Proporcjonalność prosta
Klient, który kupuje kubki, wie, że koszt zakupionego towaru (o stałej cenie jednostkowej) zależy od liczby zakupionych kubków.

Czym więcej kubków kupimy, tym więcej zapłacimy. Powiemy, że kwota, którą należy zapłacić jest proporcjonalna do liczby zakupionych kubków.
Do sformułowania teorii proporcji, która wpłynęła znacząco na rozwój nauk matematycznych, przyczynił się Eudoksos, grecki matematyk, astronom, geograf i filozof (ur. ok. p.n.e.).
Współcześnie z zależnościami proporcjonalnymi spotykamy się na co dzień. Na przykład przygotowując tekst za pomocą komputera często korzystamy z czcionki kroju proporcjonalnego.
Czcionki takie odzwierciedlają naturalny kształt liter. Na przykład litera „i” jest znacznie węższa od litery „w”, ta natomiast jest szersza od litery „u”. W tekście złożonym z użyciem takiej czcionki napisy wyglądają naturalnie. Odległości między środkami sąsiednich znaków są różne (zmieniają się proporcjonalnie).

Ilustracja przedstawia litery i cyfry wykonane czcionką proporcjonalną.
Napis na ilustracji wzorowany jest na starożytnych łacińskich tekstach i można go przetłumaczyć jako „Nikt nie lubi bólu, nie poszukuje go i nie pożąda, po prostu dlatego, że to jest ból ”. Tekst jest stosowany do demonstracji krojów pisma, kompozycji kolumny itd.
W tym materiale przybliżymy wiadomości związane z proporcjonalnością prostą.
Interaktywna treść merytorycznaInteraktywna treść merytoryczna
Ilustracja interaktywnaIlustracja interaktywna
Zestaw ćwiczeń interaktywnychZestaw ćwiczeń interaktywnych
SłownikSłownik
Rozpoznasz wielkości wprost proporcjonalne.
Zilustrujesz graficznie zależność między wielkościami wprost proporcjonalnymi.
Dobierzesz model matematyczny do sytuacji z kontekstem realistycznym związanej z wielkościami wprost proporcjonalnymi.
Narysujemy kilka trójkątów równobocznych i wyznaczmy obwód każdego z nich.

Obwód trójkąta jest zależny od długości boku tego trójkąta.
Długość boku trójkąta jest razy większa od długości boku trójkąta – obwód trójkąta jest razy większy od obwodu trójkąta .
Długość boku trójkąta jest razy większa od długości boku trójkąta – obwód trójkąta jest razy większy od obwodu trójkąta .
Jeśli długość boku trójkąta zwiększymy, to obwód trójkąta zwiększy się tyle samo razy.
Obliczymy teraz stosunek obwodu każdego trójkąta do długości jego boku.
W każdym przypadku wyznaczony iloraz jest równy .
Zatem wraz ze zmianą długości boku trójkąta równobocznego zmienia się jego obwód w taki sposób, że stosunek obwodu do długości boku trójkąta jest stały i wynosi . Iloraz ten nazywamy współczynnikiem proporcjonalności.
Jeżeli literą oznaczymy obwód trójkąta równobocznego, a literą długość jego boku, to możemy zapisać:
, czyli .
Obwód trójkąta równobocznego jest trzy razy większy od długości boku tego trójkąta. Mówimy, że obwód jest wprost proporcjonalny do długości boku trójkąta. Liczba to współczynnik proporcjonalności.
Pan Grzegorz przygotował powidła ze śliwek. Tabela przedstawia zależność między masą śliwek zakupionych przez pana Grzegorza w kolejnych dniach, a kwotą, którą za nie zapłacił (przy stałej cenie).
Masa śliwek (w ) | Koszt zakupu śliwek (w ) |
|---|---|
Analizując tabelkę, wnioskujemy, że cena kilograma śliwek była równa.
.
Im więcej śliwek pan Grzegorz kupił, tym więcej zapłacił. Koszt zakupu śliwek wzrasta tyle samo razy, ile razy wzrasta masa śliwek. Masa zakupionych śliwek i koszt zakupu są wielkościami wprost proporcjonalnymi.
Współczynnik proporcjonalności jest równy cenie śliwek.
Dwie wielkości dodatnieDwie wielkości dodatnie są wprost proporcjonalne (w skrócie: proporcjonalne) wtedy, gdy wraz ze wzrostem jednej wielkości druga wielkość rośnie tyle samo razy.
Pani Cecylia przygotowała na zimę kompoty z brzoskwiń. Tabela przedstawia zależność między masą brzoskwiń, a liczbą słoików potrzebnych do umieszczenia wykonanych z nich kompotów.
– masa brzoskwiń (w ) | – liczba potrzebnych słoików (w sztukach) |
|---|---|
Wyznaczymy ilorazy liczb potrzebnych słoików, przez masę brzoskwiń.
Otrzymane ilorazy są równe i wynoszą
Możemy zapisać:
Liczba słoików i masa brzoskwiń, to wielkości wprost proporcjonalne. Współczynnik proporcjonalności jest równy
Dwie wielkości
Możemy też zapisać:
Odległość od miejscowości Anowo do miejscowości Benowo jest równa

Długość drogi przebytej przez samochód jest wprost proporcjonalna do czasu jazdy, przy stałej prędkości.
Zatem im dłużej jedzie samochód, tym dłuższą pokona drogę. Obliczamy najpierw, ile kilometrów pokona pan Adrian w ciągu godziny, a następnie czas jazdy z Anowa do Benowa.

