Proporcjonalność prosta
2. Zastosowanie wielkości wprost proporcjonalnych
Do właściwej interpretacji i wyznaczenia rozwiązań problemów matematycznych używamy różnych modeli matematycznych. Jednym z takich modeli są wielkości wprost proporcjonalne, które spotykamy na przykład w przepisach kulinarnych. Poniżej przedstawiono przepis na pieczenie sernika. Zastanów się, ile składników potrzeba, jeżeli chcemy upiec takie serniki. Jak zmieni się liczba i masa poszczególnych składników, gdy chcemy upiec sernik o masie razy mniejszej?

W życiu codziennym spotykamy się z sytuacjami, gdy iloraz pewnych wielkości jest stały np.
iloraz odległości w jakiej uderza piorun do czasu, po jakim usłyszymy grzmot,
iloraz odległości w terenie do odpowiadającej jej odległości na mapie,
iloraz wartości zakupionego towaru do jego masy.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/R5XWnJw0gzbE7
Animacja pokazuje, że z proporcji korzystamy w życiu codziennym, na przykład podczas robienia kawy.
Dane są dwie dodatnie wielkości. Mówimy, że te wielkości są wprost proporcjonalne, jeżeli iloraz odpowiadających sobie wartości tych wielkości jest stały.
W przypadku wielkości wprost proporcjonalnych, wzrost lub zmniejszenie jednej wielkości, powoduje wzrost lub odpowiednio zmniejszenie drugiej wielkości tyle samo razy.
Wielkościami wprost proporcjonalnymi są na przykład:
długość boku trójkąta równobocznego i jego obwód,
waga jabłek i koszt ich zakupu,
rzeczywista odległość w terenie oraz odpowiadająca jej odległość na mapie.
Do wyznaczenia zależności pomiędzy wielkościami wprost proporcjonalnymi używa się proporcjiproporcji.
Jeżeli wprowadzimy następujące oznaczenia:
to równość dwóch ilorazów nazywa się proporcjąproporcją.
Liczby i nazywamy wyrazami skrajnymi, a liczby i wyrazami środkowymi.

Wówczas mówimy, że iloraz wyrazów skrajnych jest równy ilorazowi wyrazów środkowych.
Ponieważ równanie jest równoważne równaniu , zatem wykorzystamy ten zapis do rozwiązywania problemów matematycznych, w których występują wielkości wprost proporcjonalne.
W tabeli przedstawiono wielkości i , które są wprost proporcjonalne. Wyznaczymy wartości liczb , oraz .
, czyli , zatem
, czyli , zatem
, czyli , zatem
Wiadomo, że ziarenka grochu ważą . Obliczymy, ile waży ziarenek grochu.
Rozwiązanie:
Jeżeli przez oznaczymy masę dwudziestu ziarenek grochu, to do wyznaczenia wartości rozwiązujemy równanie zapisane w postaci proporcji:
, zatem .
Odpowiedź:
ziarenek grochu ma masę .
Wiadomo, że wielkości i zapisane w tabeli są wprost proporcjonalne. Obliczymy wartość .
Rozwiązanie:
Układamy i rozwiązujemy równanie zapisane w postaci proporcji:
Wobec tego
Na wycieczkę pojechało uczniów. Stosunek liczby dziewcząt do liczby chłopców jest równy . Wyznaczymy liczbę dziewcząt i liczbę chłopców biorących udział w wycieczce.
Rozwiązanie:
Niech będzie liczbą naturalną. Jeżeli przez oznaczymy liczbę dziewcząt w tej szkole, to liczba chłopców wynosi oraz .
Układamy i rozwiązujemy równanie zapisane w postaci proporcji:
.
Zatem , czyli
,
.
Odpowiedź:
Liczba dziewcząt biorących udział w wycieczce wynosiła , a chłopców .
Samochód pokonał trasę w ciągu . Obliczymy, jakiej długości trasę pokonałby ten samochód w ciągu godzin, gdyby utrzymał tę samą średnią prędkość.
Rozwiązanie:
Jeżeli przez oznaczymy długość trasy jaką samochód pokona w ciągu , to do jej wyznaczenia rozwiązujemy równanie zapisane w postaci proporcji:
, zatem , czyli .
Odpowiedź:
Przy tej samej średniej prędkości, samochód w ciągu pokonałby trasę długości .
Listewkę podzielono na dwa mniejsze kawałki, których stosunek długości wynosi . Wyznaczymy, jaka jest długość każdej części listewki, jeżeli mniejsza część jest o krótsza od większej części.
Rozwiązanie:
Wykonajmy rysunek pomocniczy do zadania i wprowadźmy następujące oznaczenia:

– długość krótszej części listewki,
– długość dłuższej części listewki,
Układamy i rozwiązujemy równanie zapisane w postaci proporcji:
, zatem .
Po rozwiązaniu równania otrzymujemy, że .
Odpowiedź:
Krótsza część listewki ma długość , a dłuższa .
Wiadomo, że wielkości występujące po obu stronach równania są wprost proporcjonalne. Wyznaczymy rozwiązania tych równań.
,
.
Rozwiązanie
Równanie , przekształcamy do postaci:
.
Zatem:
,
.
Zatem .
Sprawdzenie:,,,.Równanie przekształcamy do postaci:
.
Zatem:
,
.
Wobec tego .
Sprawdzenie:,.
Gra edukacyjna
Zagraj w grę, a następnie wykonaj poniższe polecenia.

Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/Djm1bJq69
Zastosowanie wielkości wprost proporcjonalnych - poziom 1.
Zastosowanie wielkości wprost proporcjonalnych - poziom 2.

a) za sztabkę złota tej próby o masie należy zapłacić 1. , 2. , 3. , 4. .
b) za kwotę można kupić 1. , 2. , 3. , 4. złota tej próby.
Wiadomo, że wielkości i zapisane w tabeli są wprost proporcjonalne. Oblicz wartość .
Odcinek długości podzielono na dwie części w stosunku . Oblicz różnicę długości pomiędzy częściami tego odcinka.
- na przejechanie potrzeba 1. , 2. , 3. , 4. , 5. , 6. litrów benzyny,
- po wlaniu do pustego baku benzyny samochód może przejechać trasę 1. , 2. , 3. , 4. , 5. , 6. ,
- na przejechanie potrzeba 1. , 2. , 3. , 4. , 5. , 6. litrów benzyny,
- po wlaniu do pustego baku benzyny samochód może przejechać trasę 1. , 2. , 3. , 4. , 5. , 6. ,
Zaznacz zdania, które są prawdziwe.


Do wykonania sztuk pierniczków potrzeba:
szklanki miodu,
masła,
szklanki brązowego cukru,
jajka,
szklanki mąki pszennej.
Oblicz, ilość poszczególnych składników potrzebnych do wykonania sztuk pierniczków.
Rozwiąż zadania:
litrów paliwa kosztuje . Ile trzeba zapłacić za litrów tego paliwa?
Dźwięk błyskawicy w ciągu pięciu sekund pokonuje drogę około . W jakiej odległości od domu Pawła uderzył piorun jeśli od błysku do grzmotu minęło sekund?
- nie da się tego określić
Słownik
równość dwóch ilorazów liczb.
Notatnik
Możesz skorzystać z poniższego pola tekstowego do zapisania swoich notatek, rozwiązań zadań i innych informacji, które uważasz za potrzebne.