„Dlaczego liczby są piękne?
To jak pytać, dlaczego
dziewiąta symfonia
Beethovena jest piękna.
Jeżeli nie rozumiesz dlaczego,
nikt ci ni może powiedzieć. Ja
wiem, że liczby są piękne.
Jeśli one nie są, nic nie jest.”
Pal Erdos
WIELKOŚCI ODWROTNIE
PROPORCJONALNE.
Nie
wszystkie
wielkości
spotykane
w
codziennym życiu są wprost proporcjonalne,
istnieje także proporcjonalność odwrotna. Jeśli
nauczysz
się
odróżniać
oba
rodzaje
proporcjonalności rozwiązywanie większości
problemów z nimi związanych będzie bardzo
proste.
WIELKOŚCI ODWROTNIE
PROPORCJONALNE.
O dwóch wielkościach mówimy, że są
odwrotnie proporcjonalne, jeśli wraz ze
wzrostem jednej, druga maleje tyle samo
razy.
PRZYKŁADY.
Cena benzyny i ilość benzyny, którą można
kupić za
30 zł – im wyższa cena, tym proporcjonalnie
mniej benzyny.
Ilość kolegów i liczba chipsów przypadająca
na osobę – im więcej osób tym każda z nich
otrzyma proporcjonalnie mniej chipsów.
PRZYKŁADY WIELKOŚCI
ODWROTNIE
PROPORCJONALNYCH.
Średnia prędkość skutera i czas potrzebny na
przejechanie danego odcinka drogi – im
większa prędkość tym mniej czasu potrzeba
na przejechanie określonej trasy.
Liczba osób na przyjęciu i wielkość kawałka
tortu przypadającego na osobę – im więcej
osób, tym proporcjonalnie mniejszy kawałek
tortu otrzyma każda z nich.
Grubość książki i ilość jednakowych książek
na półce – im grubsza książka, tym mniej
takich zmieści się na półce.
PROPORCJONALNOŚĆ
ODWROTNA.
Zależność między dwiema wielkościami,
których iloczyn jest stały nazywamy
proporcjonalnością odwrotną.
xy = a
gdzie a ≠ 0. O wielkościach x i y mówimy,
że są odwrotnie proporcjonalne.
UWAGA.
Z powyższej definicji wynika, że zależność
między wielkościami wprost proporcjonalnymi
możemy zapisać
przy pomocy wzoru
WYKRES
PROPORCJONALNOŚCI
ODWROTNEJ.
Wykres proporcjonalności odwrotnej to jedno
z ramion hiperboli, dla a = 1 wygląda on
następująco:
PRZYKŁADOWE ZADANIA.
ZADANIE 1.
Sprawdź, czy wielkości podane w tabelce są
odwrotnie proporcjonalne.
Aby
podane
wielkości
były
odwrotnie
proporcjonalne, ich iloczyn musi być stały,
liczymy więc x · y
0,3 · 4 = 1,2
1 · 1,2 = 1,2
3 · 0,4 = 1,2
2 · 0,6 = 1,2
x
0,3
1
3
2
0,2
y
4
1,2
0,4
0,6
6
PRZYKŁADOWE ZADANIA.
ZADANIE 1 – ciąg dalszy.
0,2 · 6 = 1,2
Iloczyn jest stały więc podane wielkości są
odwrotnie proporcjonalne.
Współczynnik proporcjonalności dla podanych
wielkości to a = 1,2 a wzór wygląda
następująco:
UWAGA.
Gdybyśmy w chociaż jednym mnożeniu
otrzymali inną liczbę, podane wielkości nie
byłyby odwrotnie proporcjonalne.
PRZYKŁADOWE ZADANIA.
ZADANIE 2.
Uzupełnij tabelkę tak, aby podane wielkości
były odwrotnie proporcjonalne.
