Matemáticas
¿Qué es la proporcionalidad directa y cómo se resuelve?
Respuesta rápida
Dos magnitudes son directamente proporcionales si al multiplicar una por un número la otra queda multiplicada por el mismo número. La fórmula es y = k · x, con k la constante de proporcionalidad.
En una frase
Dos magnitudes son directamente proporcionales cuando cambian al mismo ritmo: si una se duplica, la otra también; si una se reduce a la mitad, la otra también.
Explicación
Las entradas del cine cuestan 4 € cada una. 1 entrada cuesta 4 €, 2 entradas cuestan 8 €, 5 entradas cuestan 20 € y 0 entradas no cuestan nada. Compres las que compres, el precio dividido entre el número de entradas siempre da 4. Eso es la proporcionalidad directa: el precio es directamente proporcional al número de entradas.
manzana
cesta
coche
El número que no cambia se llama constante de proporcionalidad (o razón de proporcionalidad) y se escribe k. En un problema de compras es el precio de una unidad. La fórmula es
y = k · x, es decir, k = y : x
Para comprobar si dos magnitudes son directamente proporcionales hay tres pruebas, que en el fondo dicen lo mismo:
- La prueba del cociente: en una tabla de proporcionalidad, y : x da siempre el mismo número.
- La prueba de la gráfica: en una gráfica, los puntos están sobre una recta que pasa por el origen (0, 0). La pendiente de esa recta es k.
- La prueba del cero: cuando una magnitud vale 0, la otra también; y si multiplicas una por cualquier número, la otra queda multiplicada por el mismo número.
No toda recta es proporcionalidad directa. Un taxi que cobra 9 € por 2 km y 17 € por 6 km tiene una bajada de bandera de 5 € más 2 € por kilómetro. La gráfica es una recta, pero empieza en 5 €, no en 0, y 9 : 2 no es igual a 17 : 6. Si duplicas los kilómetros, el precio no se duplica.
Lo contrario es la proporcionalidad inversa: cuando una magnitud se duplica, la otra se reduce a la mitad. Si 4 pintores tardan 6 horas en pintar una valla, 8 pintores que trabajen al mismo ritmo tardan 3 horas. Ahí lo que no cambia es el producto (4 · 6 = 8 · 3 = 24), y la fórmula es y = k : x.
La proporcionalidad directa aparece en todas partes: la razón de una receta, el cambio de moneda, las escalas de los mapas, la distancia a velocidad constante y los porcentajes (el 10 % de un precio es siempre el precio · 0,1).
Ejemplos
| Situación | x | y | k | Fórmula |
|---|---|---|---|---|
| Entradas a 4 € cada una | entradas | precio (€) | 4 | y = 4x |
| Coche a 60 km/h constantes | horas | km | 60 | d = 60t |
| 50 g de harina por persona | personas | gramos | 50 | h = 50p |
| Sueldo de 12 € la hora | horas | sueldo (€) | 12 | S = 12h |
| Perímetro de un cuadrado | lado | perímetro | 4 | P = 4l |
Ejemplo resuelto (reducción a la unidad): 5 cuadernos cuestan 7,50 €. ¿Cuánto cuestan 8? Primero, uno: 7,50 : 5 = 1,50 €. Después, multiplica: 8 · 1,50 = 12 €.
Ejemplo resuelto (con k): y es directamente proporcional a x, e y = 12 cuando x = 3. Entonces k = 12 : 3 = 4, así que y = 4x. Si x = 10, y = 4 · 10 = 40. Si y = 30, x = 30 : 4 = 7,5.
Errores frecuentes
- Sumar en lugar de multiplicar. Si para 2 pizzas hacen falta 3 huevos, para 4 pizzas no hacen falta 5. Has duplicado las pizzas, así que duplica los huevos: 6. Solución: pregúntate «¿por cuánto he multiplicado?».
- Creer que toda recta es proporcionalidad directa. Solución: además tiene que pasar por (0, 0). Una tarifa fija rompe la proporcionalidad.
- Confundir directa e inversa. Más obreros significa menos tiempo, así que es inversa. Solución: pregúntate si la segunda magnitud sube o baja.
- Dividir al revés para hallar k. Solución: k = y : x. Comprueba sustituyendo k en y = kx.
Paso a paso
Paso a paso
- Comprueba que es directa¿0 da 0? ¿Si duplicas una magnitud, se duplica la otra?
- Halla k (o el valor de una unidad)Divide un valor de y entre su x: k = y : x.
- Escribe la fórmulaY = kx con tu valor de k.
- ÚsalaPara hallar y, multiplica la nueva x por k. Para hallar x, divide y entre k.
- Comprueba que tiene sentidoUna x mayor debe dar una y mayor.
En España se usa mucho la regla de tres simple directa. Si 3 manzanas cuestan 6 €, para 5 manzanas se escribe «3 son a 6 como 5 son a x», es decir 3/6 = 5/x. Multiplicando en cruz, 3x = 30 y x = 10 €. Es lo mismo que la reducción a la unidad, escrito en una sola ecuación.
Ejercicios de práctica
Proporcionalidad directa
Resuelve cada uno y luego comprueba tu respuesta.
- Un bolígrafo cuesta 2 €. ¿Cuánto cuestan 7?
Ver respuesta
7 · 2 = 14 € - 4 manzanas cuestan 2 €. ¿Cuánto cuesta una?
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2 : 4 = 0,50 € - 3 kg de patatas cuestan 4,50 €. ¿Cuánto cuestan 5 kg?
