中五 · Relationship and Algebra
变化
变化描述一个量如何随另一个量改变,正变、反变,或两者的结合。
什么是变化?
本章把“事物一起变化”这一日常观念形式化。正变里一个量随另一个上升而上升;反变里一个随另一个下降而上升;联变则混合多种关系。
你要学会建立方程、求常数,并解未知量。
内容标准(DSKP)
DSKP KSSM 为本章设定了以下内容标准:
- 1.0 Explain the meaning of direct variation.
- 1.2 反变
- 1.3 联变
核心概念
正变
y ∝ x 即 y = kx。x 翻倍,y 也翻倍。
用一对数值求出 k,之后处处可用。
反变
y ∝ 1/x 即 y = k/x。x 增大,y 减小,图形是曲线,不是直线。
求常数 k
每道变化题都取决于先从所给数值求出 k;其余的就顺理成章。
本章如何考
试卷二用文字给出关系(“y 与 x 的平方成正变”)、一对数值求 k,再让你预测另一个值。最常见的失误是读错变化类型,所以第一句要格外留意。
如何复习本章
要避开的常见错误
- 把正变与反变混淆
- 变化涉及幂时忘了平方或开方
- 没先求 k 就去解答案
联合变化与综合变化:不止一个搭档
除了简单的正变化和反变化,一个量可以同时依赖两个或更多其他量。在联合变化中,y 与 x 和 z 都成正变化,写作 y ∝ xz,所以方程是 y = kxz。
在综合变化中,你把两种概念混合:例如 y 与 x 成正变化、与 z 成反变化,得 y ∝ x/z,所以 y = kx/z。关键一步是先把整个关系写成一个方程,凡与它成正变化的量放在上面,凡与它成反变化的量放在下面,单一常数 k 乘以全部。
求 k 的方法不变,代入一组完整对应的值即可,然后代入其余的值就能预测新值。
判断类型:比值恒定还是乘积恒定
本章最常见的错误是看错关系是正变化还是反变化,有两个快速检验能防止它。从文字看:正变化中两个量同向变动,一个升另一个也升,而反变化中它们反向变动,一个升另一个降。
从数值表看:正变化中每一对的比值 y ÷ x 保持不变(这个恒定比值就是 k),而反变化中每一对的乘积 x × y 保持不变(这个恒定乘积就是 k)。所以若表中数值每次相乘得同一值,就是反变化;若每次相除得同一值,就是正变化。
写方程前先检验其中一个,能及早抓住错误,那时还容易纠正。
当变量被平方或开方时
变化常涉及幂,稳妥的规则是从一开始就把幂写进方程,而不是事后补上。若 y 与 x 的平方成正变化,关系是 y = kx² 而非 y = kx;若 y 与 x 的平方根成反变化,则是 y = k/√x。
在幂已就位的情况下求 k,代入所给的一对值,先算 x² 或 √x,再解出 k,预测下一个值时也保留这个幂。最常见的失误是把关系当成线性来求 k,直到最后才想起平方,这会算错常数。
仔细阅读“……的平方”“……的立方”或“……的平方根”这类措辞,就能准确知道该写哪个幂。
一道考试式例题
这个例子是综合变化,混合一个正变化部分和一个反平方部分,正是试卷二题目常见的形式。
- (a)与 x 成正变化、与 z² 成反变化,所以 y ∝ x/z²,得 y = kx/z²。
- 代入已知的一组 x = 12、z = 2、y = 9:9 = k(12) / 2² = 12k / 4 = 3k。
- 所以 3k = 9,得 k = 3,方程为 y = 3x/z²。
- (b)代入 x = 20、z = 5:y = 3(20) / 5² = 60 / 25 = 2.4。
- (c)代入 y = 4、z = 3:4 = 3x / 3² = 3x / 9 = x / 3。
- 两边乘以 3:x = 4 × 3 = 12。
- 用(a)验算:3(12) / 3² = 36 / 9 = 4,与所给的 y 吻合。
学习变化
常见问题
本章如何考
SPM 数学通过 数学试卷一(客观题) 与 数学试卷二(主观题) 考查本章,依据上述 DSKP 内容标准。试卷二为步骤给分,因此写出每一步很重要。
要避开的常见错误
把正变与反变混淆; 变化涉及幂时忘了平方或开方; 没先求 k 就去解答案.
变化有公式在考试中提供吗?
本章在考试公式表上没有公式,步骤需靠记忆与方法。
我怎么知道是正变化还是反变化?
正变化中两个量同向变动,一个升另一个也升,比值 y ÷ x 保持不变。反变化中它们反向变动,一个升另一个降,乘积 x × y 保持不变。
看第一个量上升时,第二个量是升还是降。
变化里有个平方,它放在哪里?
把幂直接写进方程。若 y 与 z 的平方成反变化,写 y = k/z²,不是 y = k/z。
在平方已就位的情况下代入所给值求 k,预测下一个值时也保留这个平方。只在最后才补上会算错 k。
我真的必须先求出 k 吗?
是的,几乎每道 SPM 变化题都要。常数 k 把关系锁定到所给的具体数值,没有它就无法预测新值。
先从第一对对应值求出 k,写出完整方程,然后再代入第二组数值求答案。
资料来源:DSKP KSSM Mathematics Form 4 and 5 (Versi English)· SPM: Format Pentaksiran mulai 2021, Matematik (1449)