پرش به محتوای اصلی

نسبت و تناسب (هنر)

بخشی از بانک سؤال طبقه‌بندی‌شده‌ی این مبحث در کوئیز سنتر — رایگان و بدون نیاز به ثبت‌نام

خلاصه‌ی درسنامه

این خلاصه‌ی 30 درصدی درسنامه اصلی است. متن کامل با همه‌ی نکته‌ها، مثال‌های حل‌شده و جمع‌بندی، با ثبت‌نام رایگان در دسترست قرار می‌گیرد.

نسبت و تناسب (هنر)

نسبت و ساده‌کردن آن

نسبت دو عدد aa و bb (با b0b \neq 0) مقایسهٔ آن دو است و به‌صورت ab\frac{a}{b} یا a:ba : b نوشته می‌شود؛ aa را مقدم و bb را تالی می‌نامند. نسبت بر خلاف تفاضل بدون واحد است، پس دو کمیت باید هم‌جنس و هم‌واحد باشند. وقتی می‌گوییم نسبت طول به عرض یک تابلو 3:23:2 است، یعنی به ازای هر 33 واحد طول، 22 واحد عرض داریم — فارغ از اینکه بوم کوچک باشد یا دیواری.

برای ساده‌کردن، هر دو طرف را بر بزرگ‌ترین مقسوم‌علیه مشترک تقسیم می‌کنیم:

a:b=agcd(a,b):bgcd(a,b)a : b = \frac{a}{\gcd(a,b)} : \frac{b}{\gcd(a,b)}

اگر اعداد اعشاری یا کسری بودند، اول صحیحشان می‌کنیم: 1.2:0.8=12:8=3:21.2 : 0.8 = 12 : 8 = 3 : 2.

نسبت چندعضوی: برای ترکیب رنگ یا مصالح، نسبت را به شکل a:b:ca:b:c می‌نویسیم و بر ب.م.م هر سه تقسیم می‌کنیم. برای چسباندن a:ba:b و b:cb:c به یک نسبت سه‌تایی، عضو مشترک (bb) باید در هر دو نسبت به یک عدد (ک.م.م) برسد.

خواص کلیدی نسبت

a:b=ka:kb(k0)a:b = ka:kb \qquad (k \neq 0)
اگرab=cd=ef=kآنگاهa+c+eb+d+f=k\text{اگر} \quad \frac{a}{b} = \frac{c}{d} = \frac{e}{f} = k \quad \text{آنگاه} \quad \frac{a+c+e}{b+d+f} = k

خاصیت دوم («جمع‌پذیری نسبت‌های مساوی») مستقیم‌ترین ابزار برای مسائلی است که چند نسبت مساوی و مجموعشان داده شده است.

تناسب

تناسب برابری دو نسبت است:

ab=cdیاa:b=c:d\frac{a}{b} = \frac{c}{d} \qquad \text{یا} \qquad a:b = c:d

aa و dd را کناری‌ها (حدین) و bb و cc را وسطی‌ها (وسطین) می‌نامند. خاصیت اصلی:

ab=cd    a×d=b×c\frac{a}{b} = \frac{c}{d} \iff a \times d = b \times c

«ضرب کناری‌ها = ضرب وسطی‌ها» سریع‌ترین ابزار حل تناسب تک‌مجهولی است و در مسائل درصد، مقیاس و سرعت تکرار می‌شود.

تناسب پیوسته: اگر a:b=b:ca:b = b:c باشد، bb را میانگین هندسی aa و cc می‌گویند:

ab=bcb2=acb=ac(a,c>0)\frac{a}{b} = \frac{b}{c} \Rightarrow b^2 = ac \Rightarrow b = \sqrt{ac} \quad (a,c > 0)

خواص تبدیل: اگر ab=cd\frac{a}{b} = \frac{c}{d}، آنگاه

ba=dcac=bda+bb=c+ddabb=cdd\frac{b}{a} = \frac{d}{c} \qquad \frac{a}{c} = \frac{b}{d} \qquad \frac{a+b}{b} = \frac{c+d}{d} \qquad \frac{a-b}{b} = \frac{c-d}{d}

دو مورد آخر (ترکیب و تفکیک) اجازه می‌دهند بدون یافتن خود مجهول‌ها جواب بدهید؛ مثلاً اگر xy=35\frac{x}{y} = \frac{3}{5} باشد، مقدار x+yy\frac{x+y}{y} برابر است با 3+55=85\frac{3+5}{5} = \frac{8}{5}.

