Evaluarea Națională

Șirul de rapoarte egale. Mărimi proporționale. Regula de trei simplă

Șirul de rapoarte egale

Când avem mai mult de două rapoarte egale, a1b1=a2b2==anbn=k\dfrac{a_1}{b_1}=\dfrac{a_2}{b_2}=\cdots=\dfrac{a_n}{b_n}=k, spunem că formează un șir de rapoarte egale. Proprietatea de bază este:

a1b1=a2b2==anbn=a1+a2++anb1+b2++bn\dfrac{a_1}{b_1}=\dfrac{a_2}{b_2}=\cdots=\dfrac{a_n}{b_n}=\dfrac{a_1+a_2+\cdots+a_n}{b_1+b_2+\cdots+b_n}

adică suma numărătorilor împărțită la suma numitorilor dă tot valoarea comună kk. Această proprietate se folosește foarte des pentru a împărți un număr în părți proporționale cu niște numere date: dacă trebuie împărțit SS în părți direct proporționale cu p1,p2,,pnp_1,p_2,\ldots,p_n, notăm fiecare parte xi=kpix_i=k\cdot p_i și, cum x1+x2++xn=Sx_1+x_2+\cdots+x_n=S, rezultă k=Sp1+p2++pnk=\dfrac{S}{p_1+p_2+\cdots+p_n}.

Mărimi direct proporționale

Două mărimi variabile xx și yy sunt direct proporționale dacă raportul valorilor corespunzătoare este constant: x1y1=x2y2=k\dfrac{x_1}{y_1}=\dfrac{x_2}{y_2}=k (echivalent, y=kxy=k\cdot x). Practic, dacă xx crește de un anumit număr de ori, yy crește de același număr de ori (și la fel la scădere). Exemple: cantitatea de marfă și prețul plătit (la preț unitar fix); distanța parcursă și timpul, la viteză constantă.

Mărimi invers proporționale

Două mărimi xx și yy sunt invers proporționale dacă produsul valorilor corespunzătoare este constant: x1y1=x2y2=kx_1\cdot y_1=x_2\cdot y_2=k. Dacă xx crește de un anumit număr de ori, yy scade de același număr de ori. Exemple: numărul de muncitori și numărul de zile necesare pentru a termina o lucrare (la ritm constant de lucru); viteza și timpul necesar pentru a parcurge o distanță fixă.

Regula de trei simplă

Este metoda practică de rezolvare a problemelor cu două mărimi proporționale, atunci când se cunosc trei valori și trebuie aflată a patra.

  • Pentru mărimi direct proporționale: se scrie proporția x1y1=x2y2\dfrac{x_1}{y_1}=\dfrac{x_2}{y_2} și se află necunoscuta cu proprietatea fundamentală.
  • Pentru mărimi invers proporționale: se scrie egalitatea produselor x1y1=x2y2x_1\cdot y_1=x_2\cdot y_2, sau echivalent proporția x1x2=y2y1\dfrac{x_1}{x_2}=\dfrac{y_2}{y_1} (rapoartele se „inversează”).

Pasul esențial, înainte de a scrie orice proporție, este să stabilim corect tipul de proporționalitate: ne întrebăm dacă, atunci când o mărime crește, cealaltă crește (direct) sau scade (invers), în contextul concret al problemei.

Formule

  • Șir de rapoarte egale: a1b1=a2b2==anbn=a1+a2++anb1+b2++bn\dfrac{a_1}{b_1}=\dfrac{a_2}{b_2}=\cdots=\dfrac{a_n}{b_n}=\dfrac{a_1+a_2+\cdots+a_n}{b_1+b_2+\cdots+b_n}

  • Mărimi direct proporționale: x1y1=x2y2=k  (y=kx)\dfrac{x_1}{y_1}=\dfrac{x_2}{y_2}=k\ \ (y=k\cdot x)

  • Mărimi invers proporționale: x1y1=x2y2=k  (y=kx)x_1\cdot y_1=x_2\cdot y_2=k\ \ \left(y=\dfrac{k}{x}\right)

  • Regula de trei simplă (invers proporțional): x1x2=y2y1\dfrac{x_1}{x_2}=\dfrac{y_2}{y_1}

Exemple rezolvate

Exemplul 1

Împărțiți numărul 180180 în trei părți direct proporționale cu 2,3,42,3,4.

Notăm părțile a=2ka=2k, b=3kb=3k, c=4kc=4k. Din a+b+c=180a+b+c=180 obținem 2k+3k+4k=1802k+3k+4k=180, deci 9k=1809k=180, adică k=20k=20. Rezultă a=40a=40, b=60b=60, c=80c=80. Verificare: 40+60+80=18040+60+80=180.

Exemplul 2

33 kg de mere costă 1515 lei. Câți lei costă 55 kg de mere?

Cantitatea și prețul sunt mărimi direct proporționale (la preț unitar fix). Scriem proporția 315=5x\dfrac{3}{15}=\dfrac{5}{x}, de unde 3x=155=753x=15\cdot5=75, deci x=25x=25 lei.

Exemplul 3

44 muncitori termină o lucrare în 1515 zile, lucrând în același ritm. În câte zile ar termina aceeași lucrare 66 muncitori?

Numărul de muncitori și numărul de zile sunt mărimi invers proporționale (mai mulți muncitori termină lucrarea mai repede). Scriem 415=6x4\cdot15=6\cdot x, deci 60=6x60=6x, de unde x=10x=10 zile.

Greșeli frecvente

  • Confuzia dintre direct și invers proporțional: se scrie o proporție „directă” pentru o situație în care, de fapt, o mărime crescând, cealaltă scade (sau invers), fără a analiza mai întâi contextul problemei.
  • La regula de trei simplă pentru mărimi invers proporționale, se scrie greșit raportul (nu se „inversează” rapoartele), obținându-se o proporție de tip direct în loc de egalitatea produselor.
  • La împărțirea proporțională a unui număr, se calculează greșit suma numerelor de proporționalitate (de exemplu se omite unul dintre termeni) sau nu se verifică la final că părțile obținute însumează exact numărul dat.
  • Se aplică șirul de rapoarte egale pentru mărimi care nu sunt de fapt proporționale între ele, fără a verifica anterior că raportul este constant.

Pe scurt

  • Șirul de rapoarte egale: a1b1==anbn=a1++anb1++bn\dfrac{a_1}{b_1}=\cdots=\dfrac{a_n}{b_n}=\dfrac{a_1+\cdots+a_n}{b_1+\cdots+b_n} — folosit la împărțirea proporțională a unui număr.
  • Mărimi direct proporționale: raportul valorilor este constant (y=kxy=kx); crescând una, crește și cealaltă.
  • Mărimi invers proporționale: produsul valorilor este constant (xy=kxy=k); crescând una, scade cealaltă.
  • Regula de trei simplă: proporție directă x1y1=x2y2\dfrac{x_1}{y_1}=\dfrac{x_2}{y_2} sau egalitate de produse x1y1=x2y2x_1y_1=x_2y_2, în funcție de tipul de proporționalitate identificat în context.

Exersează această lecție →

Grile și probleme cu feedback imediat pe barem.