Ưu đãi 50% Tặng Sổ tay 9+ Toán Cấp 2!
100%
Toán Lớp 7 Chương VI: Tỉ lệ thức và đại lượng tỉ lệ 4 lượt xem

Bài 22: Đại lượng tỉ lệ thuận

Bài 22 Toán 7 Tập 2: Định nghĩa đại lượng tỉ lệ thuận y = ax, các tính chất cơ bản và phương pháp giải các bài toán thực tiễn tỉ lệ thuận bám sát SGK.

Bài 22: Đại lượng tỉ lệ thuận
TOÁN 7 TẬP 2 • CHƯƠNG VI

BÀI 22: ĐẠI LƯỢNG TỈ LỆ THUẬN

Định nghĩa, tính chất của hai đại lượng tỉ lệ thuận và giải các bài toán thực tiễn bằng dãy tỉ số bằng nhau

Khái niệm, thuật ngữ
  • Đại lượng tỉ lệ thuận.
  • Hệ số tỉ lệ ($a \ne 0$).
  • Công thức liên hệ: $y = ax$.
Kiến thức, kĩ năng
  • Nhận biết hai đại lượng tỉ lệ thuận và xác định hệ số tỉ lệ.
  • Vận dụng tính chất: tỉ số hai giá trị tương ứng luôn không đổi ($\frac{y_1}{x_1} = \frac{y_2}{x_2} = a$).
  • Giải các bài toán chia tỉ lệ thuận thực tiễn: pha chế, phân chia khối lượng, năng suất lao động.
Tình huống mở đầu (SGK Trang 11)

Bột sắn dây được làm từ củ sắn dây, là một loại thực phẩm có nhiều tác dụng tốt với sức khoẻ. Ông An nhận thấy cứ $4{,}5\text{ kg}$ củ sắn dây tươi thì thu được khoảng $1\text{ kg}$ bột. Hỏi với 3 tạ củ sắn dây tươi, ông An sẽ thu được khoảng bao nhiêu kilôgam bột sắn dây?

Xem lời giải tình huống mở đầu

Đổi: $3\text{ tạ} = 300\text{ kg}$.

Gọi $x\ (\text{kg})$ là khối lượng bột sắn dây thu được từ $300\text{ kg}$ sắn dây tươi.

Vì khối lượng bột sắn dây thu được tỉ lệ thuận với khối lượng củ sắn dây tươi, nên ta có:

$$\frac{x}{300} = \frac{1}{4{,}5} \implies x = \frac{300 \cdot 1}{4{,}5} = \frac{300}{\frac{9}{2}} = \frac{600}{9} \approx 66{,}7\text{ (kg)}$$

Vậy ông An sẽ thu được khoảng $66{,}7\text{ kg}$ bột sắn dây.

Sơ đồ bột sắn dây
1

1. Đại lượng tỉ lệ thuận

Khám phá: Nhận biết đại lượng tỉ lệ thuận

Một xe ô tô di chuyển với vận tốc không đổi $60\text{ km/h}$. Gọi $s\ (\text{km})$ là quãng đường ô tô đi được trong khoảng thời gian $t\ (\text{h})$.

HĐ1 Thay mỗi dấu "?" trong bảng sau bằng số thích hợp:

$t\ (\text{h})$ $1$ $1{,}5$ $2$ $3$
$s\ (\text{km})$ $60$ $90$ $120$ $180$

HĐ2 Viết công thức tính quãng đường $s$ theo thời gian di chuyển tương ứng $t$:

Công thức: $s = 60 \cdot t$ (hay $s = 60t$).

Định nghĩa Đại lượng tỉ lệ thuận

Nếu đại lượng $y$ liên hệ với đại lượng $x$ theo công thức $y = ax$ ($a$ là hằng số khác 0) thì ta nói $y$ tỉ lệ thuận với $x$ theo hệ số tỉ lệ $a$.

