比率
2020-03-19 05:34:57
在中文里,比率这个词被用来代表两个数量的比值,这包括了两个相似却在用法上有所区分的概念:一个是比(ratio)的值;另一是变化率(rate of change,或简称rate),是一个数量相对于另一数量的变化量,例如,速率是物体的移动距离相对于时间的变化量,以每单位时间的移动距离来表示;心跳率是每分钟的心跳次数;税率则是每单位收入所应缴的税金。在物理学中,当我们提到比率(rate)或变化率(rate of change)时,通常是指某物理量在单位时间内的变化量,以此概念为基础,可以引申出各种物理变化率。然而,在不同的学术领域中,单位相同的变化率可能有不同的用法,因此有不同的名称与解释;相对的,基于历史因素或其它原因,同一个名词也可能在不同的领域中有相似但是不同的解读与单位。流率即单位时间内的流量。在流体力学中,流量的单位可以是体积,这称为体积流率;流量的单位也可以是质量,这称为质量流率。水文学中的“流量”(英语:discharge)也是一种体积流率,但是它有另外的研究内涵。虽然流率在概念上只与流量和时间有关,但是在测量与计算上,一个可用的定义是流体速度与所通过的表面或截面的内积,亦即流体在单位时间内垂直通过某表面或截面的流量。从流率可以导出通量,但是通量的确切定义要依照学术领域或是讨论对象来决定。在流体力学中,通量是流体在单位时间内垂直通过单位表面或截面的流量,亦即流率的面积密度,例如,体积通量与质量通量。因此,在已知流体通量的情形下,流率是通量的面积分,而在已知流率与正交面积的情形下,通量即流率与正交面积的比例。在电磁学中,通量的定义是电场或磁场通过某正交表面或截面的流量(场线的总数,参见电通量与磁通量),这与流率的定义相似,不同的是这里没有时间的概念,在数学上则是向量场与正交表面或截面的面积分。场线的面积密度可以用来比较场的强弱:电通量的面积密度称为“电通密度”,磁通量的面积密度称为“磁通密度”。在数学中,比(ratio)是同类型的两个数之间的关系 (例如,对象,人,学生,或任何相同单位的数值)。通常表示为
a
{displaystyle a}
比
b
{displaystyle b}
,或
a
:
b
{displaystyle a:b}
,有时表示为两个数的无量纲商数,以明确表示第一个数是第二个数的几倍(不一定为整数)。通俗地说,比例表示在一个东西中,有多少是特定的东西。
例如,假设有一碗水果,其中有8个柳橙和6个柠檬,那么柳橙与柠檬之比为
4
:
3
{displaystyle 4:3}
(相当于
8
:
6
{displaystyle 8:6}
),而柠檬与柳橙之比为
3
:
4
{displaystyle 3:4}
。
另外,柳橙与所有水果之比为
4
:
7
{displaystyle 4:7}
(相当于
8
:
14
{displaystyle 8:14}
)。比例
4
:
7
{displaystyle 4:7}
可以转化为分数
4
7
{displaystyle {frac {4}{7}}}
,表示有多少水果是柳橙。数
A
{displaystyle A}
和
B
{displaystyle B}
的比例可以表示为:表达
A
:
B
{displaystyle A:B}
与
C
:
D
{displaystyle C:D}
相等的形式为
A
:
B
=
C
:
D
{displaystyle A:B=C:D}
或
A
:
B
::
C
:
D
{displaystyle A:B::C:D}
。口头或书面的表达形式也可以为“
A
{displaystyle A}
比
B
{displaystyle B}
等于
C
{displaystyle C}
比
D
{displaystyle D}
”。在比例中,
A
,
B
,
C
,
D
{displaystyle A,B,C,D}
有特定的名称。
A
,
D
{displaystyle A,D}
称为比例的外项,
B
,
C
{displaystyle B,C}
称为比例的内项。比例中,若有三个或更多个比例相等,则称为连比。