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比的趣味题

趣味比题:甲与乙的速度比3:4,同跑百米,谁先达?按比速算,乙更快

基础型:混合液体中的浓度变化示例

将30%的糖水与70%的糖水按2:3的质量比混合,得到新溶液的浓度是多少?
解题步骤

比的趣味题-图1

  1. 设定基准量:假设取2份30%糖水(含糖0.3×2=0.6单位)和3份70%糖水(含糖0.7×3=2.1单位)。
  2. 总溶质与总质量:混合后总糖量为0.6+2.1=2.7单位,总质量为2+3=5份。
  3. 计算浓度:2.7÷5×100%=54%。
    | 成分 | 份数 | 含糖量(单位) | 贡献比例 | |------------|------|----------------|----------| | 30%糖水 | 2 | 0.3×2=0.6 | 2/5 | | 70%糖水 | 3 | 0.7×3=2.1 | 3/5 | | 合计 | 5 | 7 | 100% |

变式拓展
若改为体积比而非质量比,需考虑密度差异(如酒精与水的混合),此时需引入密度参数重新计算。


几何应用:相似三角形的比例分割

典型问题
在△ABC中,DE∥BC且AD:DB=1:2,求S△ADE/S△ABC的值。
核心原理
根据相似三角形性质,面积比等于相似比的平方,由AD:AB=1:(1+2)=1:3,得相似比为1/3,故面积比为(1/3)²=1/9。
验证方法
可通过坐标法赋值验证:设A(0,0), B(3,0), C(0,3),则D(1,0), E(0,1),计算两三角形面积均为0.5,符合1:9的关系。


动态调配:十字交叉法速解

经典例题
用浓度为x%和y%的两种盐水配制成z%的盐水(x<z<y),求两者的使用比例。
操作技巧
构建“十字差”模型:

        z x      → 对应y的质量份数
x       ----     
        y z      → 对应x的质量份数

用10%和40%盐水配成25%盐水,则比例为(40-25):(25-10)=15:15=1:1。


工程问题:效率与时间的反比关系

复杂情境题
甲单独完成需m天,乙单独完成需n天,两人合作时因干扰导致效率降低p%,实际工期如何计算?
通用公式推导
原计划合效率为1/m + 1/n,现降为(1−p%)(1/m + 1/n),故总时间为1/[ (1−p%)(1/m + 1/n) ]。
特例分析
当p=0时回归基础模型;若p>0,则工期延长幅度取决于原始效率差距。


经济决策:成本效益的最优化

商业案例
某厂商生产A、B两款产品,原料成本比为a:b,售价分别为c元/件和d元/件,如何确定生产比例使利润最大化?
建模思路
设生产k倍于a的A产品和l倍于b的B产品,目标函数为Max{k·(c−cost_A)+l·(d−cost_B)},约束条件为资源总量固定,通过拉格朗日乘数法可求解最优解。


趣味谜题:隐藏的比例陷阱

脑筋急转弯
“一个人步行速度是骑车的一半,但他为什么有时能同时到达目的地?”
答案解析
当目的地距离为零(起点即终点)时,无论速度如何都能“到达,利用了极限情况下的比例特殊性。


FAQs

Q1:为什么混合不同浓度溶液时不能直接平均百分比?
A:因为各组分的质量或体积基数不同,必须按实际含量加权计算,例如100g 10%盐水含10g盐,而200g 5%盐水含10g盐,混合后浓度应为(10+10)/(100+200)=6.67%,而非简单平均的7.5%。

Q2:在相似三角形中,若周长比为k,面积比是否一定是k²?
A:是的,因为周长是线性度量,面积是二维度量,相似比为k时,面积比必然为k²,但需注意前提是严格相似的图形,变形后的

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