Корице уџбеника

V.3. Пропорције

Изабери решење задатка:

Задатак 5

Кратко решење

Нека је \( \frac{a}{b} = \frac{c}{d} = k \). Одавде је: \[ a = b \cdot k \] \[ c = d \cdot k \] Заменом у израз \( \frac{a+c}{b+d} \) добијамо: \[ \frac{a+c}{b+d} = \frac{b \cdot k + d \cdot k}{b+d} \] \[ \frac{a+c}{b+d} = \frac{k \cdot (b + d)}{b + d} \] Будући да је \( b+d \neq 0 \), скраћивањем добијамо: \[ \frac{a+c}{b+d} = \frac{k \cdot \cancel{(b+d)}}{\cancel{b+d}} = k \] Како је \( \frac{a}{b} = k \), \( \frac{c}{d} = k \) и \( \frac{a+c}{b+d} = k \), следи: \[ \frac{a+c}{b+d} = \frac{a}{b} = \frac{c}{d} \]

Детаљно решење

Кључни концепт: Коефицијент пропорционалности

Да бисмо доказали ово својство пропорције, користићемо метод увођења помоћне променљиве \( k \), која представља заједничку вредност два једнака односа. Ова метода се често користи за решавање задатака са пропорцијама јер омогућава да бројиоце изразимо преко именилаца.

Корак 1: Увођење коефицијента \( k \)

Претпоставимо да је вредност оба односа једнака неком броју \( k \): \[ \frac{a}{b} = \frac{c}{d} = k \] Одавде, на основу дефиниције дељења (разломка), можемо изразити вредности \( a \) и \( c \): 1. Из \( \frac{a}{b} = k \) следи да је \( a = b \cdot k \). 2. Из \( \frac{c}{d} = k \) следи да је \( c = d \cdot k \).

Корак 2: Израчунавање збира у бројиоцу

Сада ћемо израчунати вредност израза \( a + c \) користећи изразе које смо добили у претходном кораку: \[ a + c = b \cdot k + d \cdot k \] Приметимо да је \( k \) заједнички множилац за оба сабирка, па га можемо издвојити испред заграде (примена дистрибутивног закона): \[ a + c = k \cdot (b + d) \]

Корак 3: Доказивање једнакости трећег разломка

Посматрајмо разломак \( \frac{a+c}{b+d} \). Заменимо \( a + c \) изразом који смо управо извели: \[ \frac{a+c}{b+d} = \frac{k \cdot (b + d)}{b + d} \] Будући да је условом задатка дато \( b \neq -d \), то значи да је именитељ \( b + d \neq 0 \). Зато можемо скратити разломак бројем \( (b + d) \): \[ \frac{a+c}{b+d} = \frac{k \cdot \cancel{(b + d)}}{\cancel{b + d}} = k \]

Корак 4: Закључак

Како смо на почетку дефинисали да је \( \frac{a}{b} = k \) и \( \frac{c}{d} = k \), а сада смо показали да је и \( \frac{a+c}{b+d} = k \), следи да су све три вредности међусобно једнаке: \[ \frac{a+c}{b+d} = \frac{a}{b} = \frac{c}{d} \] Овиме је тврђење доказано.

Кратак запис решења:

\( \frac{a}{b} = \frac{c}{d} = k \Rightarrow a = bk, c = dk \) \( \frac{a+c}{b+d} = \frac{bk+dk}{b+d} = \frac{k(b+d)}{b+d} = k \) \( \Rightarrow \frac{a+c}{b+d} = \frac{a}{b} = \frac{c}{d} = k \)

