プリンキピア

第6章百分率

6.5 Solve Proportions and their Applications6.5 比例式を解き、応用問題に用いる

Learning Objectives学習目標

Learning Objectives学習目標

By the end of this section, you will be able to:
この節を終えると、次のことができるようになる。
  • Use the definition of proportion
    比例式の定義を用いる
  • Solve proportions
    比例式を解く
  • Solve applications using proportions
    比例式を使って応用問題を解く
  • Write percent equations as proportions
    百分率の方程式を比例式で表す
  • Translate and solve percent proportions
    百分率の比例式を立てて解く
Before You Begin (3)準備問題(3題)

Use the Definition of Proportion比例式の定義を用いる

In the section on Ratios and Rates we saw some ways they are used in our daily lives. When two ratios or rates are equal, the equation relating them is called a proportion.
「比と単位量当たりの量」の節では、これらが日常生活でどのように使われるかをいくつか見た。2つの比または単位量当たりの量が等しいとき、その関係を表す等式を比例式という。
The equation 12=48 is a proportion because the two fractions are equal. The proportion 12=48 is read “1 is to 2 as 4 is to 8”.
等式12=48は、2つの分数が等しいので比例式である。比例式12=48は、“1対2は4対8”に等しい、と読む。
If we compare quantities with units, we have to be sure we are comparing them in the right order. For example, in the proportion 20 students1 teacher=60 students3 teachers we compare the number of students to the number of teachers. We put students in the numerators and teachers in the denominators.
単位のある量を比べるときは、正しい順序で比較していることを確かめなければならない。たとえば、比例式生徒20人教員1人=生徒60人教員3人では、生徒の人数と教師の人数を比べている。生徒の人数を分子に、教師の人数を分母に置く。
Example 6.40例題 6.40
Write each sentence as a proportion:
次の各文を比例式で表せ。
  1. ⓐ 3 is to 7 as 15 is to 35.
    ⓐ 3と7の比は、15と35の比に等しい。
  2. ⓑ 5 hits in 8 at bats is the same as 30 hits in 48 at-bats.
    ⓑ 8打数で5安打という割合は、48打数で30安打という割合に等しい。
  3. ⓒ $1.50 for 6 ounces is equivalent to $2.25 for 9 ounces.
    ⓒ 6オンスで$1.50は、9オンスで$2.25と同じ割合である。

Solution解答

ⓐ
3 is to 7 as 15 is to 35.
英語のヒント
3対7は15対35に等しい。
Write as a proportion.
比例式で表す。
37=1535
ⓑ
5 hits in 8 at-bats is the same as 30 hits in 48 at-bats.
8打数で5安打という割合は、48打数で30安打という割合に等しい。
Write each fraction to compare hits to at-bats.
安打数を打数と比べるように、それぞれの分数を書く。
hitsat-bats=hitsat-bats
安打数打数=安打数打数
Write as a proportion.
比例式で表す。
58=3048
ⓒ
$1.50 for 6 ounces is equivalent to $2.25 for 9 ounces.
6オンスで$1.50という割合は、9オンスで$2.25という割合に等しい。
Write each fraction to compare dollars to ounces.
ドル単位の金額をオンス単位の量と比べるように、それぞれの分数を書く。
$ounces=$ounces
$オンス=$オンス
Write as a proportion.
比例式で表す。
1.506=2.259
Try It (2)確認問題(2題)
Look at the proportions 12=48 and 23=69. From our work with equivalent fractions we know these equations are true. But how do we know if an equation is a proportion with equivalent fractions if it contains fractions with larger numbers?
比例式12=48と23=69を見よう。大きさの等しい分数について学んだことから、これらの等式が成り立つことは分かる。しかし、もっと大きな数を使った分数を含む等式が、大きさの等しい分数からなる比例式かどうかは、どうすれば分かるだろうか。
To determine if a proportion is true, we find the cross products of each proportion. To find the cross products, we multiply each denominator with the opposite numerator (diagonally across the equal sign). The results are called a cross product because of the cross formed. If, and only if, the given proportion is true, that is, the two sides are equal, then the cross products of a proportion will be equal.
英語のヒント
比例式が成り立つかを調べるには、それぞれの比例式の交差積を求める。交差積を求めるには、それぞれの分母に反対側の分子を掛ける(等号を斜めにまたいで掛ける)。交差する形になるため、その結果を交差積という。与えられた比例式が成り立つ、すなわち両辺が等しいとき、かつそのときに限って、比例式の交差積は等しくなる。
2つの比例式で交差する項を掛け合わせる様子を示した図。1対2は4対8に等しいという比例式がある。交差積を示すため、等号を斜めにまたぐ矢印が描かれている。交差する項を掛け合わせると、8 · 1 = 8と2 · 4 = 8という等式ができる。2対3は6対9に等しいという比例式もある。交差積を示すため、等号を斜めにまたぐ矢印が描かれている。交差する項を掛け合わせると、9 · 2 = 18と3 · 6 = 18という等式ができる。
Cross products can be used to test whether a proportion is true. To test whether an equation makes a proportion, we find the cross products. If they are both equal, we have a proportion.
交差積を使って比例式が成り立つかを調べられる。等式が比例式になるかを調べるには、交差積を求める。両者が等しければ、比例式である。
Example 6.41例題 6.41
Determine whether each equation is a proportion:
次の各等式が比例式かどうか判断せよ。
  1. ⓐ 49=1228
  2. ⓑ 17.537.5=715

Solution解答

To determine if the equation is a proportion, we find the cross products. If they are equal, the equation is a proportion.
等式が比例式かどうかを判断するために、交差積を求める。交差積が等しければ、その等式は比例式である。
ⓐ
.
Find the cross products.
交差積を求める。
28⋅4=1129⋅12=108
.
Since the cross products are not equal, 28·4≠9·12, the equation is not a proportion.
交差積は28·4≠9·12と等しくないので、この等式は比例式ではない。
ⓑ
.
Find the cross products.
交差積を求める。
15⋅17.5=262.537.5⋅7=262.5
.
Since the cross products are equal, 15·17.5=37.5·7, the equation is a proportion.
交差積は15·17.5=37.5·7と等しいので、この等式は比例式である。
Try It (2)確認問題(2題)