Odpowiedź:
Pan Adrian dojedzie do Benowa po
Sprawdzimy, czy wielkości zapisane w tabelce są wprost proporcjonalnewprost proporcjonalne.
Obliczmy ilorazy
Nie wszystkie ilorazy są równe – wielkości
Maszynistka przepisuje
Sposób
Zauważmy, że

Jeśli maszynistka w ciągu
Odpowiedź:
W ciągu
Sposób
Obliczamy najpierw, ile stron maszynistka przepisze w ciągu minuty, a następnie w ciągu

Odpowiedź:
W ciągu
Sposób
Oznaczmy:
Liczba stron przepisanych przez maszynistkę i czas przepisania to wielkości wprost proporcjonalne. Współczynnik proporcjonalności jest równy
Wtedy:
Otrzymaliśmy wzór opisujący zależność między liczbą
Jeśli ten czas wynosi
Odpowiedź:
W ciągu
Sposób
Oznaczmy:
Liczba stron przepisanych przez maszynistkę i czas przepisywania to wielkości wprost proporcjonalne. Zależność między tymi wielkościami można opisać wzorem
Sporządzamy tabelę częściową opisującą powyższą zależność.
Sporządzamy wykres tej zależności. Zaznaczamy na rysunku punkty

W miejsce
Z rysunku odczytujemy, że wciągu

Odpowiedź:
W ciągu
Zależność między dwiema wielkościami zmiennymi
Wykres proporcjonalności prostej leży na półprostej.
Obwód wielokąta foremnego jest wprost proporcjonalny do długości boku tego wielokąta. Zależność między obwodem
Ilość zużytej przez samochód benzyny jest wprost proporcjonalna do długości drogi przebytej przez ten samochód.
Rysunek przedstawia wykres tej proporcjonalności.

Koszt zakupu ogórków (przy stałej cenie) jest wprost proporcjonalny do masy zakupionych ogórków. Wykres tej proporcjonalności przedstawia rysunek.

Rysunek przedstawia wykres proporcjonalności prostejproporcjonalności prostej określającej zależność sumy długości krawędzi sześcianu

Rysunek przedstawia wykres zależności długości drogi

Notatki
Ilustracja interaktywna
Grafika przedstawia układ współrzędnych. Oś pozioma m ma zwrot w prawą stronę i przedstawia masę zakupionej mąki (w kilogramach). Zaznaczone są na niej wartości od 0 do 12, rosnące w prawą stronę o dwie jednostki. Oś pionowa duże K ma zwrot w górę i przedstawia koszt zakupu mąki (w złotych). Zaznaczone są na niej wartości od 0 do 8, rosnące co dwie jednostki. W układzie zaznaczone są dwa punkty o współrzędnych i . W układzie poprowadzona jest półprosta rozpoczynająca się w punkcie i przechodząca przez wszystkie punkty zaznaczone na wykresie. Możliwe jest włącznie oraz wyłączenie podświetlania obu osi, półprostej oraz zaznaczonych punktów. Na grafice zaznaczono kolejnymi cyframi punkty interaktywne zawierające tekst wraz z nagraniem o treści tożsamej z tym tekstem. Cyfrą jeden oznaczony jest koniec półprostej. Pod nią znajduje się tekst: Jeśli masa zakupionej mąki się zwiększa, to również koszt zakupu się zwiększa. Cyfrą dwa oznaczony jest punkt o współrzędnych . Pod nią znajduje się tekst: Stosunek kosztu zakupu do masy zakupionej mąki jest równy
Długość drogi (
Rysunek przedstawia wykres proporcjonalności prostej. Odczytaj z wykresu współczynnik tej proporcjonalności.

W układzie współrzędnych prosta proporcjonalności przechodzi przez punkty
Dwie wielkości są wprost proporcjonalne. Współczynnik proporcjonalności jest równy
Zestaw ćwiczeń interaktywnych
Wielkości
Gdyby samochód jechał z prędkością o
Zaznacz, które zdanie jest prawdziwe, a które fałszywe.. . Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. . Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. . Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. . Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz
Dopasuj odpowiedź do pytania. Ile kilogramów mięsa musi zakupić pani Sandra, na przygotowanie zupy pomidorowej dla
Wielkości
Sprządź wykres tej proporcjonalności.
Opisz wykres tej proporcjonalności.
Przy cenie książki
Zapisz w postaci wzoru podaną zależność i przedstaw ją graficznie.
Zapisz w postaci wzoru podaną zależność i opisz jej wykres.
Słownik
dwie dodatnie wielkości są wprost proporcjonalne (w skrócie: proporcjonalne) wtedy, gdy wraz ze wzrostem jednej wielkości druga wielkość rośnie tyle samo razy.
zależność między dwoma wielkościami wprost proporcjonalnymi
Bibliografia
Szurek M., (2023), Spacery matematyczne. Zachwyć się liczbami i figurami!, Warszawa: Wydawnictwo K. Pazdro.

