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.
| Termo | Posição em a : b = c : d | Nome |
|---|---|---|
| a | primeiro | antecedente da primeira razão, extremo |
| b | segundo | consequente da primeira razão, meio |
| c | terceiro | antecedente da segunda razão, meio |
| d | quarto | consequente 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.
| Incógnita | Fórmula | Exemplo |
|---|---|---|
| primeiro termo (extremo) | x = (b · c) : d | x : 12 = 5 : 20 → x = (12 · 5) : 20 = 3 |
| segundo termo (meio) | x = (a · d) : c | 3 : x = 5 : 20 → x = (3 · 20) : 5 = 12 |
| terceiro termo (meio) | x = (a · d) : b | 3 : 12 = x : 20 → x = (3 · 20) : 12 = 5 |
| quarto termo (extremo) | x = (b · c) : a | 3 : 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.
| Propriedade | De a : b = c : d você obtém | Quando usar |
|---|---|---|
| inverter | b : a = d : c | para levar a incógnita ao numerador |
| permutar os meios | a : c = b : d | para comparar grandezas de mesma natureza |
| compor | (a + b) : b = (c + d) : d | quando o problema dá a soma |
| decompor | (a − b) : b = (c − d) : d | quando 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 proporcionais | Inversamente proporcionais | |
|---|---|---|
| Se uma dobra | a outra dobra | a outra cai pela metade |
| Fica constante | a razão y : x | o produto x · y |
| Fórmula | y = k · x | y = k : x |
| Exemplos | cadernos e gasto, horas de trabalho e salário, ingredientes de uma receita | operários 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
Mostrar solução
- Identifico os termos: 3 e x são os extremos, 12 e 5 são os meios.
- Aplico a propriedade fundamental: 3 · x = 12 · 5.
- Calculo o segundo membro: 3 · x = 60.
- Divido os dois membros por 3: x = 60 : 3 = 20.
- 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
Mostrar solução
- Não é preciso fazer as divisões: basta comparar os dois produtos.
- Produto dos extremos: 8 · 21 = 168.
- Produto dos meios: 12 · 14 = 168.
- Os dois produtos são iguais, portanto a igualdade é uma proporção.
- 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
Mostrar solução
- Número de cadernos e gasto são diretamente proporcionais: se dobro os cadernos, dobra o gasto.
- Escrevo a proporção mantendo a mesma ordem: 4 : 18 = 7 : x.
- Aplico a propriedade fundamental: 4 · x = 18 · 7 = 126.
- Divido por 4: x = 126 : 4 = 31,50.
- 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
Mostrar solução
- A razão 3 : 4 significa que o total é dividido em 3 + 4 = 7 partes iguais.
- Calculo o valor de uma parte: 84 : 7 = 12 balas.
- Parte da Ana: 3 · 12 = 36 balas.
- Parte do Pedro: 4 · 12 = 48 balas.
- 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
Mostrar solução
- A escala 1 : 200.000 diz que 1 cm no mapa vale 200.000 cm na realidade.
- Escrevo a proporção: 1 : 200.000 = 7,5 : x.
- Aplico a propriedade fundamental: x = 7,5 · 200.000 = 1.500.000 cm.
- Converto: 1.500.000 cm = 15.000 m = 15 km.
- 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
Mostrar solução
- Atenção: aqui as grandezas são inversamente proporcionais, porque menos operários significa mais dias.
- O produto operários × dias permanece constante: 6 · 10 = 60 diárias de trabalho no total.
- Divido o trabalho total pelo novo número de operários: x = 60 : 4 = 15 dias.
- Em forma de proporção é preciso inverter uma das razões: 6 : 4 = x : 10.
- 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
Mostrar solução
- Numa proporção contínua os dois meios são iguais: aqui ambos são x.
- Aplico a propriedade fundamental: x · x = 4 · 25, ou seja x² = 100.
- Extraio a raiz quadrada: x = 10 (tomo o valor positivo, porque se trata de medidas).
- Verificação: 4 : 10 = 0,4 e 10 : 25 = 0,4.
- 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
Mostrar solução
- Sem deformação os lados são proporcionais: 15 : 10 = 24 : x.
- Aplico a propriedade fundamental: 15 · x = 10 · 24 = 240, logo x = 240 : 15 = 16 cm.
- Calculo o fator de ampliação: 24 : 15 = 1,6 (e de fato 16 : 10 = 1,6).
- Área inicial: 15 · 10 = 150 cm². Área final: 24 · 16 = 384 cm².
- 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.