Matemática

Proporções: 8 exercícios resolvidos e 4 propriedades

Numa proporção o produto dos meios é igual ao dos extremos: é assim que se acha qualquer termo. 8 exercícios resolvidos, tabelas e os erros mais comuns.

Recomendado para: 6º ano · 7º ano

Uma proporção é a igualdade entre duas razões: 3 : 12 = 5 : 20 lê-se “3 está para 12 assim como 5 está para 20” e é verdadeira porque as duas razões valem 0,25. A regra que resolve todos os exercícios é uma só: o produto dos meios é igual ao produto dos extremos.

Os nomes dos termos

Numa proporção a : b = c : d os quatro números têm um nome preciso, e confundi-los é o erro que estraga todo o resto.

TermoPosição em a : b = c : dNome
aprimeiroantecedente da primeira razão, extremo
bsegundoconsequente da primeira razão, meio
cterceiroantecedente da segunda razão, meio
dquartoconsequente da segunda razão, extremo

Os extremos são o primeiro e o último, os meios são os do centro. Daí a propriedade fundamental: b · c = a · d. É a mesma ideia da multiplicação cruzada: escrevendo a/b = c/d, multiplica-se em cruz.

Como se acha o termo desconhecido

Não é preciso decorar quatro fórmulas diferentes: o mecanismo é sempre o mesmo, muda apenas o par que você multiplica.

IncógnitaFórmulaExemplo
primeiro termo (extremo)x = (b · c) : dx : 12 = 5 : 20 → x = (12 · 5) : 20 = 3
segundo termo (meio)x = (a · d) : c3 : x = 5 : 20 → x = (3 · 20) : 5 = 12
terceiro termo (meio)x = (a · d) : b3 : 12 = x : 20 → x = (3 · 20) : 12 = 5
quarto termo (extremo)x = (b · c) : a3 : 12 = 5 : x → x = (12 · 5) : 3 = 20

Na prática: multiplique os dois termos conhecidos do tipo oposto ao da incógnita e divida pelo terceiro termo conhecido.

As quatro propriedades a lembrar

Além da propriedade fundamental existem quatro transformações que mantêm a proporção verdadeira. Servem principalmente nos problemas que dão a soma ou a diferença dos termos.

PropriedadeDe a : b = c : d você obtémQuando usar
inverterb : a = d : cpara levar a incógnita ao numerador
permutar os meiosa : c = b : dpara comparar grandezas de mesma natureza
compor(a + b) : b = (c + d) : dquando o problema dá a soma
decompor(a − b) : b = (c − d) : dquando o problema dá a diferença

Um exemplo da propriedade de compor: se duas partes estão entre si como 3 : 4, compondo você obtém (3 + 4) : 4 = 7 : 4. Se a soma das duas partes é 84, escreve 84 : x = 7 : 4 e sai logo a parte maior, x = (84 · 4) : 7 = 48. É o mesmo resultado do quarto exercício, em que o total é dividido em 7 partes iguais.

Grandezas direta e inversamente proporcionais

É aqui que se concentra metade dos erros, porque o esquema da proporção parece funcionar sempre, mas o jeito de escrevê-la muda.

Diretamente proporcionaisInversamente proporcionais
Se uma dobraa outra dobraa outra cai pela metade
Fica constantea razão y : xo produto x · y
Fórmulay = k · xy = k : x
Exemploscadernos e gasto, horas de trabalho e salário, ingredientes de uma receitaoperários e dias, velocidade e tempo de percurso, número de pessoas e duração de um estoque

Com grandezas inversamente proporcionais a proporção precisa ser escrita invertendo uma das duas razões: 6 operários estão para 4 operários assim como os dias dos 4 estão para os dias dos 6.

Os erros mais comuns

O primeiro é escrever uma proporção direta onde a relação é inversa: se você diminui os operários e obtém um tempo menor, o resultado está errado por mais limpa que seja a conta. Antes de calcular, pergunte sempre se o resultado deve ser maior ou menor que o dado de partida.

O segundo é misturar unidades de medida: numa proporção entre comprimentos não dá para ter centímetros de um lado e metros do outro. Converta tudo antes de aplicar a propriedade fundamental.

