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比的讲解:比是什么,相等的比怎么找

作者 Laura Bennett, MathIt · 发布于 · 更新于 · 阅读约9分钟
厨房台面上放着两杯牛奶、三杯面粉、一只带打蛋器的搅拌碗,还有两罐蓝色颜料和一罐黄色颜料,旁边滴着几滴绿色。

比是什么?怎么化简比、找相等的比?

比表示两个量之间的倍数关系,写作 2∶3,读作“2 比 3”,也可以写成分数形式 2/3,意思是第一种每有 2 份,第二种就有 3 份。比的前项和后项同时乘或除以相同的数(0 除外),比值不变:2∶3、4∶6、6∶9、8∶12 都相等。化简以后一样的两个比,就是相等的比。

要点速览

  • 比是两个量的比较,写作 a∶b,读作“a 比 b”,也可以写成 a/b,所以 2∶3 表示第一种每有 2 份,第二种就有 3 份。
  • 比的前项和后项同时乘或除以相同的数(0 除外),得到相等的比,所以 2∶3、4∶6、6∶9、8∶12 说的是同一种配比。
  • 化简比就是把前项和后项同时除以它们的最大公因数,所以 12∶18 同时除以 6,得 2∶3。
  • a∶b 和 c∶d 相等,当且仅当 a × d 等于 b × c,所以 4∶6 和 6∶9 相等,因为 4 × 9 = 36,6 × 6 = 36。
  • 部分比部分是 2∶3 时,第一部分占整体的 2/5,因为两部分合起来一共 5 份。

做松饼的菜谱要 3 杯面粉配 2 杯牛奶,六年级的作业要求写出相等的比,清洁剂瓶子上写着按 3∶1 兑水。三处用的都是比,而比只靠一条规则运转:对一项做什么,就对另一项做同样的事。这条规则一扎实,化简比、找相等的比、把菜谱按比放大,就都成了同一个动作。

比是什么?

比是两个量之间的比较,说明一种量每有多少,另一种量就有多少。如果一只碗里每有 2 颗红珠子就有 3 颗蓝珠子,红珠子和蓝珠子的比就是 2∶3。

同一个比常见三种写法:用比号写成 2∶3,用文字读作“2 比 3”,或者写成分数形式 2/3。三种都表示“第一种每有 2 份,第二种就有 3 份”,前面的数永远属于先说的那样东西。比号前面的数叫前项,后面的数叫后项,前项除以后项所得的商叫比值。

国内现行教材在六年级上学期学比,六年级下学期学比例和比例尺;教育部《义务教育数学课程标准(2022年版)》把比放在第三学段,也就是五、六年级。美国的共同核心州立数学标准 6.RP.A.1 同样放在六年级,要求学生理解比的概念,并用比的语言描述两个量之间的关系。它自己的例子是鸟舍里翅膀和鸟嘴的比是 2∶1,因为每有 2 只翅膀就有 1 张鸟嘴。

部分比部分,部分比整体

部分比部分,是拿一部分和另一部分比;部分比整体,是拿一部分和总数比。在那碗珠子里,红比蓝是 2∶3(部分比部分),红比全部珠子是 2∶5(部分比整体),因为 2 + 3 = 5 份合起来才是整体。

这个区别决定了分数怎么写。每 2 颗红配 3 颗蓝,红珠子占整碗的 2/5,蓝珠子占 3/5,也就是 40% 和 60%。把 2∶3 读成“红的占三分之二”,是比最常见的错误。

线段图能让份数看得见。画 2 格表示红,3 格表示蓝;如果碗里有 10 颗珠子,5 格平均分 10 颗,每格就是 2 颗,红的是 2 × 2 = 4 颗,蓝的是 3 × 2 = 6 颗。国内课本里的“按比分配”,用的就是这个办法。

2 比 3 的线段图:两个红格和三个蓝格,总共 10,每格是 2,所以 2 比 3 变成 4 比 6。
2 比 3 的线段图:两个红格和三个蓝格,总共 10,每格是 2,所以 2 比 3 变成 4 比 6。

