Proporção: Igualdade entre Razões
1. O que é Proporção?
Imagine que em uma receita de bolo, para cada 2 xícaras de farinha, usamos 1 xícara de açúcar. Se quisermos fazer um bolo maior, com 6 xícaras de farinha, quantas xícaras de açúcar serão necessárias? A resposta é 3, pois a relação entre farinha e açúcar deve ser a mesma: 2 : 1 = 6 : 3. Essa igualdade entre razões é chamada de proporção.
Definição Matemática Formal
Dados quatro números a, b, c, d, com b ≠ 0 e d ≠ 0, dizemos que eles formam uma proporção quando a razão entre a e b é igual à razão entre c e d.
• a e d são os extremos.
• b e c são os meios.
Exemplo: 2 : 3 = 4 : 6 → 2 e 6 são os extremos, 3 e 4 são os meios.
2. Propriedade Fundamental das Proporções
ab = cd ⇒ a × d = b × c
Exemplo
Verifique se 2 : 3 = 4 : 6 forma uma proporção.
3 × 4 = 12
Como os produtos são iguais, temos uma proporção.
📌 Importante!
Essa propriedade é usada para resolver problemas de regra de três e para verificar se duas razões formam uma proporção.
3. Grandezas Diretamente Proporcionais
📈 Diretamente Proporcionais
Duas grandezas são diretamente proporcionais quando, aumentando uma, a outra aumenta na mesma proporção (ou diminuindo uma, a outra diminui na mesma proporção).
10 litros → R$ 50,00
20 litros → R$ 100,00
A razão 1050 = 20100 = 15 (constante).
Razão constante: xy = k (constante)
Exemplo resolvido
Se 5 metros de tecido custam R$ 40,00, quanto custarão 8 metros do mesmo tecido?
540 = 8x
5 × x = 40 × 8
5x = 320
x = 64
Resposta: R$ 64,00.
4. Grandezas Inversamente Proporcionais
📉 Inversamente Proporcionais
Duas grandezas são inversamente proporcionais quando, aumentando uma, a outra diminui na mesma proporção (e vice-versa).
60 km/h → 2 horas
120 km/h → 1 hora
O produto velocidade × tempo é constante: 60×2 = 120×1 = 120.
Produto constante: x × y = k (constante)
Exemplo resolvido
Um carro a 60 km/h leva 5 horas para fazer uma viagem. Se aumentar a velocidade para 100 km/h, quanto tempo levará?
60 × 5 = 100 × x
300 = 100x
x = 3
Resposta: 3 horas.
5. Regra de Três Simples
A regra de três simples é um método prático para resolver problemas envolvendo duas grandezas proporcionais.
Passos para resolver
- Identificar as grandezas e verificar se são direta ou inversamente proporcionais.
- Montar uma tabela com os valores conhecidos e o valor desconhecido (x).
- Montar a proporção de acordo com a relação entre as grandezas.
- Aplicar a propriedade fundamental e resolver.
Exemplo 1: Diretamente proporcional
Para fazer 12 bolos, são necessários 6 ovos. Quantos ovos serão necessários para fazer 20 bolos?
| Bolos | Ovos |
|---|---|
| 12 | 6 |
| 20 | x |
12x = 20 × 6
12x = 120
x = 10
Resposta: 10 ovos.
Exemplo 2: Inversamente proporcional
Uma torneira enche um tanque em 6 horas. Quantas horas levarão 3 torneiras iguais para encher o mesmo tanque?
| Torneiras | Tempo (h) |
|---|---|
| 1 | 6 |
| 3 | x |
3x = 6
x = 2
Resposta: 2 horas.
6. Regra de Três Composta
A regra de três composta é usada quando há mais de duas grandezas envolvidas.
Exemplo
5 máquinas, trabalhando 6 horas por dia, produzem 1.000 peças em 4 dias. Quantas peças serão produzidas por 8 máquinas, trabalhando 8 horas por dia, durante 6 dias?
| Máquinas | h/dia | Dias | Peças |
|---|---|---|---|
| 5 | 6 | 4 | 1.000 |
| 8 | 8 | 6 | x |
5 × 6 × 48 × 8 × 6 = 1.000x
120384 = 1.000x
120x = 384 × 1.000
120x = 384.000
x = 3.200
Resposta: 3.200 peças.
📌 Método prático
Compare cada grandeza com a que contém a incógnita para determinar se é direta ou inversamente proporcional. Depois, multiplique as razões.
7. Divisão Proporcional
A divisão proporcional é usada para dividir um valor em partes diretamente proporcionais a alguns números.
Exemplo 1: Divisão diretamente proporcional
Divida R$ 1.200,00 em partes diretamente proporcionais a 2, 3 e 5.
Parte 1: 210 × 1.200 = 240
Parte 2: 310 × 1.200 = 360
Parte 3: 510 × 1.200 = 600
Resposta: R$ 240,00, R$ 360,00 e R$ 600,00.
Exemplo 2: Divisão inversamente proporcional
Divida R$ 600,00 em partes inversamente proporcionais a 2, 3 e 4.
MMC dos denominadores = 12
Multiplicando pelos inversos: 6, 4, 3
Soma: 6 + 4 + 3 = 13
Parte 1: 613 × 600 = 276,92 (aproximadamente)
Parte 2: 413 × 600 = 184,62
Parte 3: 313 × 600 = 138,46
8. Questões Resolvidas
Questão 1
Temos a proporção 4 : 6 = 10 : 15
Produto dos meios: 6 × 10 = 60
Produto dos extremos: 4 × 15 = 60
Como os produtos são iguais, forma uma proporção.