Chú ý: Nếu $y$ tỉ lệ thuận với $x$ theo hệ số tỉ lệ $a$ thì $x$ tỉ lệ thuận với $y$ theo hệ số tỉ lệ $\frac{1}{a}$ (vì $y = ax \implies x = \frac{1}{a}y$). Khi đó ta nói $x$ và $y$ là hai đại lượng tỉ lệ thuận.

Ví dụ 1 (SGK Trang 12)

Biết rằng $x$ và $y$ là hai đại lượng tỉ lệ thuận và $x = 2$ khi $y = -4$.

  • a) Tìm hệ số tỉ lệ $a$ trong công thức $y = ax$. Từ đó viết công thức tính $y$ theo $x$;
  • b) Tìm giá trị của $y$ khi $x = 3$;
  • c) Tìm giá trị của $x$ khi $y = 0{,}8$.
Xem lời giải chi tiết

a) Ta có $a = \frac{y}{x} = \frac{-4}{2} = -2$. Do đó công thức tính $y$ theo $x$ là: $y = -2x$.

b) Khi $x = 3$ thì $y = -2 \cdot 3 = -6$.

c) Từ $y = -2x$ suy ra $x = -\frac{1}{2}y$. Do đó khi $y = 0{,}8$ thì:

$$x = -\frac{1}{2} \cdot 0{,}8 = -0{,}4$$

Ví dụ 2 (SGK Trang 12)

Cho $y$ tỉ lệ thuận với $x$ theo hệ số tỉ lệ $a = 5$.

$x$ $x_1 = 2$ $x_2 = 3$ $x_3 = 4$
$y$ $y_1 = 10$ $y_2 = 15$ $y_3 = 20$

Nhận xét: $\frac{y_1}{x_1} = \frac{10}{2} = 5;\quad \frac{y_2}{x_2} = \frac{15}{3} = 5;\quad \frac{y_3}{x_3} = \frac{20}{4} = 5 = a$.

TÍNH CHẤT CỦA HAI ĐẠI LƯỢNG TỈ LỆ THUẬN
  • Tỉ số hai giá trị tương ứng của chúng luôn không đổi (và bằng hệ số tỉ lệ):
    $$\frac{y_1}{x_1} = \frac{y_2}{x_2} = \frac{y_3}{x_3} = \dots = a$$
  • Tỉ số hai giá trị bất kì của đại lượng này bằng tỉ số hai giá trị tương ứng của đại lượng kia:
    $$\frac{y_1}{y_2} = \frac{x_1}{x_2};\quad \frac{y_1}{y_3} = \frac{x_1}{x_3};\quad \frac{y_2}{y_3} = \frac{x_2}{x_3};\dots$$
Luyện tập 1 (SGK Trang 12)

Theo Viện Dinh dưỡng Quốc gia, cứ trong $100\text{ g}$ đậu tương (đậu nành) thì có $34\text{ g}$ protein. Khối lượng protein trong đậu tương có tỉ lệ thuận với khối lượng đậu tương không? Nếu có thì hệ số tỉ lệ là bao nhiêu?

Xem lời giải chi tiết

Gọi khối lượng đậu tương là $x\ (\text{g})$ và khối lượng protein tương ứng là $y\ (\text{g})$.

Cứ $100\text{ g}$ đậu tương có $34\text{ g}$ protein, nên ta có công thức:

$$y = \frac{34}{100}x = 0{,}34x$$

Vậy khối lượng protein tỉ lệ thuận với khối lượng đậu tương theo hệ số tỉ lệ $a = 0{,}34$ (hoặc $\frac{17}{50}$).

2

2. Một số bài toán về đại lượng tỉ lệ thuận

Ví dụ 3 (SGK Trang 13)

Một công ty may quần áo bảo hộ lao động có hai xưởng may, xưởng thứ nhất có 25 công nhân, xưởng thứ hai có 30 công nhân. Mỗi ngày xưởng thứ hai may được nhiều hơn xưởng thứ nhất 20 bộ quần áo. Hỏi trong một ngày, mỗi xưởng may được bao nhiêu bộ quần áo (biết năng suất lao động của mỗi công nhân là như nhau)?