تناسب مستقیم و معکوس

دو کمیت متناسب مستقیماند هرگاه نسبتشان ثابت بماند:

yx=ky=kx\frac{y}{x} = k \quad \Leftrightarrow \quad y = kx

نمودار آن خط راستی گذرنده از مبدأ با شیب kk است و رابطهٔ حل مسئله y1x1=y2x2\frac{y_1}{x_1} = \frac{y_2}{x_2} است. در تناسب مستقیم اگر یک کمیت nn برابر شود، دیگری هم دقیقاً nn برابر می‌شود.

دو کمیت متناسب معکوساند هرگاه حاصل‌ضربشان ثابت بماند:

xy=ky=kxx \cdot y = k \quad \Leftrightarrow \quad y = \frac{k}{x}

نمودار آن هذلولی است، نه خط راست، و رابطهٔ حل مسئله x1y1=x2y2x_1 y_1 = x_2 y_2 است.

قاعدهٔ تشخیص: بپرسید «اگر یک کمیت بیشتر شود، دیگری بیشتر می‌شود یا کمتر؟» هم‌جهت → مستقیم، خلاف‌جهت → معکوس. مقدار رنگ ↔ تعداد بوم‌های رنگ‌شده و مقیاس نقشه ↔ فاصلهٔ روی کاغذ مستقیم‌اند؛ تعداد نقاش ↔ زمان تکمیل یک تابلو و سرعت ↔ زمان (با مسافت ثابت) معکوس‌اند. در جدول هم: تقسیم ستون‌ها ثابت باشد مستقیم است، حاصل‌ضرب ستون‌ها ثابت باشد معکوس.

تقسیم به نسبت داده‌شده

سهم هر جزء=عدد آن جزء در نسبتa+b+c×S\text{سهم هر جزء} = \frac{\text{عدد آن جزء در نسبت}}{a+b+c}\times S

در مسیر معکوس (یک سهم معلوم است و کل خواسته شده) اول ارزش «یک واحد سهم» را بیابید و سپس در مجموع اجزای نسبت ضرب کنید.

نسبت طلایی

پاره‌خط ABAB را در نقطهٔ CC چنان تقسیم می‌کنیم که نسبت کل به قطعهٔ بزرگ‌تر برابر نسبت قطعهٔ بزرگ‌تر به کوچک‌تر شود:

ABAC=ACCB=φ\frac{AB}{AC} = \frac{AC}{CB} = \varphi

این همان تناسب پیوسته است و به معادلهٔ x2x1=0x^2 - x - 1 = 0 می‌رسد:

φ=1+521.618\varphi = \frac{1+\sqrt5}{2} \approx 1.618

مستطیل طلایی مستطیلی است با LW=φ\frac{L}{W} = \varphi؛ اگر مربعی به ضلع برابر عرض از آن جدا کنید، مستطیل باقی‌مانده هم طلایی است — همان خاصیتی که زیربنای مارپیچ طلایی است. نسبت دو جملهٔ متوالی دنبالهٔ فیبوناچی (1,1,2,3,5,8,13,21,1,1,2,3,5,8,13,21,\ldots) نیز به φ\varphi میل می‌کند. در ترکیب‌بندی، تقسیم فضا به نسبت تقریبی 62:3862:38 اغلب چشم‌نوازتر از تقسیم دقیقاً وسط (50:5050:50) دیده می‌شود.

مقیاس و پرسپکتیو

مقیاس=طول روی طرحطول واقعی\text{مقیاس} = \frac{\text{طول روی طرح}}{\text{طول واقعی}}

مقیاس 1:n1:n یعنی هر واحد روی نقشه یا ماکت معادل nn واحد در واقعیت، و مقیاسی مثل 8:18:1 یعنی بزرگ‌نمایی. در پرسپکتیو، اندازهٔ ظاهری جسم با فاصله‌اش از بیننده نسبت معکوس دارد: فاصله دو برابر شود، اندازهٔ ظاهری روی صفحهٔ تصویر تقریباً نصف می‌شود.

