第二節 反變的定義與符號
反變的定義

給兩個非零變量\(\;x\;\)和\(\;y\;\),若存在一非零常數\(\;k\;\)使 \[{y = \frac{k}{x}}\color{black}{,}\] 我們便稱\(\;y\;\)隨\(\;x\;\)反變,或變量\(\;y\;\)與變量\(\;x\;\)成反比例。

我們稱\(\;y\;\)作因變量;\(\;x\;\)作自變量;\(\;k\;\)作變分常數

用乘積的說法,變量\(\;y\;\)隨變量\(\;x\;\)反變代表\(\;x\;\)與\(\;y\;\)的乘積\(\;xy=k\;\)是個常數。

假若變量\(\;y\;\)隨變量\(\;x\;\)反變,當\(\;x\;\)增加\(\;i\%\;\),\(\;y\;\)就減少\(\;d\%\;\)。\(\;i\;\)和\(\;d\;\)的關係可以這樣求得:

反變變量的乘積是個常數,則 \begin{align*} &xy = (1+i\%)x(1-d\%)y\\ \Rightarrow \quad &(1+i\%)(1-d\%) =1\\ \Rightarrow \quad &d =(1-\frac{1}{1+i\%})\times100 \end{align*} 顯然,若\(\;x\;\)增加的百分數\(\;i\neq 0\;\),則\(\;i\neq d\;\)也就是\(\;y\;\)減少的百分數。這是因為\(\;(1+i\%)(1-i\%)=1-i\%\times i\%<1\;\),而\(\;(1+i\%)(1-d\%)=1\;\)。

\(\;y\;\)隨著\(\;x\;\)反變有很多等價的説法,包括

\(\;y\;\)隨著\(\;\displaystyle \frac{1}{x}\) 
  • 正變
  • 反變
,也可以用符號\(\;\displaystyle y\propto \frac{1}{x}\;\)表示;
\(\;\displaystyle \frac{1}{x}\;\)隨著\(\;y\) 
  • 正變
  • 反變
\(\;x\;\)隨著\(\;y\) 
  • 正變
  • 反變
,也可以寫作\(\;xy=k\;\);
\(\;\displaystyle \frac{1}{y}\;\)隨著\(\;\displaystyle \frac{1}{x}\) 
  • 正變
  • 反變

反變的符號

當\(\;y\;\)隨\(\;x\;\)反變:

我們也可以記作\(\;\displaystyle {y \propto \frac{1}{x}}\;\)

如果 \(\displaystyle y\propto \frac{1}{x}\) 且 \(\displaystyle z\propto \frac{1}{y}\) ,則:

\(\;z\propto x\) 
  • 必然
  • 不一定
  • 不可能
正確;
\(\;\displaystyle z\propto \frac{1}{x}\) 
  • 必然
  • 不可能
正確。

題解:

反變關係並沒有遞移性。如果 \(\displaystyle y\propto \frac{1}{x}\) 且 \(\displaystyle z\propto \frac{1}{y}\),則存在變分常數 \(k_1,k_2\neq 0\) 使得 \[xy=k_1 , yz=k_2 \] 則有 \[\frac{z}{x}=\frac{k_2}{k_1}\] 我們把 \(\displaystyle \frac{k_2}{k_1}\) 設定為 \(K'\),顯然\(K'\neq 0\),且 \[z=K'x\] 即 \(z\propto x\)。

結論:

\(\;y\;\)隨\(\;x\;\)反變,且\(\;z\;\)隨\(\;y\;\)反變,則\(\;z\;\)隨\(\;x\;\)正變。

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