MATEMÁTICA BÁSICA 0 Sesión N°4 PROPORCIONALIDAD Departamento de Ciencias 1 SOMBRA PROYECTADA Altura de cada estaca (cm) Sombra proyectada (cm) 2 4 3 6 6 12 15 30 18 36 24 48 Darío en un determinado momento coloca 6 estacas de diferentes alturas y luego procede a medir la sombra que proyecta cada una de ellas, todo ello lo anota en el siguiente cuadro. Veamos: 2 De acuerdo cuadro anterior: 1. ¿Cuánto es la sombra proyectada por 1 estaca de 10 cm de altura? 2. ¿Cuál sería la altura de la estaca si la sombra proyectada fue de 50cm? 3. ¿Cómo deducirías una fórmula para determinar la sombra proyectada para cualquier estaca de diferentes alturas? 4.¿Cómo interpretarías gráficamente el cuadro anterior? 5. ¿Cómo denominarías a la gráfica: creciente o decreciente? 3 LOGRO DE SESIÓN Al finalizar la sesión, el estudiante resuelve ejercicios relacionados con la proporcionalidad, además de resolver problemas contextualizados aplicados en su entorno. 4 CONTENIDOS MAGNITUD. RAZÓN. PROPORCIONES. MAGNITUDES DIRECTAMENTE PROPORCIONALES. MAGNITUDES INVERSAMENTE PROPORCIONALES. REGLA DE TRES SIMPLE DIRECTA. REGLA DE TRES SIMPLE INVERSA. REGLA DE TRES COMPUESTA. 5 MAGNITUDES Una magnitud es cualquier propiedad que se puede medir numéricamente, y por ello variar o cambiar en comparación con otras. Ejemplos: La capacidad de una botella de agua. El número de goles marcados por el equipo A. El dinero obtenido por un trabajo. El número de trabajadores de una empresa. 6 RAZÓN Razón o relación es el resultado de comparar dos cantidades. Razón Aritmética Comparación entre dos cantidades por medio de la SUSTRACCIÓN Razón Geométrica Comparación entre dos cantidades por medio de la DIVISIÓN 7 PROPORCIONES Proporción es el resultado de comparar dos razones. Proporción Aritmética Comparación entre dos razones aritméticas Proporción Geométrica Comparación entre dos razones geométricas a–b=c–d 𝑎 𝑐 = 𝑏 𝑑 Donde: a y d son términos extremos c y d son términos medios 8 MAGNITUDES DIRECTAMENTE PROPORCIONALES Dos magnitudes A y B son, directamente proporcionales (DP), si al aumentar o disminuir una de ellas, la otra también aumenta o disminuye en la misma proporción. Se cumple : A C B En una tabla de proporcionalidad directa, el cociente de cada pareja de valores correspondientes es constante. Este valor recibe el nombre de constante de proporcionalidad. Naranjas (kg) Precio (S./) 2 3 4 5 4 6 8 10 4 6 8 10 2 3 4 5 2 9 MAGNITUDES INVERSAMENTE PROPORCIONALES Dos magnitudes A y B son, inversamente proporcionales (IP), si al aumentar o disminuir una de ellas, la otra disminuye o aumenta en proporción inversa. Se cumple : A.B=C En una tabla de proporcionalidad inversa, el producto de cada pareja de valores correspondientes es constante. Este valor recibe el nombre de constante de proporcionalidad. Operarios Tiempo (h) 2 3 4 8 12 8 6 3 2 .12 = 3 . 8 = 4 .6 = 8 .3 = 24 10 ESQUEMA MAGNITUDES MAGNITUDES PROPORCIONALES DIRECTAMENTE PROPORCIONALES A DP B A C B A INVERSAMENTE PROPORCIONALES A IP B AB C A B B 11 Indique cual de estas magnitudes son directamente proporcionales (DP) e inversamente proporcionales (IP) : • • • • • • • • Velocidad del móvil – Tiempo de viaje Número de Personas – Tiempo de trabajo Trabajo a realizar – Costo del trabajo Trabajo a realizar – Tiempo de trabajo Trabajo a realizar – Dificultad del trabajo Trabajo a realizar – Eficiencia de las personas Eficiencia de las personas – Tiempo