Калькулятор пропорций
Результат
Неизвестный член
- Крест-накрест (A × D = B × C)
- 48,0000
- Масштабный коэффициент (C ÷ A)
- 4,0000
Пропорция — это равенство двух отношений. Отношение двух чисел — это их частное, а пропорция утверждает, что два таких частных равны; калькулятор пропорций решает её, когда один из четырёх членов неизвестен. Запишите 3 : 4 = 12 : ? и получите 16, потому что 3 : 4 и 12 : 16 — равные отношения: второе это первое, у которого каждый член умножен на четыре. Форма — четыре числовых поля и ничего больше, а правило одно: ровно одно из них оставляют пустым, и пустое поле и есть неизвестный член. Меню с выбором, какой член искать, нет, потому что пустое поле уже это сказало, и все четыре позиции работают одинаково — найти первый член так же просто, как последний, а это как раз тот вопрос, который к такой раскладке задают чаще всего. Нужны только три члена из четырёх, и арифметика всегда одна и та же: перемножение крест-накрест превращает пропорцию в одно уравнение, A × D = B × C, а решение относительно неизвестного члена — это умножить другую пару и разделить на её диагонального партнёра. Поэтому панель и показывает произведение той пары, которую вы заполнили: это число, к которому вы пришли бы и вручную, — а рядом масштабный коэффициент, показывающий, во сколько раз второе отношение масштабирует первое. Отношения бывают отрицательными, поэтому и члены могут быть; ноль — единственное значение, которого не может быть ни в одном поле: отношение с нулевым членом либо не имеет решения, либо имеет бесконечно много.
Десять пропорций и четыре способа оставить поле пустым
| Первый член (A) | Второй член (B) | Третий член (C) | Четвёртый член (D) | Неизвестный член | Крест-накрест | Масштабный коэффициент |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 3 | 4 | 12 | 16 | D | 48 | 4 |
| 3 | 4 | 12 | 16 | A | 48 | 4 |
| 3 | 4 | 12 | 16 | B | 48 | 4 |
| 3 | 4 | 12 | 16 | C | 48 | 4 |
| 12 | 5 | 2.4 | 1 | C | 12 | 0.2 |
| 5 | 3 | 20 | 12 | D | 60 | 4 |
| 2 | 3 | 4 | 6 | D | 12 | 2 |
| 1.5 | 4.5 | 2.5 | 7.5 | C | 11.25 | 1.6667 |
| -3 | 4 | -12 | 16 | D | -48 | 4 |
| 7 | 7 | 7 | 7 | D | 49 | 1 |
Каждая строка — решённая пропорция, а столбцы это четыре члена, указание, какое поле оставили пустым, произведение заполненной пары и множитель, переводящий первое отношение во второе. Первые четыре строки — одна и та же пропорция 3 : 4 = 12 : 16, в которой пустое поле по очереди переходит в D, A, B и C, и все чтения во всех четырёх совпадают: 48 для произведения и 4 для масштабного коэффициента. Прочитать эти четыре строки сверху вниз — самый быстрый ответ на вопрос, умеет ли страница искать первый член: умеет, для любого из них. Они же объясняют столбец с неизвестным членом: там напечатана буква пустого поля, а не число, потому что члены и буквы одинаковы во всех языках. Пятая строка — 12 : 5 = ? : 1, решается как 2,4: та же арифметика, что и цена за штуку, и единственная строка, ответ которой не целое число. Шестая строка — 5 : 3 = 20 : ?, решается как 12. Седьмая — наименьшая целочисленная пропорция 2 : 3 = 4 : 6. В восьмой десятичные дроби стоят в каждом поле, и её масштабный коэффициент 1,6667 — единственное чтение в таблице, которое не выходит нацело. В девятой члены отрицательные: произведение отрицательное, а масштабный коэффициент положительный. Десятая — 7 : 7 = 7 : 7, её масштабный коэффициент 1 говорит, что отношения совпадают: пропорция может быть тривиально верной, и решать её всё равно нужно как любую другую. Числа в ячейках печатает сам калькулятор машинным форматом — с точкой и без разделения разрядов; десятичные дроби в остальном тексте страницы записаны с запятой, как принято в русском.
