易居文学 > 言情小说 > 给孩子的数学三书:全3册最新章节列表 > 二十五、从比到比例
  “这次我们又要调换一个题目了。”马先生进了课堂就说,“我先问你们,什么叫作‘比’?”
  “‘比’就是比较。”周学敏说。
  “那么,王有道比你高,李大成比你胖,我比你年纪大,这些都是比较,也就都是你所说的比了?”马先生说。
  “不是的,”王有道说,“比是说一个数或量是另一个数或量的多少倍或几分之几。”
  “对的,这种说法是对的。不过照前面我们所说过的,若把倍数的意义放宽些,一个数的几分之几和一个数的多少倍,实在没有什么根源上的差别。依照这种说法,我们当然可以说,一个数或量是另一个数或量的多少倍,这就称为它们的比。求倍数用的是除法,现在我们将除法、分数和比,这三项做一个比较,可得下表:
  “这样一来,比的许多性质和它的计算法,都可以从除法和分数推出来了。
  “比例是什么?”马先生讲明了“比”的意义,略一停顿,看看大家都没有什么疑问,接着提出这个问题。
  “四个数或量,若两个两个所成的比相等,就说这四个数或量成比例。”王有道说。
  “那么,成比例的四个数,用图线表示,是什么情形?”马先生对于王有道的回答,大概是默许了。
  “一条直线。”我想着,比和分数相同,两个比相等,自然和两个分数相等一样,它们应当在一条直线上。
  “不错!”马先生说,“我们还可以说,一条直线的任意两点,到纵线和横线的长总是成比例的。这虽然我们现在还没有加以普遍地证明,由前面分数中的说明,无妨在事实上承认它。”接着他又说:
  “四个数或量所成的比例,我们叫它作简比例。简比例有几种?”
  “两种:正比例和反比例。”周学敏回答。
  “正比例和反比例有什么不同?”马先生问。
  “四个数或量所成的两个比相等的,叫它们成正比例。一个比和另外一个比的倒数相等的,叫它们成反比例。”周学敏再答。
  “反比例,我们暂时放下,单看正比例,你们举一个例出来看。”马先生说。
  “如一个人,每小时走六里路,两小时就走十二里,三小时就走十八里。时间和距离同时变大、变小,它们就成正比例。”王有道说。
  “对不对?”马先生问。
  “对!——”好几个人回答。我也觉得是对的,不过因为马先生既然提出来问,我想着,一定有什么不妥当了,所以没有说话。
  “对是对的,不过欠精密一点。”马先生批评说,“譬如,一个数和它的平方数,1和1,2和4,3和9,4和16……都是同时变大、变小,它们成正比例吗?”
  “可见得,四个数或量成正比例,不单是成比的两个数或量同时变大、变小,还要所变大或变小的倍数相同。这一点是一般人常常忽略了去的,所以他们常常会乱用‘成正比例’这个词。比如说,圆周和圆面积都是随了圆的半径一同变大、变小的,但圆周和圆半径成正比例,而圆面积和圆半径就不成正比例。”
  关于正比例的计算,马先生说,因为都很简单,不再举例,他只把可以看出正比例的应用的计算法提出来。
  第一,关于寒暑表的计算。
  例一:摄氏寒暑表上的20度,是华氏寒暑表上的几度?
  “这题的要点是什么?”马先生问。
  “两种表上的度数成正比例。”周学敏回答。
  “还有呢?”马先生问。
  “摄氏表的冰点是0度,沸点是100度;华氏表的冰点是32度,沸点是212度。”一个同学回答。
  “那么,它们两个的关系怎样用图线表示呢?”马先生问。
  这本来没有什么困难,我们想一下子,就都会画了。纵线表示华氏的度数,横线表示摄氏的度数。因为从冰点到沸点,它们度数的比是:
  (212-32)∶100=180∶100=9∶5
  所以,从华氏的冰点F起,依照纵9横5的比画FA线,它就表明它们的关系。
  从摄氏20度,往上看得B点,由B横看得华氏的68度,这就是所求度数。用比例计算是:
  照四则问题的算法,一般的式子是:
  要由华氏度数变成摄氏度数,自然是相似的了:
  第二,复名数[25]的问题。
  对于复名数,马先生说,不同的制度互化,也只是正比例的问题。例如米、市尺和英尺[26]的关系,若用图116表示出来,那真是一目了然的。——图中的OA表示米,OB表示英尺,OC表示市尺。市尺3尺等于1米,而英尺3尺——1码——比1米还差一些。
  第三,百分法。
  例一:通常的火药,20磅中,有硝石15磅,硫黄2磅,木炭3磅,这三种原料各占火药的百分之几?
  马先生叫我们先把这三种原料各占火药的几分之几计算出来,并且画图表明。这自然是很容易的:
  在图117上,OA表示硝石和火药的比,OB表示硫黄和火药的比,OC表示木炭和火药的比。
  “将这三个分数的分母都化成一百,各分数怎样?”我们将图画好以后,马先生问。这也是很容易的:
  这三个分数,就是A,B,C三点所指示出来的。
  “百分数,就是分母固定是100的分数,所以关于百分数的计算,和分数的以及比的计算也没有什么不同。子数就是比的前项,母数就是比的后项,百分率不过是用100做分母时的比值。”马先生把百分法和比这样比较,自然百分法只是比例的应用了。
  例二:硫黄80磅可造多少火药?要掺杂多少硝石和木炭?
  这是极容易的题目,只要由图上(图117)一看就知道了。在OB上,B1表示8磅硫黄,从它往下看,相当于80磅火药;往上看,A1指示60磅硝石,C1指示12磅木炭。各数变大十倍,便是80磅硫黄可造800磅火药,要掺杂600磅硝石,120磅木炭。
  用比例计算,是这样:
  火药∶2∶80=20磅∶x磅,x磅=800磅,
  硝石∶2∶80=15磅∶x磅,x磅=600磅,
  木炭∶2∶80=3∶x磅,x磅=120磅。
  若用百分法,便是:
  这是求母数。
  这都是求子数。
  用比例和用百分法计算,实在没有什么两样。不过习惯了的时候,用百分法比较简单一点罢了。
  例三:定价4元的书,若加4成卖,卖价多少?
  这题的作图法,起先我以为很容易,但一动手,就感到了困难。OA线表示,这,我是会作的。但是,由它只能看出卖价是1元加4角(A1),2元加8角(A2),3元加1元2角(A3)和4元加1元6角(A)。固然,由此可以知道1元要卖1元4角,2元要卖2元8角,3元要卖4元2角,4元要卖5元6角。但这是算出来的,图上却找不出。
  我照这些卖价作成C1,C2,C3和C各点,把它们连起来,得直线OC。由OC上的C4看,卖价是3元5角。往下看到OA上的A4,加的是1元。再往下看,原价是2元5角。这些都是合题的。线大约是作对了,不过对于作法,我总觉得不可靠。
  周学敏和另两个同学都和我犯同样的毛病,王有道怎样我不知道。他们把这问题去问马先生,他的回答是:
  “你们是想把原价加到所加的价上面去,弄得没有办法了。何妨反过来,先将原价表出,再把所加的价加上去呢?”
  原价本来已很明白地,在横线上表示得很明白,怎样再来表示呢?原价!原价!我闷了头尽管想。忽然我想到了,要另外表示的,是照原价卖的卖价。这便成为1就是1,2就是2,我就作成了OB线。再把OA所表示的往上一加,就成了OC。OC仍旧是OC,这作法却有了根了。
  至于计算法,本题求的是母子和。由图上看得很明白,B1、B2、B