Questão 2
3 × 20 = 5 × x
60 = 5x
x = 12
Questão 3
Grandezas diretamente proporcionais: mais km → mais litros.
8100 = x250
8 × 250 = 100 × x
2.000 = 100x
x = 20
Questão 4
Grandezas inversamente proporcionais: mais velocidade → menos tempo.
30 × 2 = 40 × x
60 = 40x
x = 1,5 h = 1h30min
Questão 5
Soma: 2 + 3 + 4 = 9
Parte 1: 29 × 900 = 200
Parte 2: 39 × 900 = 300
Parte 3: 49 × 900 = 400
Questão 6
Grandezas inversamente proporcionais: mais operários → menos dias.
6 × 10 = 8 × x
60 = 8x
x = 7,5 dias
Questão 7
Grandezas diretamente proporcionais.
312 = 7x
3x = 12 × 7
3x = 84
x = 28 km
Questão 8
| Vacas | Dias | Ração (kg) |
|---|---|---|
| 15 | 20 | 600 |
| 20 | 30 | x |
15 × 2020 × 30 = 600x
300600 = 600x
300x = 600 × 600
300x = 360.000
x = 1.200
Questão 9
Inversos: 12, 13, 15
MMC dos denominadores = 30
Multiplicando pelos inversos: 15, 10, 6
Soma: 15 + 10 + 6 = 31
Parte 1: 1531 × 1.500 ≈ 725,81
Parte 2: 1031 × 1.500 ≈ 483,87
Parte 3: 631 × 1.500 ≈ 290,32
Questão 10
Em 1 hora, a primeira torneira enche 14 do tanque.
Em 1 hora, a segunda torneira enche 16 do tanque.
Juntas, em 1 hora, enchem 14 + 16 = 312 + 212 = 512 do tanque.
Para encher o tanque inteiro: 512 × t = 1 → t = 125 = 2,4 horas = 2h24min
9. Aplicações da Proporção no Dia a Dia
🍳 Receitas
Ajustar quantidades de ingredientes proporcionalmente.
📏 Mapas e Escalas
Relacionar distâncias no mapa com distâncias reais.
💰 Finanças
Juros, descontos, divisão de lucros.
📊 Estatística
Proporções e percentuais.
10. Exercícios Guiados
Exercício 1
Calcule o valor de x na proporção x8 = 510.
Ver resolução
10x = 40
x = 4
Exercício 2
Um carro percorre 300 km com 25 litros de combustível. Quantos litros serão necessários para percorrer 420 km?
Ver resolução
300x = 25 × 420
300x = 10.500
x = 35 litros
Exercício 3
Uma máquina produz 120 peças em 4 horas. Quantas horas serão necessárias para produzir 300 peças?
Ver resolução
120x = 4 × 300
120x = 1.200
x = 10 horas
Exercício 4
Um avião voa a 800 km/h e leva 3 horas para fazer uma viagem. Se voasse a 600 km/h, quanto tempo levaria?
Ver resolução
2.400 = 600x
x = 4 horas
Exercício 5
Divida 500 em partes diretamente proporcionais a 2, 3 e 5.
Ver resolução
Parte 1: 210 × 500 = 100
Parte 2: 310 × 500 = 150
Parte 3: 510 × 500 = 250
Resumo Geral: Proporção
- Definição: Proporção é a igualdade entre duas razões: a : b = c : d.
- Termos: a e d são extremos; b e c são meios.
- Propriedade fundamental: a × d = b × c.
- Grandezas diretamente proporcionais: xy = k (constante).
- Grandezas inversamente proporcionais: x × y = k (constante).
- Regra de três simples: Método para encontrar um valor desconhecido em uma proporção.
- Regra de três composta: Envolve mais de duas grandezas.
- Divisão proporcional: Dividir um valor em partes proporcionais a números dados.
- Divisão inversamente proporcional: Dividir em partes inversamente proporcionais.
Glossário de Termos
- Proporção
- Igualdade entre duas razões: a/b = c/d.
- Razão
- Comparação entre dois números por meio de uma divisão.
- Extremos
- Em uma proporção a : b = c : d, os extremos são a e d.
- Meios
- Em uma proporção a : b = c : d, os meios são b e c.
- Propriedade Fundamental
- Em toda proporção, o produto dos meios é igual ao produto dos extremos.
- Grandezas Diretamente Proporcionais
- Grandezas que variam na mesma proporção: quando uma aumenta, a outra aumenta na mesma razão.
- Grandezas Inversamente Proporcionais
- Grandezas que variam em proporção inversa: quando uma aumenta, a outra diminui na mesma razão.
- Constante de Proporcionalidade
- Valor constante que relaciona duas grandezas proporcionais.
- Regra de Três Simples
- Método para resolver problemas envolvendo duas grandezas proporcionais.
- Regra de Três Composta
- Método para resolver problemas envolvendo três ou mais grandezas proporcionais.
- Divisão Proporcional
- Divisão de um valor em partes diretamente proporcionais a números dados.
- Divisão Inversamente Proporcional
- Divisão de um valor em partes inversamente proporcionais a números dados.
- Escala
- Razão entre a medida no desenho e a medida real.