O terceiro tem a ver com as áreas. Se você amplia uma figura com fator 1,6, os comprimentos são multiplicados por 1,6, mas as áreas por 1,6² = 2,56 e os volumes por 1,6³. As áreas não são proporcionais aos lados, e sim aos quadrados deles.

O quarto é puramente de cálculo: errar a divisão final. Uma razão entre números é uma fração, então vale simplificar antes de multiplicar, como se faz nas operações com frações.

Proporções, porcentagem e equações

Uma porcentagem é uma proporção com um termo fixado em 100: “15% de 240” vira 15 : 100 = x : 240. Se esse esquema for mais confortável para você, dá para resolver com proporções todos os exercícios de porcentagem, descontos e aumentos incluídos.

Além disso, aplicar a propriedade fundamental transforma sempre uma proporção numa igualdade do tipo a · x = b: daí em diante você está resolvendo uma equação do primeiro grau, e é por isso que o último passo é sempre dividir os dois membros pelo coeficiente de x.

Como encarar os exercícios

Os oito exercícios abaixo seguem a ordem em que o assunto é realmente aprendido: primeiro o cálculo do termo desconhecido e a verificação de uma proporção, depois os problemas de proporcionalidade direta, a divisão de um total em partes e as escalas, em seguida o caso inverso que derruba mais gente, e por fim a média proporcional e a ampliação em escala, em que a razão entre as áreas não é a razão entre os lados. Cada resultado foi verificado refazendo a conta no sentido contrário.

Exercícios resolvidos

1. Encontre o termo desconhecido: 3 : 12 = 5 : x. base

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  1. Identifico os termos: 3 e x são os extremos, 12 e 5 são os meios.
  2. Aplico a propriedade fundamental: 3 · x = 12 · 5.
  3. Calculo o segundo membro: 3 · x = 60.
  4. Divido os dois membros por 3: x = 60 : 3 = 20.
  5. Verificação: 3 : 12 = 0,25 e 5 : 20 = 0,25. As duas razões coincidem.

Resposta: x = 20

2. Verifique se 8 : 12 = 14 : 21 é uma proporção verdadeira. base

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  1. Não é preciso fazer as divisões: basta comparar os dois produtos.
  2. Produto dos extremos: 8 · 21 = 168.
  3. Produto dos meios: 12 · 14 = 168.
  4. Os dois produtos são iguais, portanto a igualdade é uma proporção.
  5. Confiro também com as frações simplificadas: 8/12 = 2/3 e 14/21 = 2/3.

Resposta: Sim, é uma proporção (168 = 168)

3. 4 cadernos custam R$ 18,00. Quanto custam 7 cadernos do mesmo tipo? base

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  1. Número de cadernos e gasto são diretamente proporcionais: se dobro os cadernos, dobra o gasto.
  2. Escrevo a proporção mantendo a mesma ordem: 4 : 18 = 7 : x.
  3. Aplico a propriedade fundamental: 4 · x = 18 · 7 = 126.
  4. Divido por 4: x = 126 : 4 = 31,50.
  5. Verificação pelo preço unitário: 18 : 4 = R$ 4,50 por caderno, e 4,50 · 7 = R$ 31,50.

Resposta: R$ 31,50

4. Divida 84 balas entre Ana e Pedro de modo que as partes estejam na razão 3 : 4. intermedio

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  1. A razão 3 : 4 significa que o total é dividido em 3 + 4 = 7 partes iguais.
  2. Calculo o valor de uma parte: 84 : 7 = 12 balas.
  3. Parte da Ana: 3 · 12 = 36 balas.
  4. Parte do Pedro: 4 · 12 = 48 balas.
  5. Verificação: 36 + 48 = 84 e 36 : 48 = 3 : 4.

Resposta: Ana 36, Pedro 48

5. Num mapa na escala 1 : 200.000 a distância entre duas cidades é de 7,5 cm. Qual é a distância real em quilômetros? intermedio

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  1. A escala 1 : 200.000 diz que 1 cm no mapa vale 200.000 cm na realidade.
  2. Escrevo a proporção: 1 : 200.000 = 7,5 : x.
  3. Aplico a propriedade fundamental: x = 7,5 · 200.000 = 1.500.000 cm.
  4. Converto: 1.500.000 cm = 15.000 m = 15 km.
  5. Verificação: 15 km são 1.500.000 cm, e 1.500.000 : 200.000 = 7,5 cm no mapa.

