前代數:從算術到代數

比例

如果兩個比描述的是同一種關係,我們就說它們成比例。一幅地圖畫成 1 公分代表 10 公里,處處保持相同的比;無論你量到 3 公分還是 7 公分,圖上距離與實際距離之比都相等。比例就是表示兩個比相等的等式:a/b = c/d。

比例用交叉相乘法則求解。若 a/b = c/d,則 a × d = b × c,這把比例變成一個可以解出未知數的普通方程式。這正是比例成為放縮問題主力工具的原因——食譜、地圖、貨幣換算和相似三角形都依賴它。

交叉相乘其實就是一次性清除兩邊的分母,只有在沒有分母為零時才成立。要小心讓同類的量處在對應位置;如果左邊的比是英里比小時,右邊的比也必須是英里比小時,而不是小時比英里,否則比例就列反了。

若 3 個蘋果賣 2 元,那麼 12 個蘋果賣多少?設 3/2 = 12/x。交叉相乘:3x = 24,故 x = 8 元。

兩個相等的比構成比例;交叉相乘把它化為一元一次方程式。

對 a/b = c/d 交叉相乘得到 ad = bc,這只因為我們給兩邊都乘以了 bd。它不是什麼特殊技巧,而是求解任何含分數方程式時所用的同一種平衡操作。