Формула
A ÷ B = C ÷ D крест-накрест: A × D = B × C неизвестный член = (заполненная пара, перемноженная) ÷ её диагональный партнёр
- Первый член (A)
- Первое число левого отношения: 3 в 3 : 4 = 12 : 16. Его можно оставить пустым — тогда это и есть член, который ищет страница, и ответ печатается одной и той же строкой независимо от того, какое поле было пустым. Он может быть отрицательным и не может быть нулём.
- Второй член (B)
- Второе число левого отношения: 4 в той же пропорции. Как второй участник отношения он тот, с кем сравнивают, поэтому ноль здесь ничего не описывает: отношение 3 : 0 — вообще не отношение. Отрицательные значения допустимы.
- Третий член (C)
- Первое число правого отношения: 12 в примере. Его тоже можно оставить пустым, и оно тоже может быть отрицательным. Ноль отвергается и здесь: C ÷ D было бы нулём при любом D, и никакое D не сделает ноль равным ненулевому отношению.
- Четвёртый член (D)
- Второе число правого отношения: 16 в примере, и пустым обычно оставляют именно это поле, потому что форма подсказывает первые три. Это самый частый предмет поиска, и решается он так же, как остальные три: умножить другую пару и разделить на диагонального партнёра.
- Неизвестный член
- Тот член, который оставили пустым, и есть неизвестный член: 16 для 3 : 4 = 12 : ?. Он печатается одной строкой независимо от того, какое из четырёх полей было пустым, потому что строка, названная по позиции, в трёх случаях из четырёх указывала бы не на то поле. Ответ никогда не ноль: это одно из двух произведений, делённое на ненулевого партнёра.
- Крест-накрест
- Произведение той пары, которую вы заполнили: 48 для 3 : 4 = 12 : ?, из 4 × 12. Крест-накрест — это утверждение, что два произведения равны, поэтому здесь стоит число, лежащее по обе стороны от знака равенства, и именно его стоит проверить вручную. Какая пара показана, зависит от того, какое поле было пустым, и это всегда полная пара — та, которой не нужно решённое значение, само являющееся округлённым чтением.
- Масштабный коэффициент
- Масштабный коэффициент — это C, делённое на A: 4 для 3 : 4 = 12 : 16, потому что второе отношение это первое, у которого каждый член умножен на четыре. Это не значение ни одного из отношений — они равны по определению, что и утверждает пропорция, — а то, во сколько раз второе отношение масштабирует первое; это самая быстрая проверка ответа на глаз.
Первое применение учебное: три члена пропорции известны, а нужен четвёртый — будь то масштабный чертёж, рецепт, смесь или перевод валюты по фиксированному курсу. Второе — проверка уже решённой пропорции: строка с произведением крест-накрест это то умножение, которое вы сделали бы руками, а масштабный коэффициент — та же проверка одним взглядом. Третье — пропорция, у которой неизвестен первый член: некоторые инструменты этого не умеют, потому что предполагают, что ответ всегда в последнем поле; здесь достаточно оставить пустым первое. Четвёртое — пара отношений с десятичными дробями, например 1,5 : 4,5 = 2,5 : 7,5, где ответ получается десятичным и страница печатает десятичную дробь, а не превращает результат в обыкновенную. Пятое — граница с ценой за единицу: 12 : 5 = ? : 1 это та же арифметика, что и цена одной штуки, и страница это решит, а страница про цену за единицу — та, которая требует, чтобы второй член был ровно 1. Перекрёстное умножение здесь всегда одно и то же, меняется только то, какое поле осталось пустым.
Разобранные примеры
3 : 4 = 12 : ?
- Пустое поле — четвёртый член, его и решаем
- Крест-накрест: 3 × D = 4 × 12, то есть 3 × D = 48
- Делим обе стороны на 3: D = 48 ÷ 3 = 16
- Проверка по масштабному коэффициенту: 12 ÷ 3 = 4, и 4 × 4 = 16, значит отношения совпали
Пара по умолчанию и та форма, с которой приходят чаще всего: первые три члена даны, нужен последний. Два дополнительных чтения — это две половины проверки: произведение 48 стоит по обе стороны уравнения, а масштабный коэффициент 4 показывает, на что второе отношение умножает первое. Заметьте, что найденный член делает оба отношения равными 0,75: 3 ÷ 4 и 12 ÷ 16. Это равенство и есть всё содержание пропорции, а страница всего лишь переставляет его.
