增加1小份,与题意一致。
  4. 求原量:甲8×15=120本,乙14×15=210本。增加后为135、225,比135∶225=3∶5。
  5. 新阶段重新判断:甲转15本给乙,甲135−15=120,乙225+15=240。因此最终比1∶2,总量360不变,差量由90增至120。

代数复核:设原甲4x,乙7x。5(4x+15)=3(7x+15),得x=30,原量120与210。转移时差量增加2×15=30,原因是一方减15、另一方增15。

例题二 · 总量不变

两桶共有多少水,能从内部转移量推出吗?

两桶水,甲∶乙原为2∶3。从乙向甲倒20升,过程中没有损耗,倒后甲∶乙变成3∶2。求原来两桶各有多少升水。

  1. 找不变:水只在两桶之间转移,总水量不变。前后比的总份数都为5,每份可共用同一单位。
  2. 对应变化:甲从2份增到3份,增加1份,正是20升。乙从3份减到2份,也减少20升。
  3. 求解:原甲2×20=40升,原乙3×20=60升。总量100升,倒后60∶40=3∶2。

分率法也可复核:甲占总量由2/5变成3/5,增加总量的1/5,所以总量=20÷(3/5−2/5)=100升。没有损耗是总量不变的必要条件。

例题三 · 一方不变

只有甲增加,怎样把两次比放到同一把尺上?

甲乙原有图书比为4∶5。乙不变,甲增加24本后,甲∶乙变成4∶3。求原来甲乙各有多少本。

  1. 锚定乙:乙不变。原比乙占5份,新比乙占3份,统一到15份。
  2. 对齐:原比4∶5=12∶15,新比4∶3=20∶15。乙同为15份,所以两组小份单位相同。
  3. 由甲的增量求单位:20−12=8小份对应24本,一小份24÷8=3本。
  4. 求原量并核对:原甲12×3=36本,乙15×3=45本;甲增加后60∶45=4∶3。

前后比都出现“甲4份”,并不表示甲不变。真实动作明确说乙不变,应对齐乙,而不是把两个4直接当成相同数量。

05

迁移练习

先写“哪一个量在这一阶段保持不变”,再写前后份数。练习均为自拟题。

练习一 · 转移量对应哪一部分?

甲乙两袋糖原来的质量比为2∶3。从乙袋取18克放入甲袋,无损耗,此后甲∶乙变成3∶2。求原来两袋各多少克。

展开完整解析

总质量不变。甲占总量由2/5变3/5,增加1/5,故总质量18÷(1/5)=90克。原甲90×2/5=36克,原乙90×3/5=54克。

核查转移后甲54克、乙36克,比3∶2;总质量仍90克。不能用54−36=18误称“总差变化18”,因为原差乙−甲=18,末差乙−甲=−18,有方向的差改变了−36。

练习二 · 同减以后,只有乙变化

甲乙原有图书数量比5∶7,两人各捐出10本后,剩余数量比2∶3。求原有数量。随后乙又买20本、甲不变,最后甲∶乙是多少?

展开完整解析

第一阶段同减10本,差量不变。原比5∶7差2份;新比2∶3扩成4∶6也差2份。原甲5份减至4份,1份就是10本。因此原甲50本,原乙70本。

各捐后40∶60=2∶3。第二阶段甲保持40本,乙60+20=80本,最终40∶80=1∶2。这时差量从20变40,不再不变,总量也增加了20。

若仍沿用同减阶段的“差量20”计算第二阶段,会把动作条件混淆。多阶段题每次变化后都应更新数量表。

边界追问 · 没有数量尺度能求出本数吗?

只说“甲乙比为3∶5”,是否能断言甲3本、乙5本?

展开判定依据

不能。3与5、30与50、60与100都满足3∶5。比只确定相对关系。要确定实际本数,还需要总量、差量、某方量或已知增减量等条件。

06

易错与回顾

计算前先检查“单位为什么相同”
常见误判修正方法
前后比的“一份”自动相等先对齐同一个不变量对应的份数,再比较。
两人各加15,总量也不变总量增加30;差量不变。
甲给乙15,差量只变15甲减15、乙增15,有方向的乙−甲增加30。
只看比中哪个数相同就定不变量动作确定实际不变量,比的数字只是份数。
连续多次操作沿用第一个不变量逐阶段列量表;同加后再转移,需要切换锚点。

解题顺序:读清动作 → 找实际不变量 → 对齐它的份数 → 用实际增减量求每份 → 还原数量 → 按全过程代回核查。若无法找到三类锚点,不强行套用;可根据具体变化列方程。

07

逐章回看

文字稿默认展开。点击章节标题可定位到对应讲解。

甲乙原有图书比为四比七。各增加十五本后,变成三比五。

求原来各有多少本,再看甲转十五本给乙后的比。

两边同加十五,乙比甲多的本数不变。

但原比差三份,新比差两份,两种一份不能直接相等。

把差统一成六份。原比乘二,变成八比十四。

新比乘三,变成九比十五。六份对应同一个差,单位就相同。

甲从八份变九份,增加的一小份就是十五本。

所以原来甲有一百二十本,乙有二百一十本。

增加后是甲一百三十五,乙二百二十五。甲再转十五本给乙。

现在总量三百六十不变,变成一百二十比二百四十,也就是一比二。

转移时,差量会增加两倍转移量,不能沿用上一阶段的不变量。

每一阶段重新问:总量、差量、还是一方不变?先统一不变的份数,再计算。

08

学习与图示说明

本页例题与练习全部自拟,依据比的基本性质及加减法恒等式推导;算术结果已用精确分数核对。图中格子表示份数,统一单位前不能跨组直接比较格长;主例题统一单位后每小格为15本。转移箭头只表示物品归属改变,不表示产生或损失。

范围包含总量不变、差量不变和单方量不变;多阶段题逐段重新判断。A/S仅为项目教学深度,不据此认定官方课纲。

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