比、比例、相似與畢氏定理

比例(proportion)

比例(proportion)是宣告兩個比相等的式子。如果 2 顆蘋果賣 6 元,而你想知道同樣價錢下 5 顆蘋果要多少錢,你就是在說 2 : 6 與 5 : x 是相同的比較,並解出 x。日常的想法就是「同步變化」——蘋果加倍,價錢也加倍,所以每顆蘋果的單價這個比始終不變。

比例寫成 a/b = c/d,或 a : b = c : d,讀作「a 比 b 等於 c 比 d」。比例的威力在於:當其中三個值已知時,你可以解出任何一個缺少的值——做交叉相乘得到 a·d = b·c,再把未知數孤立出來。對 2/6 = 5/x,交叉相乘得 2x = 30,所以 x = 15 元。兩個乘積 a·d 與 b·c 恰好相等時,這四個數才構成真正的比例——這就是判斷兩個比是否相等的檢驗。

比例是相似圖形、比例尺繪圖、地圖與單位換算背後的實用工具。每當題目是「這個對那個,就像另一個對什麼?」的形式,它就是化了裝的比例。要注意兩個比必須以相同順序建立(兩邊都是蘋果對元,而不是一邊蘋果對元、另一邊元對蘋果),否則交叉相乘會得到錯誤答案。

一張地圖以 1 公分代表 5 公里。圖上兩座城鎮相距 7 公分。列出 1/5 = 7/x,交叉相乘得 x = 35,所以實際距離是 35 公里。

用交叉相乘解比例,可以還原出未知的第四個值。

交叉相乘是捷徑,不是新規則——它只是把 a/b = c/d 兩邊同乘 bd。它只在 b 與 d 都不為零時成立,而且兩個比必須以相同順序書寫。

又称
equal ratios比例式