Најважније из лекције

Размера двају бројева је њихов количник \( a : b = \dfrac{a}{b} \). Две размере су једнаке ако се своде на исту размеру, нпр. \( 6 : 15 = (6:3):(15:3) = 2 : 5 \). Једнакост двеју размера \( a : b = c : d \) назива се пропорција; \( a \) и \( d \) су спољашњи, а \( b \) и \( c \) унутрашњи чланови. Основно својство пропорције: производ спољашњих једнак је производу унутрашњих чланова, \( a \cdot d = b \cdot c \). Помоћу овог својства из три позната члана рачунамо четврти (нпр. \( 0{,}5 : 1{,}5 = y : 6 \Rightarrow 0{,}5 \cdot 6 = 1{,}5 \cdot y \Rightarrow y = 2 \)). Пропорције се примењују код мерила, карата и мешавина.
Размера двају бројева је њихов количник, записан у облику \( a : b \) (чита се „\( a \) према \( b \)“) или као разломак \( \dfrac{a}{b} \).
Две размере су једнаке ако се могу свести на исту размеру (проширивањем или скраћивањем оба члана истим бројем).
а) Размере \( 2 : 5 \) и \( 6 : 15 \) јесу једнаке. Важи: \[ 6 : 15 = (6 : 3) : (15 : 3) = 2 : 5 \] б) Размере \( \dfrac{3}{4} \) и \( \dfrac{6}{8} \) јесу једнаке. Важи: \[ \frac{6}{8} = \frac{6 : 2}{8 : 2} = \frac{3}{4} \]
Пропорција је једнакост двеју размера.
Ако су размере \( a : b \) (\( b \neq 0 \)) и \( c : d \) (\( d \neq 0 \)) једнаке, онда је једнакост \[ a : b = c : d, \qquad \text{односно} \qquad \frac{a}{b} = \frac{c}{d} \] пропорција. Чита се: \( a \) се односи према \( b \) исто као \( c \) према \( d \).
Бројеви \( a \) и \( d \) су спољашњи чланови пропорције. Бројеви \( b \) и \( c \) су унутрашњи чланови пропорције.
\[ \underbrace{a}_{\text{спољашњи}} : \underbrace{b}_{\text{унутрашњи}} = \underbrace{c}_{\text{унутрашњи}} : \underbrace{d}_{\text{спољашњи}} \]
У пропорцији \( 2 : 5 = 6 : 15 \): спољашњи чланови су \( 2 \) и \( 15 \), а унутрашњи \( 5 \) и \( 6 \).
У пропорцији \( \dfrac{3}{4} = \dfrac{6}{8} \): спољашњи чланови су \( 3 \) и \( 8 \), а унутрашњи \( 4 \) и \( 6 \).
Производ спољашњих чланова пропорције једнак је производу унутрашњих чланова пропорције.
\[ a : b = c : d \quad \Longleftrightarrow \quad a \cdot d = b \cdot c \]
Проверимо ово својство на неколико пропорција (Табела 3.1):
Пропорција Производ спољашњих чланова Производ унутрашњих чланова
\( 2 : 5 = 6 : 15 \) \( 2 \cdot 15 = 30 \) \( 5 \cdot 6 = 30 \)
\( \dfrac{3}{4} = \dfrac{6}{8} \) \( 3 \cdot 8 = 24 \) \( 4 \cdot 6 = 24 \)
\( -2{,}8 : 1{,}4 = 10 : (-5) \) \( -2{,}8 \cdot (-5) = 14 \) \( 1{,}4 \cdot 10 = 14 \)
Ако су позната три члана пропорције, четврти (непознати) члан можемо израчунати помоћу основног својства: изједначимо производ спољашњих са производом унутрашњих чланова, па решимо добијену једначину.
а) \( x : 12 = 2 : 3 \) \[ 3 \cdot x = 12 \cdot 2 \;\Rightarrow\; 3 \cdot x = 24 \;\Rightarrow\; x = 24 : 3 = 8 \] б) \( 0{,}5 : 1{,}5 = y : 6 \) \[ 0{,}5 \cdot 6 = 1{,}5 \cdot y \;\Rightarrow\; 3 = 1{,}5 \cdot y \;\Rightarrow\; y = 3 : 1{,}5 = 2 \] в) \( \dfrac{1}{4} = \dfrac{2}{z} \) \[ 1 \cdot z = 4 \cdot 2 \;\Rightarrow\; z = 8 \]
Размера се често јавља код мерила (плана, карте, слике). Мерило нам казује колико је пута предмет на слици умањен у односу на стварну величину.
Висока жирафа на слици је \( 5 \text{ cm} \), а у природи \( 5 \text{ m} \). Како је \( 5 \text{ m} = 500 \text{ cm} \), размера висине на слици и у природи је \[ \frac{5 \text{ cm}}{500 \text{ cm}} = \frac{1}{100}, \qquad \text{односно } 1 : 100. \]

Задаци за вежбање

Лак задатак: Одреди \( x \) ако је \( 15 : x = 3 : 4 \).
Применимо основно својство пропорције (производ спољашњих = производ унутрашњих): \[ 15 \cdot 4 = x \cdot 3 \] \[ 60 = 3 \cdot x \;\Rightarrow\; x = 60 : 3 = 20 \] Одговор: \( x = 20 \).
Средњи задатак: План града урађен је у размери \( 1 : 50\,000 \). Дужина једне улице на плану је \( 2 \text{ cm} \). Колика је стварна дужина те улице?
Размера \( 1 : 50\,000 \) значи да \( 1 \text{ cm} \) на плану одговара \( 50\,000 \text{ cm} \) у стварности. Нека је стварна дужина \( x \): \[ 1 : 50\,000 = 2 : x \] \[ 1 \cdot x = 50\,000 \cdot 2 \;\Rightarrow\; x = 100\,000 \text{ cm} \] Претворимо у метре: \( 100\,000 \text{ cm} = 1\,000 \text{ m} \).
Одговор: Стварна дужина улице је \( 1\,000 \text{ m} \) (то јест \( 1 \text{ km} \)).
Тежак задатак: Ражано и пшенично брашно треба помешати у размери \( 2 : 5 \). Колико је грама сваке врсте брашна потребно да се добије \( 700 \text{ g} \) мешавине?
Нека је потребно \( r \) грама ражаног и \( p \) грама пшеничног брашна. Тада је \( r : p = 2 : 5 \), а укупно \( r + p = 700 \).
Мешавина се дели на \( 2 + 5 = 7 \) једнаких делова. Један део износи: \[ 700 : 7 = 100 \text{ g} \] Ражано брашно чини \( 2 \) дела, а пшенично \( 5 \) делова: \[ r = 2 \cdot 100 = 200 \text{ g}, \qquad p = 5 \cdot 100 = 500 \text{ g} \] Провера: \( 200 + 500 = 700 \text{ g} \) и \( 200 : 500 = 2 : 5 \). \checkmark
Одговор: Потребно је \( 200 \text{ g} \) ражаног и \( 500 \text{ g} \) пшеничног брашна.

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: