🧮 代数

🔃正比与反比

一起翻倍是正比,乘积不变是反比——世界上两种最整齐的变化方式。

买的笔越多,付的钱越多;干活的人越多,完工的天数越少。这两种变化都整齐得可疑——整齐到可以用一条公式预测。比与比例打好了底子,现在给它装上发动机。

正比:同一个倍数一起放大

单价 3 元的笔记本,买 1 支付 3 元,买 2 支付 6 元,买 5 支付 15 元。数量翻倍,总价跟着翻倍——这叫正比,写成

y=kxy = kx

判断标准只有一个:yx\frac{y}{x} 永远等于同一个数。上面每一步都是 6÷2=15÷5=36 \div 2 = 15 \div 5 = 3,这个不变的 3 就是比例常数 kk。画在图上,正比是一条穿过原点的直线。

反比:乘积守恒

60 公里的路,开 60 km/h 用 1 小时,开 30 km/h 用 2 小时,开 20 km/h 用 3 小时。速度变慢时间变长,但每次乘起来都是 60×1=30×2=20×3=6060 \times 1 = 30 \times 2 = 20 \times 3 = 60——这叫反比,写成

xy=kxy = k

判断标准:xyxy 永远等于同一个数。工地版的例子:4 个工人 6 天完工,8 个工人只要 3 天,乘积都是 24(人·天)。

从表格认出它

拿到一张数据表,先做除法、再做乘法:

xx124
yy61224

yx\frac{y}{x} 每列都是 6——正比,k=6k = 6,所以 y=6xy = 6x。要是除不出常数,改试乘法:比如 xx 取 1, 2, 3 时 yy 取 60, 30, 20,乘积恒为 60,反比实锤。

比例常数 k 的两副面孔

kk 就是这段关系的「汇率」:正比时 k=yxk = \frac{y}{x}(每个 xx 换几份 yy),反比时 k=xyk = xy(总量守恒)。找到 kk,表格里没填的空格全都能算出来。

互动演示比例线

y = x + 2

与 y 轴交点

(0, 2)

与 x 轴交点

(-2, 0)

bb 调到 0,拖动 mm:每一条过原点的直线都是一句正比宣言,mm 越大,xx 每 +1 换来的 yy 越多。把 bb 拖离 0,直线还是直线,却不再是正比——原因见下面的提醒。

过原点才算数

出租车 10 元起步价加每公里 2 元,费用和公里数是直线关系,却不是正比:坐 0 公里也要 10 元。正比要求 x=0x = 0y=0y = 0——一起从零出发,才谈得上同倍放大。

动手检验

随堂小测

  1. 1. 3 支笔 12 元,7 支同样的笔多少钱?

  2. 2. 修一段路 6 人要 10 天,12 人要几天?

  3. 3. 下面哪一组成正比?