de trabajo Gastos mensuales – Capacidad de ahorro ( ( ( ( ( ( ( ( IP ) IP ) DP ) DP ) IP ) DP ) IP ) IP ) REGLA DE TRES SIMPLE DIRECTA Para el pintado de una habitación, un pintor cobra $100 por pintar dos habitaciones. ¿Cuánto nos cobrará por pintar cinco habitaciones? Solución: Por regla de tres: Nº de Habitaciones Costo 2 5 100 X 5𝑥100 𝑋= 2 X 250 Por magnitudes: N º Hab. C Costo 2 5 100 x 5 x100 x 2 X 250 13 REGLA DE TRES SIMPLE INVERSA Si 10 obreros han hecho una obra en 90 días, ¿en cuántos días harán la misma obra 15 obreros? Solución: Por magnitudes: Por regla de tres: Obreros Días 10 15 90 X 10𝑥90 𝑋= 15 ( Dias)(Obreros) C (10)(90) (15) X x 60 𝑋 = 60 14 REGLA DE TRES COMPUESTA Una ingeniera civil puede construir 600 metros de carretera con 40 hombres, en 50 días, trabajando 8 h/día. ¿Cuántos días tardará este ingeniero en construir 800 metros de carretera con 50 obreros doblemente eficientes que los anteriores en un terreno de triple dificultad, trabajando 2 horas más por día? Solución: Se determinan todas las magnitudes encontradas en el problema: Carretera Hombres Días h/día Eficiencia Dificultad 15 Luego ubicamos la magnitud donde se encuentra la variable y analizamos con respecto a las demás: Carretera Hombres IP DP Días h/día Eficiencia Dificultad IP IP DP De acuerdo al análisis anterior, obtenemos la siguiente FÓRMULA: (𝑫í𝒂𝒔)(𝐻𝑜𝑚𝑏𝑟𝑒𝑠)(ℎ/𝑑í𝑎)(𝐸𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎) = 𝐶𝑡𝑒 𝐶𝑎𝑟𝑟𝑒𝑡𝑒𝑟𝑎 𝐷𝑖𝑓𝑖𝑐𝑢𝑙𝑡𝑎𝑑 16 Colocamos los datos del problema y empleamos la fórmula para determinar lo que se nos pide: Carretera 600 800 Hombres 40 50 Días 50 X h/día 8 10 Eficiencia 1 2 Dificultad 1 3 Teniendo en cuenta la fórmula anterior, tenemos: (𝟓𝟎)(40)(8)(1) (𝑿)(50)(10)(2) = 600 1 800 3 𝑋 = 64 La ingeniera tardará 64 días en terminar la obra 17 PROBLEMA El valor de una joya es directamente proporcional al cuadrado de su peso. Si joya que pesa 50 gramos cuesta $ 4 000. ¿Cuánto valdrá otra joya de 90 gramos de peso? SOLUCIÓN: Pr (Pe) 2 k 4 000 50 2 = 𝑥 200 2 4 000 𝑥 = 2500 90 2 El valor de la joya de 90 gramos de peso es $ 12 960. 𝑥 = 12 960 18 PROBLEMA El gasto de un ingeniero es directamente proporcional a su sueldo, si su sueldo equivale a s/. 4 000 y ahorra S/. 600. ¿ Cuál será su sueldo cuando su gasto sea de S/. 4 250? SOLUCIÓN: G k S 4 000−600 4000 𝑥= = 4250 𝑥 4 250.4 000 3 400 𝑥 = 5000 El sueldo del ingeniero será S/. 5 000 19 PROBLEMA El Sr. James , repartió su dinero entre sus tres hijos: Uno de 24 años, el otro de 20 años y la ultima de 18 años . Si el reparto entre la cantidad de dinero que reciben es inversamente proporcional a sus edades. Sí el hijo mayor recibió S/. 4 200 ¿Cuánto le correspondió recibir a la ultima hija? SOLUCIÓN: Primer hijo : 24 años Segundo hijo : 20 año Tercer hija : 18 años Por dato: 𝑘 = 4200.24 𝑘 = 100 800 𝑆𝑖 𝑥: 𝐸𝑠 𝑙𝑎 𝑐𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑛𝑒𝑟𝑜 𝑞𝑢𝑒 𝑟𝑒𝑐𝑖𝑏𝑒 𝑙𝑎 𝑢𝑙𝑡𝑖𝑚𝑎 ℎ𝑖𝑗𝑎 𝑘(𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒)= Dinero recibido . Edad 100 800 = 𝑥 .18 X=5600 La ultima hija del Sr.James recibirá S/.5 600. 20 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS AURELIO BALDOR. ARITMÉTICA. 2° EDICIÓN. ED. PATRIA. PAG. 517 – 531. SALVADOR TIMOTEO. RAZONAMIENTO MATEMÁTICO. 1° EDICIÓN. ED. SAN MARCOS. PAG. 501 – 520. SALVADOR TIMOTEO. ARITMÉTICA. 2° EDICIÓN. ED. SAN MARCOS. PAG. 59 – 82 / 83 – 128. 21
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