变分

中等

学会正变、反变、联变,解现实比例问题。

适合:中五数学 · 单元:度量、图形与空间 · 建议学习路径第 5/10 课

学完呢课,你会识:
  • 正变:y = kx,成正比
  • 反变:y = k/x,成反比
  • 先用已知数找 k
数学Mathematics
读呢课前,你应该识: 坐标几何

1重点摘要 Summary

学会正变、反变、联变,解现实比例问题。

2生字卡 Vocabulary

D
Direct variation正变

y 和 x 成正比,y = kx。

I
Inverse variation反变

y 和 x 成反比,y = k/x。

J
Joint variation联变

y 和 x 成正比,和 z 成反比,y = kx/z。

C
Constant of variation变分常数

比例常数 k,要找出来。

P
Proportional成正比

一个变,另一个跟著同一比例变。

R
Reciprocal倒数

1/x,例如 2 的倒数是 12。

G
Given已知

题目给的数,用来找 k。

F
Find unknown求未知

找到 k 之后,代入其他数求未知。

3逐步讲解 Steps

  1. 第一步:判断变分的种类变分描述两个或多个量之间的固定关系。读题时抓紧关键词:「y 与 x 成正比」表示正变,「y 与 x 成反比」表示反变;若同时涉及两个变量,例如 y 与 x² 成正比且与 z 成反比,就是联变。判断错种类会令整题全错,所以动笔前应先把文字叙述翻译成比例关系,确认一个量变化时另一个量怎样跟著变,然后才动手写方程。
  2. 第二步:写出含 k 的方程判断种类后立即写出一般方程:正变写 y = kx;反变写 y = k/x,即 y 与 1/x 成正比;联变则把各因子按比例相乘或相除,例如 y = kx²/z。常数 k 称为变分常数,每道题目都有自己的一个 k。易错位是把反变误写成 y = -kx,或漏掉 x² 这类平方因子;书写时应逐字对照题目的文字叙述,确保方程与文字一致。
  3. 第三步:代入已知数求 k题目通常会给出一组对应值,例如「当 x = 2 时 y = 10」。把这组数代入第二步的方程,得到只含 k 的一元方程,解出 k。这一步的本质是:k 是把一般关系固定成本题专属关系的钥匙,不同题目的 k 不同,绝不可以沿用上一题的 k。计算 k 时若出现分数,保留分数形式会比化成小数更准确,也方便之后验算。
  4. 第四步:写出完整的关系式求得 k 之后,把它代回方程,写出本题专属的完整关系式,例如 y = 5x 或 y = 120/x。很多考生以为求出 k 就完成,其实明确写出关系式,才能避免下一步代错公式。检查方法是把已知的那组数字代回关系式,看等号两边是否相等;若相等,关系式正确;若不等,说明 k 或方程有错,应立即回头检查。
  5. 第五步:代入求新的未知值有了完整关系式,把题目要求的新值代入即可。正变中 x 变大,y 亦按相同比例变大;反变中 x 变大,y 则变小,所以代入前先估计答案的变化方向,可以即时察觉代错位置。计算时先写出代入后的算式,再按次序运算,避免心算跳步;若是联变,每个变量的位置与指数都要对准,漏了平方或除数都是常见的失分原因。
  6. 第六步:验算与检查合理性最后从两个层面验算:第一,把新答案连同已知数放回关系式,确认等式成立;第二,检查变化方向是否与变分种类相符,例如正变不应出现一个量增大而另一个量减小的结果。此外要留意答案的实际意义,例如长度与重量不可为负。养成验算习惯只需十多秒,却能拦截大部分计算错误,是稳拿分数的重要一步。

4图解 Diagrams

变分:正变・反变・联变 Variations正变 y ∝ xy = kxx 加倍 y 加倍例:买几多支付几多钱反变 y ∝ 1/xy = k/xx 加倍 y 减半例:人越多完成越快联变与部分变y ∝ x/z 等组合几种关系部分变:y = kx + c解题核心:用已知一组数值求 k(常数),再用 k 加新条件求新值步骤:写变分式(含 k)→ 代入已知求 k → 用整式答问题
图 1:正变反变联变

5例题示范 Example

例:已知 y 与 x 成正比,且 x = 2 时 y = 10,求 x = 5 时 y 的值,并说明依据。

  1. 由「成正比」判定这是正变,写出一般方程 y = kx,依据是正变的定义:y 与 x 的比为常数。
  2. 把已知的一组值代入:10 = k × 2,解得 k = 10 ÷ 2 = 5,依据是一元一次方程的移项法则。
  3. 把 k = 5 代回,得本题专属关系式 y = 5x,并用 x = 2 时 y = 10 代入验证等式成立。
  4. 代入新值:y = 5 × 5 = 25;x 由 2 增至 5 时 y 由 10 增至 25,变化方向与正变相符,答案合理。
  5. 答案:当 x = 5 时,y = 25。整题的骨架是「判断种类、写方程、求 k、代回、代新值、验算」六步:正变的比值 k = 5 把一般关系固定为 y = 5x,之后任何 x 值都可以直接代入求 y。由于 x 增大时 y 亦增大,变化方向与正变一致,答案可靠,这也是所有变分题目的通用流程。

6常见错误 Mistakes

✗ ✗ 正变反变弄错
✓ ✓ 正比是 y=kx,反比是 y=k/x!
✗ ✗ 不找 k 直接计
✓ ✓ 一定要先用已知数找 k!
✗ ✗ 反变写成 y=kx
✓ ✓ 反变是 y=k/x!
✗ ✗ 反变找 k 用除:y 和 x 成反比,x=2 时 y=10,写 k = 10 ÷ 2 = 5
✓ ✓ y = k/x 即 k = xy:k = 2 × 10 = 20,方程是 y = 20/x。正变 k = y/x、反变 k = xy,两个刚刚相反,不要照抄正变方法!

75 题快测 Quick check

Q1正变公式 = ?

Q2反变公式 = ?

Q3第一步要找出什么?

Q4y 和 x 成正比,x 变 2 倍,y 点变?

Q5y 和 x 成反比,x 变 2 倍,y 点变?

8重点回顾 Recap

  • 正变:y = kx,成正比
  • 反变:y = k/x,成反比
  • 先用已知数找 k
  • 找到 k 先可以求未知
  • 正比 x 倍 y 都倍,反比 x 倍 y 就一半

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