一步步化简比、找相等的比

相等的比描述的是同一种关系,求法是把前项和后项同时乘或除以相同的数(0 除外),这就是比的基本性质。化简是除的方向,放大是乘的方向。

  1. 按文字的顺序写比。 “面粉比牛奶”是 3∶2,“牛奶比面粉”是 2∶3。
  2. 检查两项的单位是否相同。 30 分钟比 2 小时,都换成分钟以后是 30∶120。
  3. 找出两项的最大公因数。 12∶18 里,12 的因数是 1、2、3、4、6、12,18 的因数是 1、2、3、6、9、18,公有的最大的是 6。
  4. 两项同时除以这个数,就化简了。 12 ÷ 6 = 2,18 ÷ 6 = 3,所以 12∶18 化简成 2∶3。
  5. 两项同时乘同一个数,就放大了。 2∶3 乘 2 是 4∶6,乘 3 是 6∶9,乘 4 是 8∶12,每一个都和 2∶3 相等。
  6. 检查结果。 把答案再化简一次;相等的比,最后总会回到同一个最简整数比。
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怎么判断两个比是否相等

两个比化简后一样,它们就相等;还有第二种检验办法,交叉相乘,一行就能得出同样的结论。对于 a∶b 和 c∶d,算 a × d 和 b × c;两个积相等,这两个比就相等,可以组成比例。六年级下学期学的比例的基本性质说的正是这件事:两个外项的积等于两个内项的积。

拿 4∶6 和 6∶9 来说。两个都化简成 2∶3,交叉相乘也对得上:4 × 9 = 36,6 × 6 = 36。再看 3∶4 和 5∶6,3 × 6 = 18,4 × 5 = 20,所以它们不相等,尽管每一项都加了 2。

交叉相乘很快,却把它为什么成立藏了起来。What Works Clearinghouse 的分数教学实践指南建议教师先帮学生从概念上理解比、速率和比例问题的解法,再把交叉相乘作为一种程序教给他们。

比、分数、百分数,三者对比

比、分数和百分数可以描述同一碗珠子,但各自回答不同的问题。比是拿两部分比较,分数说的是一部分占整体的多少,百分数则把这个分数换成以 100 为分母。

形式那碗珠子(2 红 3 蓝)比较的是什么适合当心
比,部分比部分红比蓝 2∶3一部分和另一部分菜谱、配料、按比例画图读成整体的 2/3
比,部分比整体红比全部 2∶5一部分和总数可能性、一群里各占多少忘了先把各部分加起来
分数2/5 的珠子是红的一个整体的一部分测量、分东西、计算用了部分比部分的数
百分数40% 是红的每 100 份里占几份比较大小不同的群体最后一步之前就取了近似数

把比化成百分数

部分比部分的比,两步就能化成百分数:先把各部分加起来得到整体,再用要的那一部分除以整体。2∶3 的整体是 5 份,红的是 2/5,2 ÷ 5 = 0.4,也就是 40%。

美国的 6.RP.A.3c 要求学生把一个量的百分之几理解成每 100 的比率,也就是后项固定为 100 的比。百分数怎么算把这一步讲得更深,分数讲解讲的是部分和整体那一边。

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比的表格、单价和按比放大菜谱

比的表格把相等的比一行行或一列列排出来,要多少量都能直接读出来。美国六年级把它当主要工具:标准 6.RP.A.3 列出了解比的问题的几种办法,包括相等的比的表格、线段图、双数轴图和等式。

表格从原来的比开始,再把前后项同时乘 2、3、4。2∶3 得到 4∶6、6∶9、8∶12,每一列的比值都还是 2/3。

比的表格,各列为 2 比 3、4 比 6、6 比 9、8 比 12,从第一列出发的箭头分别标着乘 2、乘 3、乘 4,每一列都写成等于三分之二的分数。
比的表格,各列为 2 比 3、4 比 6、6 比 9、8 比 12,从第一列出发的箭头分别标着乘 2、乘 3、乘 4,每一列都写成等于三分之二的分数。

单价就是把比放缩到第二个量为 1 时的值。4 本笔记本 6 元,单价是 6 ÷ 4 = 1.5 元一本,10 本就是 10 × 1.5 = 15 元。美国的标准用的是割草的例子:7 小时割 4 块草坪,35 小时是 5 个 7 小时,能割 5 × 4 = 20 块。

按比放大菜谱

按比放大菜谱,就是先求出新旧两份之间的倍数,再把每样材料都乘上它。3 杯面粉配 2 杯牛奶能做 12 个松饼;要做 18 个,倍数是 18 ÷ 12 = 1.5。

面粉变成 3 × 1.5 = 4.5 杯,牛奶变成 2 × 1.5 = 3 杯,新的配比是 4.5∶3。这个比化简后回到 3∶2,说明面糊的味道不会变。

调颜料也是同一个动作。绿色要 2 份黄配 1 份蓝,调 9 升就一共 2 + 1 = 3 份,每份 9 ÷ 3 = 3 升,需要 6 升黄、3 升蓝。碰到 1.5 或 0.75 这样的倍数时,小数讲解能帮上忙。