Xem lời giải chi tiết

Gọi số bộ quần áo may được trong một ngày của xưởng thứ nhất và xưởng thứ hai lần lượt là $x, y$ (bộ). Điều kiện: $x, y \in \mathbb{N}^*$.

Theo đề bài: $y - x = 20$.

Vì năng suất mỗi công nhân như nhau nên số bộ quần áo may được tỉ lệ thuận với số công nhân. Ta có:

$$\frac{x}{25} = \frac{y}{30}$$

Theo tính chất của dãy tỉ số bằng nhau, ta có:

$$\frac{x}{25} = \frac{y}{30} = \frac{y - x}{30 - 25} = \frac{20}{5} = 4$$

Suy ra:

  • $x = 4 \cdot 25 = 100$ (bộ quần áo);
  • $y = 4 \cdot 30 = 120$ (bộ quần áo).

Vậy mỗi ngày xưởng thứ nhất may được 100 bộ quần áo và xưởng thứ hai may được 120 bộ quần áo.

Luyện tập 2 (SGK Trang 13)

Hai thanh kim loại đồng chất có thể tích tương ứng là $10\text{ cm}^3$ và $15\text{ cm}^3$. Hỏi mỗi thanh nặng bao nhiêu gam, biết rằng một thanh nặng hơn thanh kia $40\text{ g}$?

Xem lời giải chi tiết

Gọi khối lượng của hai thanh kim loại lần lượt là $m_1, m_2\ (\text{g})$ ($m_1, m_2 > 0$).

Vì hai thanh kim loại đồng chất nên khối lượng tỉ lệ thuận với thể tích:

$$\frac{m_1}{10} = \frac{m_2}{15}$$

Do $15 > 10$ nên $m_2 > m_1$, suy ra $m_2 - m_1 = 40\text{ g}$.

Áp dụng tính chất của dãy tỉ số bằng nhau:

$$\frac{m_1}{10} = \frac{m_2}{15} = \frac{m_2 - m_1}{15 - 10} = \frac{40}{5} = 8$$

Suy ra:

  • $m_1 = 8 \cdot 10 = 80\text{ (g)}$;
  • $m_2 = 8 \cdot 15 = 120\text{ (g)}$.

Vậy thanh thứ nhất nặng $80\text{ g}$ và thanh thứ hai nặng $120\text{ g}$.

Ví dụ 4 (SGK Trang 13 - 14)

Trong một đợt tặng đồ dùng học tập cho học sinh vùng cao, có 635 quyển vở được chia cho ba lớp 7A, 7B, 7C tỉ lệ thuận với số học sinh của mỗi lớp. Hỏi mỗi lớp được tặng bao nhiêu quyển vở, biết sĩ số của ba lớp lần lượt là 40; 42 và 45 học sinh?

Xem lời giải chi tiết

Gọi $x, y, z$ (quyển) lần lượt là số vở ba lớp 7A, 7B, 7C nhận được. Ta có $x + y + z = 635$.

Theo đề bài: $\frac{x}{40} = \frac{y}{42} = \frac{z}{45}$.

Theo tính chất của dãy tỉ số bằng nhau, ta có:

$$\frac{x}{40} = \frac{y}{42} = \frac{z}{45} = \frac{x + y + z}{40 + 42 + 45} = \frac{635}{127} = 5$$

Suy ra: $x = 5 \cdot 40 = 200$; $y = 5 \cdot 42 = 210$; $z = 5 \cdot 45 = 225$.

Vậy ba lớp nhận được lần lượt là 200 quyển, 210 quyển và 225 quyển vở.

Luyện tập 3 (SGK Trang 14)

Hãy chia 1 tấn gạo thành ba phần có khối lượng tỉ lệ thuận với 2; 3; 5.

Xem lời giải chi tiết

Đổi: $1\text{ tấn} = 1000\text{ kg}$.