تله‌های رایج

  • «AA به نسبت 2:32:3 با BB است» یعنی AB=23\frac{A}{B} = \frac{2}{3}، نه برعکس؛ ترتیب اعداد باید دقیقاً ترتیب نام‌بردن کمیت‌ها باشد.
  • پیش از نوشتن نسبت، هر دو کمیت را به یک واحد تبدیل کنید.
  • نسبت با تفاضل فرق دارد: سن 1010 و 1515 نسبت 2:32:3 دارد، اما پس از 55 سال 15:20=3:415:20 = 3:4 می‌شود؛ تفاضل ثابت می‌ماند، نسبت نه.

نمونه تست

پاسخنامه‌ی تحلیلی سه‌بخشی برای هر سؤال

  • چرا گزینه‌ی درست، درست است
  • چرا هر گزینه‌ی دیگر غلط است
  • تله‌ی تستی‌ای که باید بشناسی

1. نسبت 8484 به 126126 را تا ساده‌ترین حالت بنویسید.

  • 2:32:3
  • 3:23:2
  • 14:2114:21
  • 4:64:6

پاسخنامه‌ی تحلیلی

«2:32:3» درست است. بزرگ‌ترین مقسوم‌علیه مشترک 8484 و 126126 برابر 4242 است: 84=42×284=42\times2 و 126=42×3126=42\times3، پس نسبت ساده‌شده 2:32:3 می‌شود. «3:23:2» جای صورت و مخرج نسبت را عوض کرده است. «14:2114:21» و «4:64:6» با تقسیم بر عاملی غیر از بزرگ‌ترین مقسوم‌علیهِ مشترک (66 و 2121) به دست آمده‌اند و هنوز قابلِ ساده‌شدنِ بیشتر هستند. تلهٔ تستی: ساده‌سازیِ نسبت باید تا جایی ادامه یابد که صورت و مخرج دیگر مقسوم‌علیهِ مشترکی (به‌جز ۱) نداشته باشند؛ توقفِ زودهنگام رایج‌ترین خطاست.

2. طول و عرض یک بومِ نقاشی به نسبت 5:35:3 است. اگر طول آن 6565 سانتی‌متر باشد، عرض آن چند سانتی‌متر است؟

  • 3939
  • 4242
  • 3636
  • 4545

پاسخنامه‌ی تحلیلی

«3939» درست است. چون 55 واحد از نسبت برابر 6565 سانتی‌متر است، هر واحد برابر 65÷5=1365\div5=13 سانتی‌متر می‌شود؛ پس عرض که 33 واحد است برابر 3×13=393\times13=39 سانتی‌متر است. «4242»، «3636» و «4545» از محاسبهٔ نادرستِ واحد (تقسیم یا ضربِ اشتباه) به دست می‌آیند و با نسبتِ داده‌شده سازگار نیستند. تلهٔ تستی: باید ابتدا ارزشِ «یک واحد» از نسبت را از رویِ عددِ داده‌شده پیدا کرد، نه مستقیماً یکی از اعدادِ نسبت را در طول ضرب کرد.

3. در یک کارگاه سفال، خاک رس و آب به نسبت 7:27:2 مخلوط می‌شوند. اگر 1818 کیلوگرم خاک رس داشته باشیم، چند کیلوگرم آب لازم است؟

  • 36/736/7 کیلوگرم
  • 6363 کیلوگرم
  • 99 کیلوگرم
  • 1414 کیلوگرم

پاسخنامه‌ی تحلیلی

«36/736/7 کیلوگرم» درست است. از تناسب 72=18x\dfrac{7}{2}=\dfrac{18}{x} داریم 7x=367x=36 پس x=367x=\dfrac{36}{7} کیلوگرم. «6363 کیلوگرم» از ضربِ مستقیمِ 18×3.518\times3.5 با یک نسبتِ اشتباه به دست آمده است. «99 کیلوگرم» نصفِ عددِ خاک رس است بدونِ توجه به نسبتِ واقعی. «1414 کیلوگرم» با دو برابر کردنِ 77 (به‌جای تناسب) ساخته شده. تلهٔ تستی: در نسبت‌های غیرمقسوم‌علیه‌دار (مثل 7:27:2 روی 1818)، پاسخ همیشه عددی صحیح نیست؛ نباید برایِ «گِرد شدنِ» جواب، عمداً عدد را تغییر داد.

