比と比率の考え方:比例式からレシピ・地図まで
比とは「2つの量の関係」
比は、2つの量が互いにどのくらいの大きさかを「3:4」のように表したものです。「3対4」と読みます。前の数を後ろの数で割った 3 ÷ 4 = 0.75 を比の値といい、分数で書けば 3/4 です。日常では、比の値や、それを百分率に直したものを「比率」と呼ぶことが多くあります。
比には、両方に同じ数をかけても、同じ数で割っても変わらないという性質があります。3:4、6:8、30:40 は、どれも比の値が0.75で、同じ比です。この性質を使うと、比を簡単にしたり、足りない数を求めたりできます。
比を簡単にする
- 整数の比:12:18 は、両方を最大公約数の6で割って 2:3。
- 小数の比:0.6:1.5 は、両方に10をかけて 6:15、さらに3で割って 2:5。
- 分数の比:1/2 : 1/3 は、分母の最小公倍数の6を両方にかけて 3:2。
- 単位がちがう比:1.2m : 80cm は、単位をcmにそろえて 120:80、40で割って 3:2。
単位をそろえずに「1.2:80」のまま計算すると、まったく別の比になってしまいます。比をつくる前に、必ず単位を確認しましょう。
比例式:内項の積=外項の積
「3:5 = x:20」のように、比が等しいことを表した式を比例式といいます。a:b = c:d のとき、内側の2つ(bとc)をかけたものと、外側の2つ(aとd)をかけたものは等しくなります。
a × d = b × c(外項の積 = 内項の積)
3:5 = x:20 なら、外項の積は 3 × 20 = 60、内項の積は 5 × x なので、5x = 60、x = 12です。確かめると、12:20 は両方を4で割って 3:5 になります。もうひとつ、4:x = 10:25 なら、4 × 25 = x × 10 から 10x = 100、x = 10です。
この決まりは、比の値が等しいこと(a/b = c/d)の両辺に b × d をかけると出てきます。公式を忘れても、「20は5の4倍だから、xは3の4倍で12」と倍率で考えれば同じ答えにたどり着けます。
3つの量をつなぐ比(連比)
「A:B = 2:3、B:C = 4:5」のように、2つの比が別々に与えられているときは、共通するBの数をそろえると、3つをまとめた比が作れます。Bは3と4なので、最小公倍数の12にそろえます。A:B = 2:3 の両方に4をかけて 8:12、B:C = 4:5 の両方に3をかけて 12:15 です。これで A:B:C = 8:12:15 となります。AとCを直接比べると 8:15 で、AはCの約0.53倍だとわかります。
レシピの分量を増やす・減らす
4人分のレシピで6人分を作りたいときは、すべての材料に 6 ÷ 4 = 1.5 をかけます。3人分なら 3 ÷ 4 = 0.75 をかけます。「作りたい人数 ÷ レシピの人数」が倍率です。
| 材料 | 4人分(元のレシピ) | 6人分(× 1.5) | 3人分(× 0.75) |
|---|---|---|---|
| 豚肉 | 300g | 450g | 225g |
| しょうゆ | 大さじ3 | 大さじ4.5 | 大さじ2.25 |
| 砂糖 | 大さじ2 | 大さじ3 | 大さじ1.5 |
| 水 | 200mL | 300mL | 150mL |
大さじ2.25のような半端な量は、大さじ1 = 15mL、小さじ1 = 5mL を使って直します。大さじ0.25は 15 × 0.25 = 3.75mL で、小さじ3/4にあたるので、「大さじ2と小さじ3/4」と量れます。なお、煮る時間や火加減は分量に比例して変わるわけではないので、様子を見ながら調整しましょう。
地図の縮尺と模型
地図の縮尺「1:25,000」は、地図上の長さが実際の25,000分の1であることを表します。地図上の1cmは 25,000cm = 250m です。
- 1:25,000 の地図で4cm:4 × 25,000 = 100,000cm = 1km
- 実際の2.5kmを1:50,000 の地図にかくと:250,000cm ÷ 50,000 = 5cm
- 1/24 の模型の車で、実物の長さが4.2m:420cm ÷ 24 = 17.5cm
気をつけたいのは面積です。長さが25,000倍なら、面積は 25,000 × 25,000 倍になります。1:25,000 の地図で1辺2cmの正方形は、実際には1辺500mの正方形なので、面積は 500 × 500 = 250,000m²(0.25km²)です。「地図上の4cm²の25,000倍」ではありません。
比を百分率(%)に直す
比を「全体の何%か」に直すには、まず全体を比の合計で表します。3:2 なら全体は 3 + 2 = 5 なので、前の量は 3/5 = 60%、後ろの量は 2/5 = 40%です。一方、「前の量は後ろの量の何倍か」なら、3 ÷ 2 = 1.5 倍、つまり150%です。「全体に対する割合」と「相手に対する割合」を区別しましょう。
濃縮された飲み物や調味料を薄めるときも比が使われます。「原液1に対して水4」で薄めるなら、原液は全体の 1/5 = 20% です。600mL作るなら、原液は 600 × 1/5 = 120mL、水は 480mLです。ただし「4倍に薄める」という表示は、多くの場合「全体を原液の4倍の量にする」、つまり原液1に水3という意味で使われます。「1:4」と「4倍」は同じではないので、製品の表示をよく確認してください。
画面や写真の縦横比も比です。横:縦 = 16:9 で横が1,920ピクセルなら、縦は 1,920 × 9 ÷ 16 = 1,080ピクセルです。割合の計算はパーセント電卓で、基本の考え方はパーセント計算ガイドで確認できます。
比で分ける:3:2で分けるには
ある量を決まった比で分けるときは、「全体 ÷ 比の合計」で1つ分を出し、それぞれの数をかけます。
- 2,500円を3:2で分ける:比の合計は5、1つ分は 2,500 ÷ 5 = 500円。3 × 500 = 1,500円と、2 × 500 = 1,000円。
- 1mのリボンを2:3:5で切り分ける:比の合計は10、1つ分は 100 ÷ 10 = 10cm。20cm、30cm、50cm。
割り切れないときは端数に注意します。1,000円を3人で同じ額(1:1:1)に分けると、1人 333.33…円です。全員を333円にすると合計999円で、1円が余ります。こうしたときは、最後の1人を「全体 − ほかの人の合計」で決めると、合計がぴったり合います。端数の丸め方は四捨五入のガイドでくわしく説明しています。
よくある間違い
- 比の順番を逆にする:「AとBの比が3:2」と「BとAの比」は 2:3 です。どちらが前かを確認します。
- 両方に同じ数を足す:3:2 の両方に1を足した 4:3 は、もとと別の比です。比が変わらないのは、かけ算とわり算だけです。
- 単位をそろえない:m と cm、L と mL が混ざったまま比をつくらない。
- 縮尺で面積を長さと同じ倍率にする:面積は倍率の2乗になります。
よくある質問
比の値と分数は同じものですか?
同じ値を表します。3:4 の比の値は 3 ÷ 4 で、分数の 3/4、小数の 0.75 と等しくなります。分数と小数の行き来は分数・小数・百分率の変換ガイドで説明しています。
3つの数の比でも、比例式は使えますか?
a:b:c の形では「内項・外項」は使えませんが、1つ分を求める方法なら使えます。2:3:5 で最初が40なら、1つ分は20なので、残りは60と100です。
比を簡単にしないと間違いですか?
値としては同じなので間違いではありませんが、ふつうはいちばん小さな整数の比にして答えます。12:18 なら 2:3 です。
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