Gọi khối lượng ba phần gạo lần lượt là $x, y, z\ (\text{kg})$. Ta có $\frac{x}{2} = \frac{y}{3} = \frac{z}{5}$ và $x + y + z = 1000$.

Áp dụng tính chất của dãy tỉ số bằng nhau:

$$\frac{x}{2} = \frac{y}{3} = \frac{z}{5} = \frac{x + y + z}{2 + 3 + 5} = \frac{1000}{10} = 100$$

Suy ra: $x = 100 \cdot 2 = 200\text{ kg} = 0{,}2\text{ tấn}$; $y = 100 \cdot 3 = 300\text{ kg} = 0{,}3\text{ tấn}$; $z = 100 \cdot 5 = 500\text{ kg} = 0{,}5\text{ tấn}$.

Vậy ba phần gạo có khối lượng là $0{,}2\text{ tấn};\ 0{,}3\text{ tấn};\ 0{,}5\text{ tấn}$ (hay $200\text{ kg};\ 300\text{ kg};\ 500\text{ kg}$).

III. Lời giải Toàn bộ Bài tập SGK (Trang 14)

Bài 6.17 (SGK Trang 14)

Cho biết $x$ và $y$ là hai đại lượng tỉ lệ thuận. Thay mỗi dấu "?" trong bảng sau bằng số thích hợp:

$x$ $2$ $4$ $5$ ? ? ?
$y$ $-6$ ? ? $9$ $18$ $1{,}5$

Viết công thức mô tả mối quan hệ phụ thuộc giữa hai đại lượng $x$ và $y$.

Xem lời giải chi tiết

Hệ số tỉ lệ của $y$ đối với $x$ là: $a = \frac{y_1}{x_1} = \frac{-6}{2} = -3$.

Công thức mô tả mối quan hệ giữa hai đại lượng là: $y = -3x$ (hay $x = -\frac{1}{3}y$).

Từ đó ta tính được:

  • Khi $x = 4 \implies y = -3 \cdot 4 = -12$.
  • Khi $x = 5 \implies y = -3 \cdot 5 = -15$.
  • Khi $y = 9 \implies x = -\frac{1}{3} \cdot 9 = -3$.
  • Khi $y = 18 \implies x = -\frac{1}{3} \cdot 18 = -6$.
  • Khi $y = 1{,}5 \implies x = -\frac{1}{3} \cdot 1{,}5 = -0{,}5$.

Bảng số liệu hoàn chỉnh:

$x$ $2$ $4$ $5$ $-3$ $-6$ $-0{,}5$
$y$ $-6$ $-12$ $-15$ $9$ $18$ $1{,}5$
Bài 6.18 (SGK Trang 14)

Theo bảng giá trị dưới đây, hai đại lượng $x$ và $y$ có phải là hai đại lượng tỉ lệ thuận không?

Bảng a:
$x$$5$$9$$15$$24$
$y$$15$$27$$45$$72$
Bảng b:
$x$$4$$8$$16$$25$
$y$$8$$16$$30$$50$
Xem lời giải chi tiết

a) Bảng a:

Xét các tỉ số tương ứng: $\frac{15}{5} = 3;\quad \frac{27}{9} = 3;\quad \frac{45}{15} = 3;\quad \frac{72}{24} = 3$.

Vì các tỉ số $\frac{y}{x}$ luôn không đổi (và bằng 3) nên $x$ và $y$ là hai đại lượng tỉ lệ thuận.

b) Bảng b:

Xét các tỉ số tương ứng: $\frac{8}{4} = 2;\quad \frac{16}{8} = 2$, nhưng $\frac{30}{16} = 1{,}875 \ne 2$.

Vì tỉ số $\frac{y}{x}$ không không đổi nên $x$ và $y$ KHÔNG PHẢI là hai đại lượng tỉ lệ thuận.

