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 dwadzieścia pięć g należy zapłacić 1. pięć tysięcy zł, 2. siedem tysięcy pięćset zł, 3. siedemdziesiąt pięć g, 4. osiemdziesiąt cztery g.
b) za kwotę dwadzieścia tysięcy sto sześćdziesiąt zł można kupić 1. pięć tysięcy zł, 2. siedem tysięcy pięćset zł, 3. siedemdziesiąt pięć g, 4. osiemdziesiąt cztery g 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 dwieście pięćdziesiąt km potrzeba 1. sto dwadzieścia pięć, 2. czterysta pięćdziesiąt, 3. trzysta pięćdziesiąt, 4. sześć, 5. czterdzieści, 6. dwadzieścia litrów benzyny,
- po wlaniu do pustego baku trzydzieści l benzyny samochód może przejechać trasę 1. sto dwadzieścia pięć, 2. czterysta pięćdziesiąt, 3. trzysta pięćdziesiąt, 4. sześć, 5. czterdzieści, 6. dwadzieścia,
- na przejechanie siedemdziesiąt pięć km potrzeba 1. sto dwadzieścia pięć, 2. czterysta pięćdziesiąt, 3. trzysta pięćdziesiąt, 4. sześć, 5. czterdzieści, 6. dwadzieścia litrów benzyny,
- po wlaniu do pustego baku dziesięć l benzyny samochód może przejechać trasę 1. sto dwadzieścia pięć, 2. czterysta pięćdziesiąt, 3. trzysta pięćdziesiąt, 4. sześć, 5. czterdzieści, 6. dwadzieścia,
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?
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.