Resposta: 15 km

6. 6 operários terminam um serviço em 10 dias. Quantos dias levam 4 operários no mesmo ritmo? intermedio

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  1. Atenção: aqui as grandezas são inversamente proporcionais, porque menos operários significa mais dias.
  2. O produto operários × dias permanece constante: 6 · 10 = 60 diárias de trabalho no total.
  3. Divido o trabalho total pelo novo número de operários: x = 60 : 4 = 15 dias.
  4. Em forma de proporção é preciso inverter uma das razões: 6 : 4 = x : 10.
  5. Verificação: 4 · 15 = 60, exatamente como 6 · 10. Com a proporção direta 6 : 10 = 4 : x daria cerca de 6,7 dias, ou seja menos operários em menos tempo: impossível.

Resposta: 15 dias

7. Encontre a média proporcional x na proporção contínua 4 : x = x : 25. avanzato

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  1. Numa proporção contínua os dois meios são iguais: aqui ambos são x.
  2. Aplico a propriedade fundamental: x · x = 4 · 25, ou seja x² = 100.
  3. Extraio a raiz quadrada: x = 10 (tomo o valor positivo, porque se trata de medidas).
  4. Verificação: 4 : 10 = 0,4 e 10 : 25 = 0,4.
  5. Regra geral: a média proporcional (ou média geométrica) de dois números é a raiz quadrada do produto deles.

Resposta: x = 10

8. Uma foto mede 15 cm de base por 10 cm de altura. Ela é ampliada até a base chegar a 24 cm, sem deformar. Quanto mede a nova altura e quanto aumenta a área? avanzato

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  1. Sem deformação os lados são proporcionais: 15 : 10 = 24 : x.
  2. Aplico a propriedade fundamental: 15 · x = 10 · 24 = 240, logo x = 240 : 15 = 16 cm.
  3. Calculo o fator de ampliação: 24 : 15 = 1,6 (e de fato 16 : 10 = 1,6).
  4. Área inicial: 15 · 10 = 150 cm². Área final: 24 · 16 = 384 cm².
  5. Razão entre as áreas: 384 : 150 = 2,56 = 1,6². Os comprimentos crescem 1,6 vez, as áreas 1,6² vezes.

Resposta: Altura 16 cm; a área passa a ser 2,56 vezes a inicial

Perguntas frequentes

Qual é a propriedade fundamental das proporções?

Em toda proporção a : b = c : d o produto dos meios é igual ao produto dos extremos, ou seja b · c = a · d. É a regra usada para achar qualquer termo desconhecido e também para verificar se quatro números formam mesmo uma proporção.

Como se acha o termo desconhecido de uma proporção?

Se a incógnita for um extremo, multiplique os dois meios e divida pelo extremo conhecido. Se for um meio, multiplique os dois extremos e divida pelo meio conhecido. Em resumo: multiplique os dois termos do tipo oposto ao da incógnita e divida pelo terceiro termo conhecido.

Como saber se duas grandezas são direta ou inversamente proporcionais?

Pergunte o que acontece se você dobrar a primeira grandeza. Se a segunda também dobrar, são diretamente proporcionais e a razão entre elas é constante (cadernos e gasto). Se a segunda cair pela metade, são inversamente proporcionais e o que fica constante é o produto (operários e dias).

Para que serve a média proporcional?

Ela aparece nas proporções contínuas do tipo a : x = x : b, em que x é a raiz quadrada de a · b. Na geometria é a base das relações métricas no triângulo retângulo, em que a altura é média proporcional entre as duas projeções dos catetos sobre a hipotenusa.

Como se resolvem problemas com escala de mapa?

A escala 1 : 200.000 significa que 1 cm no mapa corresponde a 200.000 cm reais. Multiplique a medida do mapa pelo denominador da escala e converta o resultado: 100.000 cm formam 1 km, então basta dividir os centímetros por 100.000.