Variación proporcional

Entre dos cantidades $x$ y $y$ decimos que existe variación proporcional cuando se satisface que $y= \alpha x$

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Variación proporcional

Introducción

La variación proporcional es una relación especial entre dos cantidades. Que estén "relacionadas" significa que existe una relación de dependencia directa entre las dos cantidades. Si las denotamos por $x$ y $y$ decimos que existe variación proporcional entre ellas (o que están relacionadas proporcionalmente) cuando se satisface que $$y=\alpha x$$

Aquí $\alpha$ representa un número real cualquiera.

Por ejemplo, supongamos que se sabe que $y$ es proporcional a $x$ y se sabe que $y = 18$ cuando $x = 6$, ¿cuál será el valor de $y$ cuando $x = 10$? Primeramente hay que elegir aquí cuál es la varaible dependiente y cuál la independiente. En este caso, el contexto del enunciado, nos permite inferir que $x$ es la variable independiente, pues es la que está variando sin restricción y deseamos saber cómo ese cambio afecta al valor de $y$ la variable que depende del valor de $x.$

Sabemos además que sí existe variación proporcional es decir, se cumple que $y = \alpha x$. Entonces, sustituyendo los valores dados, podremos obtener cuánto vale $\alpha$

$18=\alpha(6)$

$\Rightarrow \alpha=\frac{18}{6}=3$

Ahora que sabemos el valor de $\alpha$ solo tenemos que sustituir enla expresión algebraica que relaciona a a estas dos variables para obtener el valor de $y$ cuando $x=10$:

$y=(3)(10)=30$

En la expresión $y = \alpha x$, $\alpha$ es la constante de proporcionalidad.

Si graficamos en el plano todos los puntos $(x,\alpha x)$ que cumplen la relación, esta gráfica es una recta por el origen, el punto $(0, 0).$

¿Es variación proporcional?

¿Cómo podríamos saber si en una serie de datos en la que se registran dos mediciones numéricas, estas presentan variación proporcional?

Explicamos esto mediante un ejemplo.

La siguiente tabla representa la presión que ejerce el agua al caer en una alberca. A mayor presión del agua la temperatura aumenta.

PresiónTemperatura
$12$$30$
$14$$35$
$16$$40$
$20$$50$

Notemos que la temperatura puede expresarse como dependiente de la presión, por lo que denotaremos como $x$ a la presión y $y$ a la temperatura.

Obtengamos el cociente $\frac{y}{x}$ y veamos si es constante para todos los pares de datos de la tabla.

Presión ($x$)Temperatura ($y$)$\frac{y}{x}$
$12$$30$$\frac{30}{12}=2.5$
$14$$35$$\frac{35}{14}=2.5$
$16$$40$$\frac{40}{16}=2.5$
$20$$60$$\frac{60}{20}=2.5$

Como podemos ver, cada una de las divisiones da como resultado $2.5$, por lo tanto hay variación proporcional.

Cuando no existe un mismo valor al dividir $\frac{y}{x}$ decimos que no hay constante de proporcionalidad y la serie no presenta variación proporcional.

Otro ejemplo

Averigua si existe variación proporcional en la siguiente serie de datos.

$x$$y$
$1$$1$
$3$$8$
$5$$24$
$8$$63$
$11$$120$
$15$$224$
$20$$399$

Veamos si existe una constante de proporcionalidad.

$x$$y$$\frac{y}{x}$
$1$$1$$\frac{1}{1}=1$
$3$$8$$\frac{8}{3}=2.67$
$5$$24$$\frac{24}{5}=4.8$
$8$$63$$\frac{63}{8}=7.88$
$11$$120$$\frac{120}{11}=10.91$
$15$$224$$\frac{224}{15}=14.93$

Como podemos ver, cada una de las divisiones nos da un resultado diferente, por lo tanto no hay variación proporcional.

En realidad al llegar al segundo renglón de la tabla ya podíamos haber dejado de calcular los demás cocientes para concluir que la serie no presenta vaciación proporcional, pues ya ahí los cocientes mostraron diferencia.

Autoevaluación

  1. Si con $126.00 compro 6 kg de arroz, ¿cuántos kilos puedo comprar con $378.00? ¿Cuál es la constante de proporcionalidad?

    Se pueden comprar kg.

    La constante de proporcionalidad es .

  2. Un tren realiza un viaje y se mide, cada 5 minutos, la distancia que ha recorrido. La siguiente tabla muestra las mediciones obtenidas durante el viaje ¿cuál es la constante de proporcionalidad?

    Tiempo (min)51025354550
    Distancia (km)3060150210270300

    La constante de proporcionalidad es .

  3. En un laboratorio médico, al medir durante cierto tiempo los litros de sangre que bombea el corazón de una persona cuyo peso es de 70 kg, se obtuvieron los siguientes datos:

    Litros de sangre que bombea el corazón20355060
    Tiempo (min)471012

    ¿Los resultados corresponden a una variación proporcional? . ¿Cuál es la constante de proporcionalidad? . ¿Cuál es la ecuación que representa esta variación? .

  4. Si $y$ varía proporcionalmente respecto a $x$, y sabemos que $y=8$ cuando $x=12$, ¿cuál es el valor de la constante de proporcionalidad? (escribe tu respuesta en notación decimal aproximada hasta dos decimales) ¿cuál es la ecuación que representa esta variación?

    La constante de proporcionalidad es:.

    La ecuación de la recta es .

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