Lección 2.9 PROPORCIONES Objetivos: 1.- Señalar la relación que existe entre igualdad de razones y el concepto de "proporción". 2.- Mencionar los términos de una proporción. 3.- Nombrar la propiedad fundamental de las proporciones. 4.- Aplicar la propiedad fundamental de las proporciones en la resolución de problemas de regla de tres simple. La aplicación práctica del conocimiento de las proporciones se las debemos a los matemáticos italianos del Renacimiento Si dos razones son iguales, los cuatro números que las constituyen están en proporción. Por ejemplo : 21 =3 7 6 =3 2 entonces : 21 6 = 7 2 En general: a c = b d esto es : a : b :: c : d que se lee " a es a b como c es a d". El signo de proporción (::) puede considerarse como equivalente al signo de igualdad (=). Recíprocamente, una proporción es la igualdad de dos razones a : b :: c : d lo que significa : a c = b d y la igualdad entre ellas significa que el valor a es tantas veces mayor (o menor) que el valor b, como c lo es con respecto a d. En nuestro ejemplo tenemos que: 21 : 7 :: 6 : 2 esto es : 21 =3 7 6 =3 2 entonces : 21 6 = 7 2 Así : 21 es 3 veces mayor que 7, como 6 es 3 veces mayor que 2 En una proporción el primero y el último términos son los extremos de la proporción, el segundo y tercero (o términos intermedios), son los medios. Si se conocen tres números cualesquiera de una proporción, pero se desconoce el cuarto, puede hallarse el valor del número desconocido considerando que la razón debe conservarse. PROPIEDAD FUNDAMENTAL DE LAS PROPORCIONES " El producto de los medios es igual al producto de los extremos" Esta propiedad de las proporciones sirve de base para resolver problemas llamados de "regla de tres" , que no es más que una operación que tiene por objeto hallar el cuarto término de la proporción, cuando se conocen tres de ellos. Consideremos una proporción, con tres términos conocidos y uno desconocido, por ejemplo Según la propiedad fundamental, el producto de los extremos 22 por x tiene que ser igual al producto de los medios, 11× 10 = 110 entonces : 22 × x = 110 O sea, 22 veces x es igual a 110, entonces el número x tiene que ser 5 y la proporción es: 22 : 11 :: 10 : 5 siendo la solución de la proporción x = 5. En este caso se multiplican los medios conocidos y el producto se dividió por el extremo conocido, siendo el cociente el extremo desconocido que se buscaba. Supongamos que el término desconocido en una proporción es uno de los medios. Así por ejemplo: ¿ cuál es el valor de x ?. En este caso también, según la propiedad fundamental, 7 por x es igual a 42 por 5, esto es : 7 × x = 210 y por lo tanto : x= 210 = 30 7 En este caso, para hallar el medio desconocido, el producto de los extremos se divide por el medio conocido. La utilidad y el significado real de los principios de las proporciones radica en poder expresar el problema en función de símbolos aritméticos de modo que el cálculo dé el resultado que se busca, en esta lección se han incorporado los siguientes ejemplos con el fin de ilustrar el procedimiento más sencillo conocido como: Regla de tres simple directa.Ejemplo ilustrativo 1.Si 4 libros cuestan $ 8, ¿cuánto constaran 15 libros? Solución: Como que a más libros, más pesos, estas cantidades son directamente proporcionales, así que igualamos sus razones: 4 : 15 :: 8 : x 4 8 = 15 x entonces: x= 8 ×15 = 30 4 Regla de tres simple inversa.Ejemplo ilustrativo 2.4 hombres hacen una obra en 12 días. ¿En cuántos días podrían hacer la misma obra 7 hombres? Solución: Como que a más hombres, menos días, estas cantidades son inversamente proporcionales, así tendremos: 4 es inversamente proporcional a 12 y 7 es inversamente proporcional a x, esto es: 4= k 12 ... (1) 7= k x .... (2) despejando k de ( 1 ) y ( 2 ) tenemos: 12 x 4 = k 7xx=k igualando a k (12)(4)=(7)(x) x= 12 × 4 6 =6 7 7 Regla de tres compuesta.Ejemplo 3.3 hombres trabajando 8 horas diarias han hecho 80 metros de una obra en 10 días. ¿ Cuántos días necesitarán 5 hombres, trabajando 6 horas diarias, para hacer 60 metros de la misma obra? Solución: Hombres 3 5 Horas diarias 8 6 metros 80 60 días 10 x El método de las proporciones consiste en descomponer la Regla de tres compuesta en Reglas de tres simples y luego multiplicar ordenadamente las proporciones formadas: En este caso tenemos 3 proporciones: 3 hombres 5 hombres 10 días y días A más hombres, menos días Y días Y' días 8 horas 6 horas A más días, menos horas Y' días X días 80 metros 60 metros A más días, más metros 5 10 = 3 y 6 y = 8 y' 80 y' = 60 x Multiplicando término a término las proporciones, tenemos: 5 × 6 × 80 10 × y × y ' = 3 × 8 × 60 y × y '×x Simplificando, queda: 5 10 = 3 x despejando: x= 10 × 3 = 6 días 5 Proporción inversa Proporción inversa Proporción directa