? : 4 = 12 : 16
- На этот раз пусто первое поле, и в методе ничего не меняется
- Крест-накрест: A × 16 = 4 × 12, то есть A × 16 = 48
- Делим обе стороны на 16: A = 48 ÷ 16 = 3
- Произведение по-прежнему 48, потому что оно берётся из заполненной пары
Та же пропорция, но ответ стоит в первом поле, а не в последнем, и все чтения совпадают — 3, 48, 4. Это тот вопрос, на который отвечает раскладка из четырёх полей и на который не отвечает форма с фиксированным полем вывода: неизвестное там, где вы оставили дырку. За произведением здесь стоит проследить: это 4 × 12, а не A × 16 — страница умножает ту пару, которую вы заполнили, а не ту, в которую случайно попал только что найденный член. Если бы она взяла найденное значение, читатель, проверяющий вручную, умножал бы округлённое число.
3 : ? = 12 : 16
- Пустое поле — второе, и метод снова тот же
- Крест-накрест: 3 × 16 = B × 12, то есть 48 = B × 12
- Делим обе стороны на 12: B = 48 ÷ 12 = 4
- Произведение на этот раз берётся из полной пары: 3 × 16 = 48
Пустое поле переехало на вторую позицию, а это то место, где пары меняются местами: при неизвестном первом члене полная пара — B и C, а при неизвестном втором — A и D. Здесь напечатанное произведение в обоих случаях 48, но это совпадение именно этих четырёх чисел, а не правило: правило в том, что страница умножает ту пару, которую вы заполнили, поэтому число на панели всегда можно воспроизвести вручную из того, что вы ввели. Деление на 12, а не умножение на него — тот шаг, который чаще всего делают в обратную сторону.
12 : 5 = ? : 1
- Пустое поле — третий член: 12 : 5 должно равняться C : 1
- Крест-накрест: 12 × 1 = 5 × C, то есть 12 = 5 × C
- Делим обе стороны на 5: C = 12 ÷ 5 = 2,4
- Масштабный коэффициент: 2,4 ÷ 12 = 0,2 — меньше единицы, потому что второе отношение меньше
Та же арифметика, что и цена одной штуки, когда пять штук стоят двенадцать, и ответ получается десятичной дробью, а не целым числом. Страница печатает эту десятичную дробь и не превращает её в обыкновенную — это намеренная граница: сокращать результат до несократимого вида дело страниц про дроби, а у пропорции с десятичными членами может и вовсе не быть аккуратной обыкновенной дроби. Масштабный коэффициент меньше единицы — здесь полезный сигнал: он говорит, что второе отношение составляет долю первого, а это легко принять за ошибку, когда ответ, по ожиданиям, должен быть больше.
-3 : 4 = -12 : ?
- Пустое поле — четвёртый член, и члены могут быть отрицательными
- Крест-накрест: -3 × D = 4 × (-12), то есть -3 × D = -48
- Делим обе стороны на -3: D = -48 ÷ -3 = 16
- Произведение отрицательное, а масштабный коэффициент положительный — и то и другое верно
Отрицательные члены допустимы, потому что отношение может быть отрицательным и -0,75 = -0,75 — верная пропорция. Два дополнительных чтения здесь указывают в разные стороны, и это не противоречие: произведение -48 это произведение двух членов одной стороны уравнения, а масштабный коэффициент 4 это -12 ÷ -3, и деление одного отрицательного числа на другое даёт положительное. Это тот случай, к которому стоит вернуться, если покажется, что страница выдаёт знак наугад: знак принадлежит тому произведению или частному, которое напечатано, а не пропорции целиком.
