비율과 비례
Ratios & Proportions
개념 요약
비율 (Ratio)
Ratio (비율)란 두 양의 상대적인 크기를 나타내는 것입니다. a와 b의 비율은 a:b 또는 a/b로 표기합니다. 예를 들어 남학생 3명, 여학생 5명이 있다면 남녀 비율은 3:5입니다.
비율을 Simplify (약분)할 때는 양쪽을 최대공약수(GCF)로 나눕니다. 예를 들어 12:18의 경우, GCF = 6이므로 12:18 = 2:3으로 단순화됩니다.
중요: 비율은 실제 값이 아닌 상대적 크기만 나타냅니다. a:b = 3:5라고 해서 a=3, b=5인 것이 아닙니다. 실제 값은 a=3k, b=5k (k는 양의 정수)입니다. 이것이 GMAT에서 자주 출제되는 함정입니다.
비례 (Proportion)
Proportion (비례)이란 두 비율이 같다는 등식입니다. a:b = c:d 또는 a/b = c/d로 표현합니다. 이때 Cross Multiplication (교차곱)을 사용하여 ad = bc로 변환할 수 있습니다.
예시: x:6 = 4:12 → 12x = 24 → x = 2
정비례와 반비례
Direct Proportion (정비례): 한 양이 증가하면 다른 양도 같은 비율로 증가하는 관계입니다. 수식으로 y = kx (k는 Proportionality Constant 비례상수)로 나타냅니다. 예를 들어, 시속 60km로 달릴 때 거리는 시간에 정비례합니다.
Inverse Proportion (반비례): 한 양이 증가하면 다른 양은 같은 비율로 감소하는 관계입니다. 수식으로 y = k/x (k는 비례상수)로 나타냅니다. 예를 들어, 일정한 거리를 이동할 때 속도가 빨라지면 걸리는 시간은 줄어듭니다.
Part-to-Part vs Part-to-Whole 비율
Part-to-Part Ratio (부분 대 부분 비율): 전체의 두 부분을 비교합니다. 남:여 = 3:5는 부분 대 부분 비율입니다.
Part-to-Whole Ratio (부분 대 전체 비율): 한 부분을 전체와 비교합니다. 남:전체 = 3:8 (남 3 + 여 5 = 전체 8). GMAT에서는 부분-부분 비율을 주고 부분-전체를 묻거나, 그 반대를 묻는 문제가 자주 나옵니다.
혼합 비율 (Mixture & Alligation)
두 용액이나 물질을 섞을 때, 혼합 비율을 구하는 문제가 자주 출제됩니다. 농도가 다른 두 용액 A(농도 a%)와 B(농도 b%)를 섞어 원하는 농도 c%를 만들 때, A와 B의 혼합 비율은 다음과 같습니다:
A의 양 : B의 양 = (b - c) : (c - a)
이것을 Alligation (알리게이션) 방법이라 합니다.
백분율과 비율
Percent (백분율, 퍼센트)란 전체를 100으로 보았을 때의 비율입니다. 즉, 25%는 25/100 = 1/4을 의미합니다. 백분율 = (부분/전체) × 100으로 계산합니다.
GMAT 핵심 함정
1. 비율은 실제 값을 알려주지 않습니다. 비율 3:5는 실제 값이 3과 5라는 뜻이 아닙니다.
2. 비율을 비교할 때는 반드시 같은 기준으로 통일해야 합니다.
3. 세 개 이상의 비율을 연결할 때는 공통 항을 맞춰야 합니다. 예: x:y = 2:3이고 y:z = 4:5이면, y를 12(3과 4의 LCM)로 맞춰 x:y:z = 8:12:15가 됩니다.
직관적 이해
실생활 비유
비율은 '레시피'와 같아요. 커피와 물을 1:5로 타면 진하고, 1:10으로 타면 연해요. 실제로 몇 ml를 쓰든 상관없이, 비율만 같으면 같은 맛이 나는 거죠. 비율은 '절대적 양'이 아닌 '관계'를 나타냅니다.
패턴으로 이해하기
비율 3:5에서 전체는 항상 3+5=8의 배수예요. 전체가 40명이면? 40÷8=5배, 그러니 3×5=15명과 5×5=25명. 이 패턴만 익히면 비율 문제의 80%는 풀 수 있어요.
왜 GMAT에서 중요한가?
GMAT Word Problem의 핵심 도구입니다. 비율 → 실제값 변환, 세 개 이상의 비율 연결, 혼합 비율 문제가 매 시험 2-3문제씩 출제됩니다.
핵심 공식
용어 정리
| English | 한국어 |
|---|---|
| Ratio | 비율 |
| Proportion | 비례 |
| Direct Proportion | 정비례 |
| Inverse Proportion | 반비례 |
| Cross Multiplication | 교차곱 |
| Percent | 백분율 (퍼센트) |
| Part | 부분 |
| Whole | 전체 |
| Rate | 비율 (속도/단위당 양) |
| Scale | 축척 (스케일) |
자주 하는 실수
❌ 틀린 생각:“비율이 3:5이면 첫 번째 값은 3이다”
✅ 올바른 이해:비율은 상대적 크기만 나타냅니다. 실제 값은 3k, 5k (k는 양의 정수)로, k를 모르면 실제 값을 알 수 없습니다.
💡 GMAT 출제 포인트:DS 문제에서 "비율만 주고 실제 값을 묻는" 유형이 자주 출제됩니다. 비율만으로는 충분하지 않다는 것이 함정입니다.
❌ 틀린 생각:“평균 속도 = 두 속도의 산술 평균이다”
✅ 올바른 이해:같은 거리를 다른 속도로 이동할 때, 평균 속도 = 2ab/(a+b)입니다 (조화평균). 예: 60km/h와 40km/h → 평균 속도는 50이 아니라 48km/h입니다.
💡 GMAT 출제 포인트:"왕복 평균 속도" 문제에서 단순 평균을 선지에 넣어 함정을 만듭니다.
❌ 틀린 생각:“a:b와 b:c가 주어지면 a:c = a:c로 바로 구할 수 있다”
✅ 올바른 이해:b의 값을 통일해야 합니다. a:b = 2:3, b:c = 4:5라면 b를 12로 통일 → a:b:c = 8:12:15이므로 a:c = 8:15입니다.
💡 GMAT 출제 포인트:세 개 이상의 비율 연결은 GMAT 단골 문제입니다. 공통 항목의 LCM을 구하는 것이 핵심입니다.
❌ 틀린 생각:“비율 문제에서 비율을 더할 수 있다”
✅ 올바른 이해:비율은 직접 더하거나 빼면 안 됩니다. 비율을 실제 값으로 변환한 후에 연산해야 합니다.
💡 GMAT 출제 포인트:"두 그룹을 합칠 때의 비율" 문제에서 비율을 단순 합산하는 함정에 빠지지 마세요.
예시 문제 (15문제)
한 학급에서 남학생과 여학생의 비율이 3:5이고, 전체 학생 수가 40명일 때, 남학생은 몇 명입니까?