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1 kg cuesta 4,50 : 3 = 1,50 €, así que 5 kg cuestan 5 · 1,50 = 7,50 € - Un coche recorre 90 km con 6 litros de gasolina. ¿Cuántos km recorre con 10 litros?
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90 : 6 = 15 km por litro, así que 10 · 15 = 150 km - x = 2, 4, 6 e y = 10, 20, 30. ¿Es proporcionalidad directa?
Ver respuesta
10 : 2 = 20 : 4 = 30 : 6 = 5, así que sí: y = 5x - x = 1, 2, 3 e y = 3, 5, 7. ¿Es proporcionalidad directa?
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3 : 1 = 3 pero 5 : 2 = 2,5, así que no - y es directamente proporcional a x, e y = 20 cuando x = 4. Halla k.
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k = 20 : 4 = 5 - y = 3x. Halla y cuando x = 12.
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3 · 12 = 36 - y es directamente proporcional a x, e y = 18 cuando x = 6. Halla y cuando x = 10.
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k = 18 : 6 = 3, así que y = 3 · 10 = 30 - y es directamente proporcional a x, e y = 14 cuando x = 4. Halla x cuando y = 35.
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k = 14 : 4 = 3,5, así que x = 35 : 3,5 = 10 - En una tabla de proporcionalidad directa, x = 3 da y = 12. Halla y cuando x = 5, y x cuando y = 36.
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k = 4, así que y = 20 y x = 9 - ¿La fórmula y = 2x + 3 es de proporcionalidad directa?
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No. Cuando x = 0, y = 3, así que la recta no pasa por el origen. - Una recta pasa por (0, 0) y (4, 10). Escribe su fórmula.
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k = 10 : 4 = 2,5, así que y = 2,5x - Resuelve la proporción 3/7 = x/21.
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21 es 7 · 3, así que x = 3 · 3 = 9 - ¿Cuál es de proporcionalidad directa: (a) el número de obreros y el tiempo en levantar un muro, (b) el número de ladrillos iguales y su peso total?
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(b). La (a) es proporcionalidad inversa.
Problemas
Proporcionalidad directa en la vida real
Resuelve cada uno y luego comprueba tu respuesta.
- Para hacer tortitas para 4 personas se necesitan 200 g de harina. ¿Cuánta harina hace falta para 10 personas?
Ver respuesta
200 : 4 = 50 g por persona, así que 10 · 50 = 500 g - Lucía cobra 12 € la hora. ¿Cuánto cobra por 7,5 horas?
Ver respuesta
12 · 7,5 = 90 € - En un mapa, 2 cm representan 5 km. ¿Qué distancia real son 7 cm?
Ver respuesta
5 : 2 = 2,5 km por cm, así que 7 · 2,5 = 17,5 km - Una impresora imprime 45 páginas en 3 minutos. ¿Cuánto tarda en imprimir 120 páginas?
Ver respuesta
45 : 3 = 15 páginas por minuto, así que 120 : 15 = 8 minutos - 5 libros iguales pesan 3 kg. ¿Cuánto pesan 12?
Ver respuesta
3 : 5 = 0,6 kg cada uno, así que 12 · 0,6 = 7,2 kg - 3 m de cinta cuestan 4,80 €. ¿Cuánto cuestan 5 m?
Ver respuesta
4,80 : 3 = 1,60 € el metro, así que 5 · 1,60 = 8 €
Preguntas frecuentes
¿Qué es la proporcionalidad directa e inversa?
En la directa, las dos magnitudes suben o bajan a la vez y el cociente y : x es constante (y = kx). En la inversa, cuando una sube la otra baja y el producto x · y es constante (y = k : x). A la inversa también se le llama a veces proporcionalidad indirecta.
¿Cómo diferenciar la proporcionalidad directa de la inversa?
Pregúntate: «si duplico una, ¿qué pasa con la otra?». Si también se duplica, es directa. Si se reduce a la mitad, es inversa. Comer más pizzas gasta más huevos (directa); poner más grifos llena la piscina en menos tiempo (inversa).
¿Cuál es la fórmula de la proporcionalidad directa?
y = k · x, donde k es la constante de proporcionalidad. Se halla dividiendo cualquier valor de y entre su x correspondiente: k = y : x.
¿Cómo se resuelve una regla de tres simple directa?
Se colocan los datos en dos filas, con la incógnita x: «3 manzanas → 6 €; 5 manzanas → x». Se multiplica en cruz y se divide: x = 5 · 6 : 3 = 10 €.
¿Cómo se grafica la proporcionalidad directa?
Haz una tabla de valores, dibuja los puntos en unos ejes y únelos: sale una recta que pasa por el origen (0, 0). Cuanto mayor es k, más inclinada es la recta.
¿Qué es la proporcionalidad directa para niños?
Es cuando dos cosas crecen juntas al mismo ritmo. Si un helado cuesta 2 €, dos helados cuestan 4 € y tres cuestan 6 €: cada helado más suma lo mismo al precio.
Test rápido
Proporcionalidad directa
Comprueba lo que sabes con 5 preguntas rápidas.
Pregunta 1 de 5
3 bolígrafos cuestan 6 €. Al mismo precio, ¿cuánto cuestan 5 bolígrafos?
A practicar
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Ganancia y pérdida
Ganancia = precio de venta − precio de coste; pérdida = coste − venta. Porcentaje de ganancia = ganancia : coste · 100. Compras a 20 € y vendes a 25 €: ganas 5 €, un 25 %.