Ограничения
Ровно одно поле оставлено пустым. Заполните все четыре — и страница откажет, даже если эти четыре числа действительно образуют верную пропорцию, например 3 : 4 = 12 : 16: без пустого поля решать нечего, а напечатать один из членов как ответ значило бы, что страница сама его выбрала. Отсюда же и способ проверить пропорцию, в которой вы уверены: оставьте один член пустым и посмотрите, совпало ли найденное значение с тем числом, которое вы имели в виду. Меньше трёх заполненных полей тоже отвергается — решать нечего. Ноль не может стоять ни в одном из четырёх полей, и все четыре случая сводятся к одной причине: в A × D = B × C нулевой член либо делает уравнение неразрешимым, либо делает его верным при любом значении, поэтому страница отвергает его, а не выбирает ответ. Ноль на втором или четвёртом месте самый наглядный случай: отношение, записанное против нуля, вообще не отношение. Отрицательные члены допустимы, и ответ может быть отрицательным, так что не читайте минус как ошибку. Три чтения округляются до четырёх знаков после запятой, и это важно, когда член не делится нацело: 1,5 : 4,5 = 2,5 : 7,5 решается как 2,5 с масштабным коэффициентом 1,6667. Результаты печатаются десятичными дробями и никогда обыкновенными — эта страница ничего не сокращает, а у пропорции с десятичными членами может не быть точной обыкновенной дроби для сокращения. Ни один из четырёх членов не несёт единицы измерения: пропорция сравнивает величины одного рода, и привязанная размерность отрезала бы все остальные роды; если отношение это скорость с единицами с каждой стороны, им занимается страница про цену за единицу. Страница решает одну пропорцию за раз и не предлагает составных или цепочечных пропорций.
Частые вопросы
- Как решить пропорцию?
- Крест-накрест, затем деление. Для 3 : 4 = 12 : ? формула даёт 3 × D = 4 × 12, то есть 3 × D = 48 и D = 16. Словами: умножьте ту пару, которую заполнили, и разделите на диагонального партнёра того члена, который ищете. Один и тот же метод покрывает все четыре позиции.
- Можно ли найти первый член, а не последний?
- Да, и любой из четырёх. Оставьте пустым то поле, которое нужно найти, и заполните остальные три — отдельного режима и меню с выбором члена нет. Для ? : 4 = 12 : 16 ответ 3, и панель выглядит так же, как когда пустое поле стоит в конце.
- Что будет, если заполнить все четыре члена?
- Страница откажет, даже если эти четыре числа образуют верную пропорцию. Без пустого поля решать нечего, а напечатать один из них значило бы, что страница выбрала за вас. Если хотите проверить пропорцию, в которой уверены, оставьте один член пустым и посмотрите, совпало ли найденное значение с тем числом, которое вы имели в виду.
- Могут ли члены быть отрицательными или нулевыми?
- Отрицательные члены можно: -3 : 4 = -12 : 16 верная пропорция. Ноль отвергается в любом из четырёх полей. В A × D = B × C нулевой член либо делает уравнение неразрешимым, либо делает его верным при любом значении, а отношение вида 3 : 0 вообще не отношение. Сам найденный член нулём не бывает.
- Что показывает строка с произведением крест-накрест?
- Произведение той пары, которую вы заполнили, — 48 для 3 : 4 = 12 : ?, из 4 × 12. Перемножение крест-накрест утверждает, что два произведения равны, поэтому это число стоит по обе стороны от знака равенства и его стоит проверить вручную. Какая пара напечатана, зависит от того, какое поле было пустым, так что это всегда пара, которую можно перемножить из введённого вами.
- Что означает масштабный коэффициент?
- Во сколько раз второе отношение масштабирует первое: 4 для 3 : 4 = 12 : 16, поскольку 12 это 3 × 4, а 16 это 4 × 4. Это не значение самого отношения — два отношения равны по определению, что и утверждает пропорция. Это самая быстрая проверка одним взглядом, что ответ того размера, какого нужно.
Источники
- Proportional — the relation between two quantities whose ratio is constant, which is what a proportion states and what this page solves for its missing term — Wolfram MathWorld (United States)
- Linear Equation — an equation in which each term is a constant or a constant multiple of a single variable, which is the form cross-multiplication reduces a proportion to before the missing term is divided out — Wolfram MathWorld (United States)
- Ratio — the quotient of two numbers, which is what each side of a proportion is and what the scale factor line measures the change in — Wolfram MathWorld (United States)
- Least Common Multiple — used on this page's neighbour, the ratio reducer; listed here because reducing a ratio and solving a proportion are the two operations most often confused with each other — Wolfram MathWorld (United States)
- Greatest Common Divisor — the divisor behind reducing a ratio to its simplest form, which this page does not do because it returns decimals rather than a reduced ratio — Wolfram MathWorld (United States)