正比

進階

學什麼是正比,知道兩個數怎樣一起變大變小。

適合:中二數學 · 單元:比與比例 · 建議學習路徑第 14/29 課

學完呢課,你會識:
  • 正比:y = kx
  • k = y ÷ x(常數)
  • x 變大 y 都變大
數學Mathematics
讀呢課前,你應該識: 比與比例入門

1重點摘要 Summary

學什麼是正比,知道兩個數怎樣一起變大變小。

2生字卡 Vocabulary

D
Direct proportion正比

兩個數同增同減,比值不變。

C
Constant常數

固定不變的數。

k
k

正比常數。

y
y = kx

正比公式。

I
Increase增加

變大。

D
Decrease減少

變小。

G
Graph圖像

畫出來的線。

O
Origin原點

(0,0) 那點。

3逐步講解 Steps

  1. 第一步:正比例的意義正比例描述兩個量之間的關係:若 x 增大時 y 按同一比例增大,x 減小時 y 按同一比例減小,且兩量的比值 y/x 永遠保持不變,則 y 與 x 成正比例。例如單價 5 元的蘋果,買 2 個付 10 元,買 4 個付 20 元,102 與 204 都等於 5。為什麼比值不變如此重要?因為它保證兩量同時放大或縮小相同的倍數。常見錯法是只見兩量同增便斷定成正比,其實須檢驗比值是否恆定。
  2. 第二步:正比例的表達式正比例關係可寫成 y = kx,其中 k 是不變的常數,稱為比例常數,表示 y 恆為 x 的 k 倍。例如蘋果每個 5 元,買 x 個的總價 y = 5x,此時 k = 5;又如時薪 60 元,工作 x 小時的工資 y = 60x,k = 60。為什麼要引入 k?因為它把比例關係具體化成一個可以求出的數,使問題可以計算。常見錯法是把 y = kx 與 y = x + k 混淆,後者只是每次加一個固定數,並非正比例。
  3. 第三步:求比例常數 k只要知道一對對應的 x 與 y 值,便可由 k = y ÷ x 求出比例常數。例如已知 x = 2 時 y = 10,則 k = 10 ÷ 2 = 5,關係式即 y = 5x;再驗證另一組數據,若 x = 3 時 y = 15,比值 153 仍是 5,確認成正比。為什麼要多驗一組?因為單憑一對數據無法確認比值恆定,兩組以上都吻合才穩妥。常見錯法是把 k = y ÷ x 誤寫成 k = x ÷ y,得出倒數,之後的計算便全部出錯。
  4. 第四步:求對應的未知數求得 k 之後,關係式便完全確定,可求任何 x 對應的 y,或任何 y 對應的 x。例如已知 y = 5x,當 x = 10 時,y = 5 × 10 = 50;反過來,若已知 y = 35,則 x = 35 ÷ 5 = 7。為什麼這樣有效?因為正比例中每對數值都滿足同一條方程,知道其一便能推出其二。常見錯法是求出 y 之後忘記寫單位,或把新數值代回舊比例式而非已求得的關係式,令答案前後不一致。
  5. 第五步:正比例的圖像把正比例關係 y = kx 畫在坐標圖上,所得是一條經過原點 (0, 0) 的直線,斜率就是 k。例如 y = 5x 的圖像經過 (0, 0)、(1, 5)、(2, 10) 三點,連成直線。為什麼必須過原點?因為 x = 0 時 y = k × 0 = 0,這是正比例的必然結果;若直線不過原點,例如 y = 5x + 2,兩量便不成正比。常見錯法是只檢查圖像是否直線而忽略原點,直線不過原點時並非正比例關係。
  6. 第六步:生活與應用例子正比例在生活與科學中隨處可見:速度不變時,路程與時間成正比,例如時速 60 公里,2 小時行 120 公里,4 小時行 240 公里;時薪不變時,總工資與工作時數成正比;密度不變時,質量與體積成正比;同一貨品的總價與數量成正比。為什麼要熟悉這些例子?因為應用題的文字描述需要先辨認出正比例結構才能列式。常見錯法是把反比例情境誤判為正比例,例如人數越多完工日子越少,那是反比例。

4圖解 Diagrams

正比例:一齊大 Direct proportion1 kg2 kg3 kg4 kg5 kg$10$20$30$40$501 kg = $55 kg = $25過原點嘅直線:每 kg $5特徵:任何兩組對應值嘅比都一樣(10/2 = 25/5 = 5)——每 kg $5判斷口訣:一個升另一個同步升,比值不變 → 正比例
圖 1:正比例直線

5例題示範 Example

例:已知 y 與 x 成正比,且 x = 3 時 y = 12,求 x = 5 時 y 的值。

  1. 第一步:因 y 與 x 成正比,設關係式為 y = kx,其中 k 為比例常數。
  2. 第二步:代入已知的一組數值求 k:k = y ÷ x = 12 ÷ 3 = 4,故關係式為 y = 4x。
  3. 第三步:把 x = 5 代入關係式:y = 4 × 5 = 20。
  4. 第四步:驗算:比值 123 = 4 與 205 = 4 相同,符合比值恆定,答案正確。
  5. 答案:20。計算模型:正比例設 y = kx;由 x = 3、y = 12 得 k = 12 ÷ 3 = 4;代入 x = 5 得 y = 4 × 5 = 20;最後以兩組比值相等驗算。作答時須先寫設式,再求 k,後代值,並註明 k 為比例常數,三個步驟缺一不可。

6常見錯誤 Mistakes

✗ 不穿原點都當正比
✓ 錯!正比一定要穿過原點 (0,0)!
✗ k 計錯
✓ k = y ÷ x!不是 x ÷ y!不要弄錯方向!
✗ 以為變大就是正比
✓ 不是只有變大就是正比!一定要比值不變!
✗ 不記得 k 是常數
✓ k 是固定不變!不會接著 x 變!

75 題快測 Quick check

Q1正比公式?

Q2k = ?

Q3正比圖像穿過?

Q4x 變大,y 會?

Q5買東西總價和數量是?

8重點回顧 Recap

  • 正比:y = kx
  • k = y ÷ x(常數)
  • x 變大 y 都變大
  • 圖像是穿原點的直線
  • 生活很多例子

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