4. کدام نسبت با نسبت 18:2418:24 برابر است؟

  • 3:43:4
  • 4:34:3
  • 9:169:16
  • 6:96:9

پاسخنامه‌ی تحلیلی

«3:43:4» درست است. با تقسیمِ هر دو طرفِ نسبت بر بزرگ‌ترین مقسوم‌علیهِ مشترکشان یعنی 66، داریم 18÷6=318\div6=3 و 24÷6=424\div6=4. «4:34:3» جای صورت و مخرج را عوض کرده. «9:169:16» بجایِ تقسیم بر عددِ مشترک، هرکدام از اعداد را به‌طور جداگانه و اشتباه تغییر داده. «6:96:9» ساده‌سازیِ ناقص با تقسیم بر 33 به‌جای 66 است که خودش هنوز قابلِ ساده‌ترشدن است. تلهٔ تستی: برایِ اطمینان از برابریِ دو نسبت، ساده‌ترین راه بررسیِ ضربِ متقاطع است: 18×4=7218\times4=72 و 24×3=7224\times3=72؛ برابریِ این دو حاصل‌ضرب تضمینِ درستیِ پاسخ است.

5. در یک مجموعه رنگ گواش، رنگ آبی و زرد به نسبت 9:159:15 در یک قوطیِ ترکیبی هستند. این نسبت به ساده‌ترین شکل کدام است؟

  • 3:53:5
  • 5:35:3
  • 1:21:2
  • 3:63:6

پاسخنامه‌ی تحلیلی

«3:53:5» درست است چون بزرگ‌ترین مقسوم‌علیهِ مشترکِ 99 و 1515 برابر 33 است و 9÷3=39\div3=3، 15÷3=515\div3=5. «5:35:3» ترتیبِ آبی و زرد را برعکس کرده است. «1:21:2» از یک تقریبِ نادرست (نه تقسیمِ واقعی بر مقسوم‌علیهِ مشترک) به دست آمده. «3:63:6» با تغییرِ اشتباهِ عددِ دوم ساخته شده و اصلاً با نسبتِ اصلی هم‌ارز نیست. تلهٔ تستی: نسبتِ ساده‌شده باید با ضربِ متقاطع دقیقاً با نسبتِ اصلی برابر بماند؛ فقط «شبیه‌بودنِ» اعداد کافی نیست.

6. نسبتِ 0.750.75 به 22 را به‌صورت ساده‌ترین نسبتِ اعداد صحیح بنویسید.

  • 3:83:8
  • 3:43:4
  • 3:23:2
  • 4:34:3

پاسخنامه‌ی تحلیلی

«3:83:8» درست است. با ضربِ هر دو طرف در 44 داریم 0.75×4=30.75\times4=3 و 2×4=82\times4=8، پس نسبت 3:83:8 می‌شود که دیگر قابلِ ساده‌شدن نیست. «3:43:4» با ضرب در عددِ اشتباه (مثلاً 44 فقط رویِ یک طرف) به دست می‌آید. «3:23:2» با نادیده‌گرفتنِ رقمِ اعشاریِ 0.750.75 و گرد کردنِ آن به 11 ساخته شده. «4:34:3» هم ترتیب و هم مقدار را اشتباه گرفته. تلهٔ تستی: برایِ حذفِ اعشار در نسبت، باید هر دو طرف را در همان ضریبی ضرب کرد که مخرجِ اعشار را از بین می‌برد (اینجا ×4\times4)، نه فقط یک طرف را.

7. اگر نسبتِ سنِ دو خواهر 4:74:7 باشد و مجموعِ سنشان 4444 سال باشد، سنِ خواهرِ کوچک‌تر چند سال است؟

  • 1616
  • 2828
  • 1414
  • 1818

پاسخنامه‌ی تحلیلی

«1616» درست است. مجموعِ اجزایِ نسبت 4+7=114+7=11 است، پس هر واحد برابر 44÷11=444\div11=4 سال است و سنِ خواهرِ کوچک‌تر (که 44 واحد است) برابر 4×4=164\times4=16 سال می‌شود. «2828» سنِ خواهرِ بزرگ‌تر است، نه کوچک‌تر. «1414» با تقسیمِ نادرستِ 4444 بر عددی غیر از 1111 به دست آمده. «1818» از یک محاسبهٔ نامتناسب و اشتباه ساخته شده. تلهٔ تستی: باید دقت کرد کدام عدد از نسبت به کدام فرد تعلق دارد؛ اشتباه‌گرفتنِ سهمِ کوچک‌تر با بزرگ‌تر رایج‌ترین خطایِ این نوع مسائل است.