Bài 6.19 (SGK Trang 14)

Cho biết $y$ tỉ lệ thuận với $x$ theo hệ số tỉ lệ $a$, $x$ tỉ lệ thuận với $z$ theo hệ số tỉ lệ $b$. Hỏi $y$ có tỉ lệ thuận với $z$ không? Nếu có thì hệ số tỉ lệ là bao nhiêu?

Xem lời giải chi tiết

Vì $y$ tỉ lệ thuận với $x$ theo hệ số tỉ lệ $a$ nên: $y = ax$ ($a \ne 0$).

Vì $x$ tỉ lệ thuận với $z$ theo hệ số tỉ lệ $b$ nên: $x = bz$ ($b \ne 0$).

Thay $x = bz$ vào công thức $y = ax$, ta được:

$$y = a(bz) = (ab)z$$

Vì $a \ne 0$ và $b \ne 0$ nên $ab \ne 0$.

Do đó, $y$ tỉ lệ thuận với $z$ theo hệ số tỉ lệ là $ab$.

Bài 6.20 (SGK Trang 14)

Hai bể nước hình hộp chữ nhật có chiều dài và chiều rộng tương ứng bằng nhau, nhưng chiều cao của bể thứ nhất bằng $\frac{3}{4}$ chiều cao của bể thứ hai. Để bơm đầy nước vào bể thứ nhất mất $4{,}5$ giờ. Hỏi phải mất bao nhiêu thời gian để bơm đầy nước vào bể thứ hai (nếu dùng máy bơm có cùng công suất)?

Xem lời giải chi tiết

Vì hai bể có cùng chiều dài và chiều rộng nên thể tích tỉ lệ thuận với chiều cao của bể:

$$\frac{V_1}{V_2} = \frac{h_1}{h_2} = \frac{3}{4}$$

Mặt khác, với máy bơm có cùng công suất, thời gian bơm đầy nước tỉ lệ thuận với thể tích bể nước:

$$\frac{t_1}{t_2} = \frac{V_1}{V_2} = \frac{3}{4}$$

Theo đề bài $t_1 = 4{,}5\text{ giờ}$, ta có:

$$\frac{4{,}5}{t_2} = \frac{3}{4} \implies t_2 = \frac{4{,}5 \cdot 4}{3} = \frac{18}{3} = 6\text{ (giờ)}$$

Vậy phải mất 6 giờ để bơm đầy nước vào bể thứ hai.

Sơ đồ hai bể nước

Hình minh họa: Chiều cao tỉ lệ 3 : 4 $\implies$ Thời gian bơm tỉ lệ 3 : 4

Bài 6.21 (SGK Trang 14)

Để chuẩn bị cho học sinh làm thí nghiệm, cô Hương chia $1{,}5$ lít hoá chất thành ba phần tỉ lệ thuận với 4; 5; 6 và đựng trong ba chiếc lọ. Hỏi mỗi chiếc lọ đựng bao nhiêu lít hoá chất đó?

Xem lời giải chi tiết

Gọi lượng hoá chất trong ba chiếc lọ lần lượt là $x, y, z$ (lít). Điều kiện: $x, y, z > 0$.

Theo đề bài: $\frac{x}{4} = \frac{y}{5} = \frac{z}{6}$ và $x + y + z = 1{,}5$.

Áp dụng tính chất của dãy tỉ số bằng nhau, ta có:

$$\frac{x}{4} = \frac{y}{5} = \frac{z}{6} = \frac{x + y + z}{4 + 5 + 6} = \frac{1{,}5}{15} = 0{,}1$$

Suy ra:

  • $x = 0{,}1 \cdot 4 = 0{,}4\text{ (lít)}$;
  • $y = 0{,}1 \cdot 5 = 0{,}5\text{ (lít)}$;
  • $z = 0{,}1 \cdot 6 = 0{,}6\text{ (lít)}$.

Vậy ba chiếc lọ lần lượt đựng $0{,}4$ lít; $0{,}5$ lít và $0{,}6$ lít hoá chất.