Należy wstawić takie liczby, aby iloczyn był
stały. Obliczamy x · y z kolumny, w której
mamy podane obie wartości
0,1 · 36 = 3,6
Pozostałe komórki musimy uzupełnić tak,
aby x · y = 3,6
x
3,6
0,1
144
y
0,6
36
PRZYKŁADOWE ZADANIA.
ZADANIE 2 – ciąg dalszy.
3,6 · y = 3,6
y = 1
x · 0,6 = 3,6 / : 0,6
x = 6
144 · y = 3,6 /: 144
y = 0,025
x
3,6
0,1
144
y
0,6
36
x
3,6
6
0,1
144
y
1
0,6
36
0,025
Uzupełniona
tabela:
PRZYKŁADOWE ZADANIA.
ZADANIE 3.
Robotnicy stawiali mur. Po wykonaniu pracy
każdy z nich otrzymał 12 dukatów zapłaty.
Gdyby robotników było o 4 mniej, to każdy z
nich otrzymałby 3 razy większą zapłatę. Ilu
robotników stawiało mur?
Wielkości występujące w tym zadaniu są
odwrotnie proporcjonalne, nie możemy więc
skorzystać z proporcji do jego rozwiązania.
Korzystamy z własności wielkości odwrotnie
proporcjonalnych (ich iloczyn jest stały).
Oznaczmy:
x – ilość robotników
PRZYKŁADOWE ZADANIA.
ZADANIE 3 – ciąg dalszy.
x – 4 – ilość robotników zmniejszona o 4
3 · 12 = 36 – zapłata, którą otrzymaliby
robotnicy, gdyby było ich o 4 mniej
12x = 36(x – 4) – równanie wynikające z
własności
wielkości
odwrotnie
proporcjonalnych
12x = 36x – 144
144 = 36x – 12x
144 = 24x / ; 24
6 = x
Mur stawiało sześciu robotników.
PRZYKŁADOWE ZADANIA.
ZADANIE 4.
Koło zębate o 120 zębach napędza koło zębate
o 48 zębach. Ile razy obróciło się małe koło,
gdy duże w tym czasie obróciło się 40 razy?
Im mniejsze koło tym proporcjonalnie więcej
obrotów mamy więc do czynienia z
wielkościami odwrotnie proporcjonalnymi.
Oznaczmy:
x – ilość obrotów małego kola
Musimy rozwiązać równanie wynikające z
własności wielkości odwrotnie
proporcjonalnych.
PRZYKŁADOWE ZADANIA.
ZADANIE 4 – ciąg dalszy.
120 · 40 = 48 · x – iloczyn ilości zębów i
obrotów jest stały
4800 = 48x / : 48
100 = x
Małe koło obróciło się 100 razy.
PRZYKŁADOWE ZADANIA.
ZADANIE 5.
Kierowca pokonał pewną trasę jadąc ze średnią
szybkością 90 km/h. O ile kilometrów na godzinę
powinien zwiększyć szybkość, aby pokonać tę
samą trasę w czasie o 25% krótszym?
Oznaczmy:
t – czas potrzebny na pokonanie trasy
0,75t – czas o 25% krótszy (100% - 25% = 75%)
x – nowa szybkość
Układamy i rozwiązujemy równanie zgodne z
własnościami
wielkości
odwrotnie
proporcjonalnych.
PRZYKŁADOWE ZADANIA.
ZADANIE 5.
90t = 0,75t · x
Zauważmy, że niewiadomej t możemy łatwo
się pozbyć dzieląc przez nią obie strony
równania (warunek t ≠ 0 wynika z zadania),
jest to tzw. niewiadoma pomocnicza.
90 = 0,75x / : 0,75
120 = x
120 – 90 = 30
Kierowca powinien zwiększyć szybkość o 30
km/h
UWAGA.
Zawszę zwracaj uwagę z jakimi wielkościami
masz do czynienia – wprost, czy odwrotnie
proporcjonalnymi.
Proporcji możemy używać tylko do zadań, w
których występują wielkości wprost
proporcjonalne.