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数学 · 变分

联变:两个量一起影响

题目说两个量一起变化,你不确定该怎样把它们合在一起。

如果 z 与 x 和 y 联变(joint variation),就写 z = kxy。一个常数 k 把 z 和另外两个量的乘积连在一起。

这一课接在解反变问题之后,属于变分单元。

联变和正变有什么不同?

正变只有一个量带动 z。联变是两个或更多个量一起带动 z,而且它们相乘。方法依然一样:先用 k 写出方程式,用一组数值求 k,再回答题目。

示范:粉刷墙壁的费用

粉刷一面墙的费用 C 与墙的长度 l 和高度 h 联变。长 5 m、高 3 m 的墙费用是 RM270,求长 8 m、高 4 m 的墙的费用。

  1. 写出 C = klh。
  2. 代入 270 = k × 5 × 3 = 15k,得 k = 18。
  3. 方程式是 C = 18lh。当 l = 8、h = 4,C = 18 × 32 = RM576。

验算:面积从 15 m² 增加到 32 m²,是原来的 32 ÷ 15 倍,而 270 × 32 ÷ 15 = 576。

最常见的错误

很多同学把“联”当成“一起”,于是写成 C = k(l + h),再去求 k。

步骤 错误做法 正确做法
方程式 C = k(l + h) C = klh
求 k 270 = 8k,k = 33.75 270 = 15k,k = 18
l = 8、h = 4 时的费用 33.75 × 12 = RM405 18 × 32 = RM576

有一个快速测试能看出加法形式是错的。如果墙的高度变成两倍,长度不变,粉刷面积就变成两倍,费用也应该是两倍,而加法形式做不到。

自己试一题

V 与 r² 和 h 联变。当 r = 2、h = 6 时 V = 96,求 r = 3、h = 5 时的 V。

答案

写出 V = kr²h。代入 96 = k × 4 × 6 = 24k,得 k = 4。

当 r = 3、h = 5:V = 4 × 9 × 5 = 180。

用比例验算:r² 变成 9/4 倍,h 变成 5/6 倍,所以 V = 96 × 9/4 × 5/6 = 180。

下一步

下一课是把合变写成方程式,正变、反变和联变会出现在同一个句子里。然后用变分练习测试自己。如果解 k 的计算是弱点,可以试试代数步骤修复训练器 (英文)。

想让老师陪你一起做,可以看线上一对一数学补习。

常见问题

联变是什么意思?

意思是一个量与另外两个或更多个量的乘积成正变。如果 z 与 x 和 y 联变,那么 z = kxy。x 变成两倍,z 变成两倍;x 和 y 都变成两倍,z 就变成四倍。

联变是把两个量相加吗?

不是。联变用的是乘积,不是和。写成 z = k(x + y) 会得出错误的方程式和错误的 k。“联变”这两个字就是乘法的信号。

联变里可以有次方吗?

可以。如果 V 与 r² 和 h 联变,就写成 V = kr²h。每个量的次方要和文字叙述完全一致。

如果两个变量一起出现就乱了阵脚,一对一数学课可以让老师先陪你从文字写出方程式,再代入数字。

  • 为孩子安排线上一对一课程,由经验丰富的老师授课。
  • 第一堂是一小时试听课,RM50 起。学费在预约前就先谈好。
  • 对老师满意就继续上课,每堂约 1.5 小时;不满意可以要求换老师。