怎么确认比真的学会了

五个小检查能看出孩子(或者大人)是不是真懂比。

  • 比的语言: 问果汁和水按 3∶1 调是什么意思。要听到的答案是“每 3 杯果汁配 1 杯水”。
  • 最简整数比: 给出 15∶25。答案是 3∶5,前后项同时除以 5 得到。
  • 相等的比: 要一个和 2∶3 相等、前项是 12 的比。答案是 12∶18,因为 12 ÷ 2 = 6,3 × 6 = 18。
  • 部分比整体: 一个班有 12 个男生、15 个女生,问女生占全班的几分之几。答案是 15/27,化简为 5/9。
  • 单价: 4 个 6 元,问 7 个多少钱。答案是 10.5 元,单价 1.5 元。

五分钟小测

三道混合题(化简、判断相等、菜谱)的五分钟小测,只要要求写出过程,就比一长张同类题的练习单看得更清楚。

英格兰的国家课程在差不多的年龄要求同样的技能。数学学习计划要求六年级学生解决涉及两个量相对大小的问题,第三关键阶段再加上用比的记号表示比,包括化成最简形式。

这些检查每一项都靠乘法口诀撑着,六年级乘法练习页提供可打印的练习,附答案。

比的常见错误和边界情况

比的错答大多出自四种错误,每一种都有一句话的纠正。

  • 加而不乘: 把 2∶3 的每一项加 2,变成 4∶5,配比就变了,因为 2/3 约是 0.67,4/5 是 0.8。前后项要同时乘同一个数:2∶3 变成 4∶6。
  • 顺序颠倒: 男生比女生 12∶15 化简为 4∶5,女生比男生是 5∶4。再读一遍题,先说到的量写在前面。
  • 把部分比部分当成部分比整体: 红蓝按 2∶3 混合,红的占 2/5,说成占 2/3 就把红的说多了。写分数之前,先把各部分加起来得到整体。
  • 单位不统一: 30 分钟比 2 小时是 30∶120 = 1∶4,写成 30∶2 就让分钟看起来比小时还多。化简之前,先把两项换成同一个单位。

边界情况:稀释说明和比例尺

写着“按 3∶1 稀释”的标签用的是比的语言,所以倒之前先看清哪一项在前。如果它的意思是 3 份水配 1 份原液,一个 2 升的桶一共 3 + 1 = 4 份,每份 2000 ÷ 4 = 500 毫升,加 1500 毫升水配 500 毫升原液,原液占混合液的 25%。

比例尺是两项单位相同的比。在 1∶25000 的地图上,图上 4 厘米代表实际距离 4 × 25000 = 100000 厘米,也就是 1 千米。

比的检查清单和下一步

  • 顺序: 按文字的顺序写比。
  • 单位: 先把两项换成同一个单位。
  • 化简: 前后项同时除以最大公因数。
  • 放缩: 前后项同时乘或除以同一个数,绝不能加。
  • 检验: 把两个比都化简,或者比较交叉相乘的积。
  • 整体: 把比化成分数或百分数之前,先把各部分加起来。

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常见问题

数学里的比是什么?

数学里的比,是两个量之间的比较,说明一种量每有多少,另一种量就有多少。一只碗里每有 2 颗红珠子就有 3 颗蓝珠子,红珠子和蓝珠子的比就是 2∶3,读作“2 比 3”,也可以写成 2/3。数的先后顺序和文字里说的先后顺序一致。

怎么判断两个比是否相等?

两个比化简后是同一个最简整数比,或者交叉相乘的积相等,它们就相等,可以组成比例。4∶6 和 6∶9 都化简成 2∶3,交叉相乘也对得上:4 × 9 = 36,6 × 6 = 36。3∶4 和 5∶6 交叉相乘得 18 和 20,所以这两个比不相等。

怎么化简比?

化简比,就是把比的前项和后项同时除以它们的最大公因数。12∶18 的最大公因数是 6,所以 12 ÷ 6 = 2,18 ÷ 6 = 3,最简整数比是 2∶3。前项和后项只有公因数 1 时,这个比就化到最简了。

比和分数有什么区别?

比是两个量的比较,分数表示一个整体的一部分。2 颗红珠子比 3 颗蓝珠子,部分比部分写作 2∶3;可红珠子占全部珠子的几分之几是 2/5,因为整体是 2 + 3 = 5。部分比整体的比,比如 2∶5,和分数 2/5 说的是同一件事。

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