8. در یک دستهٔ ۴۵ نفرهٔ کارگاهِ خوشنویسی، نسبتِ هنرجویانِ نستعلیق به شکسته 4:54:5 است. تعدادِ هنرجویانِ نستعلیق چند نفر است؟

  • 2020
  • 2525
  • 1818
  • 2222

پاسخنامه‌ی تحلیلی

«2020» درست است. مجموعِ اجزایِ نسبت 4+5=94+5=9 است و هر واحد برابر 45÷9=545\div9=5 نفر می‌شود؛ پس هنرجویانِ نستعلیق (44 واحد) برابر 4×5=204\times5=20 نفرند. «2525» تعدادِ هنرجویانِ شکسته است، نه نستعلیق. «1818» و «2222» از تقسیمِ نادرستِ 4545 بر عددی غیر از 99 حاصل شده‌اند. تلهٔ تستی: در تقسیم به نسبت، ابتدا باید مجموعِ اجزایِ نسبت محاسبه شود و کلِ مقدار بر همان مجموع تقسیم گردد، نه بر یکی از اجزایِ نسبت.

9. در ترکیبِ یک رنگِ سبز، آبی، زرد و سفید به نسبتِ 40:60:10040:60:100 با هم مخلوط می‌شوند. این نسبت در ساده‌ترین حالت کدام است؟

  • 2:3:52:3:5
  • 4:6:104:6:10
  • 1:2:31:2:3
  • 2:3:42:3:4

پاسخنامه‌ی تحلیلی

«2:3:52:3:5» درست است چون بزرگ‌ترین مقسوم‌علیهِ مشترکِ هر سه عددِ 4040، 6060 و 100100 برابر 2020 است: 40÷20=240\div20=2، 60÷20=360\div20=3، 100÷20=5100\div20=5. «4:6:104:6:10» با تقسیم بر 1010 به‌جای 2020 به دست آمده و هنوز قابلِ ساده‌شدن است. «1:2:31:2:3» و «2:3:42:3:4» با محاسبهٔ نادرستِ یکی از سه عدد ساخته شده‌اند. تلهٔ تستی: در نسبت‌هایِ سه‌عضوی، بزرگ‌ترین مقسوم‌علیهِ مشترک باید بینِ **هر سه** عدد به‌طورِ هم‌زمان یافت شود، نه فقط بینِ دوتایِ اول.

10. اگر a:b=3:4a:b=3:4 و b:c=5:7b:c=5:7 باشد، نسبتِ a:b:ca:b:c کدام است؟

  • 15:20:2815:20:28
  • 3:4:73:4:7
  • 15:20:3515:20:35
  • 3:5:73:5:7

پاسخنامه‌ی تحلیلی

«15:20:2815:20:28» درست است. برایِ ترکیبِ دو نسبت، باید مقدارِ مشترک (bb) در هر دو یکسان شود: ب.م.م(4,5)=20ب.م.م(4,5)=20، پس a:b=3:4=15:20a:b=3:4=15:20 و b:c=5:7=20:28b:c=5:7=20:28؛ نتیجه a:b:c=15:20:28a:b:c=15:20:28. «3:4:73:4:7» بدونِ هم‌مقیاس‌کردنِ bb، دو نسبت را مستقیماً کنارِ هم گذاشته که غلط است. «15:20:3515:20:35» مقدارِ cc را با ضریبِ نادرست محاسبه کرده. «3:5:73:5:7» عددِ وسط (bb) را کاملاً نادیده گرفته. تلهٔ تستی: پیش از ترکیبِ دو نسبتِ دوتایی، باید عضوِ مشترک را با ک.م.م به یک عددِ یکسان در هر دو نسبت رساند؛ در غیرِ این صورت نسبتِ نهایی نادرست خواهد بود.

مباحث مرتبط

ادامه‌ی این مبحث رو ببین

با ثبت‌نام رایگان، به بانک کامل سؤال، شبیه‌ساز کنکور و تحلیل پیشرفت دسترسی داری

ثبت‌نام رایگان