Apuntes de Matemáticas Financieras Prof. Gerardo Gutiérrez Jiménez Proporcionalidad: A menudo encontramos ofertas en los centros comerciales que llaman nuestra atención, tales como: Llévese 3 y pague 2. El segundo artículo a la mitad de precio. 4 por el precio de 3. 15% de descuento en tota la línea de productos. Cuando una razón se iguala a otra, se dice que existe proporcionalidad. Una relación de proporcionalidad es una relación entre dos variables en las que el cociente entre las cantidades que se corresponden es siempre el mismo y se denomina cociente de proporcionalidad. Dados dos números a y b una razón es el cociente entre esos números a/b “Regla” no verdadera, pues esto hará que todas las relaciones crecientes sean relaciones de proporcionalidad directa, esto no aplica para todos los casos. Ejemplo 1, Si un niño a los 8 meses tiene 4 dientes. ¿Cuántos dientes tendrá a los 10 años? Según la regla anterior tendrá 60 dientes. ¿Es cierto? Ejemplo 2, si deseo construir un muro de 48 m2 y 2 albañiles construyen 24 m2 de muro al día, con 4 albañiles se construyen los 48 m2 de muro en un día. Si contratamos 250 albañiles ¿en cuánto tiempo se construye el muro? La respuesta está sujeta a los rendimientos decrecientes, debido a que se estorbarían. Es importante analizar la condición del problema. Habrá que hacer una lectura comprensiva y atenta del enunciado. Si la condición no está dada, nada podremos decir de la relación. Problemas resueltos. 16.- La producción en toneladas de cañas de azúcar por hectárea aumenta con los kilogramos de fertilizante que se emplean, es decir, P = kf donde P es la producción, y f los kilos de fertilizante ¿Cuántas toneladas por hectárea se producen en una parcela que se abonó con 550Kg de fertilizante, si otra con condiciones semejantes produjo 130 toneladas por hectárea con 650 kg de fertilizante? (Villalobos, 2007, pág. 21) Datos: P = producción; f = kilos de fertilizante; k = constante de proporcionalidad 1º. Obtener la “k” con los datos existentes: P = kf; 130 = k(650); despejamos “k” y tenemos: K = 130/650, el resultado es 0.20 2º. P es el valor que buscamos, entonces sustituimos: P = kf; P = 0.20(550) y el resultado es: 110 toneladas. 10 Apuntes de Matemáticas Financieras Prof. Gerardo Gutiérrez Jiménez No pide ¿Cuántas toneladas se producen (P), con una parécela a la que se le abonó 550 kg de fertilizante (f)? 17.- El volumen de ventas de un complemento dietético aumenta si se incrementa el número de veces en que se anuncia en televisión. Si el artículo se anuncia 5 veces por hora, se venden 4,500 piezas ¿cuánto se venderá si se anuncia 6 veces por hora? (Villalobos, 2007, pág. 21) Datos: V = ventas; k = constante de proporcionalidad; t = frecuencia o número de veces que el producto se anuncia. Solución: V = kt; Primero: buscamos k con los datos con los que contamos: 4500=k(5); entonces: k = 4500/5; K = 900 Segundo, sustituimos la información para encontrar la respuesta que es encontrar “V” esto es: V = 900(6); la respuesta es: 5400 unidades se vendrán. Proporcionalidad inversa: Relación de proporcionalidad inversa Se denomina relación de proporcionalidad inversa a la que se establece entre una variable independiente “X” y una variable dependiente “Y”, de tal forma que el producto de ambas es siempre igual a una constante k. Es decir: X (Y) = k. Esta relación puede expresarse a modo de una función real de variable real, llamada función de proporcionalidad inversa, que se escribiría genéricamente del modo siguiente: Esta función estaría definida en todo el conjunto de los números reales excepto el punto para el cual se anula el denominador (esto es, para x = 0). 18.- El bono mensual (B) que un empleado recibe por su puntualidad es inversamente proporcional al número de minutos (m) que llega tarde a su trabajo. Lo que significa: B = k/m Si un empleado que llegó 3 minutos tarde recibió un bono de $350. ¿Cuánto recibirá otro que llegó 5 minutos tarde? (Villalobos, 2007, pág. 22) Solución: Al igual que los anteriores, primero buscamos “k” con la información que tenemos y luego sustituimos para encontrar el valor buscado, en este caso el valor del bono con 5 minutos de retraso. 350 = k/3; k=350(3); k=1,050 11 Apuntes de Matemáticas Financieras Prof. Gerardo Gutiérrez Jiménez Ahora sustituimos para buscar el valor del bono con un empleado que demoró 5 minutos (m). B = 1,050/5; B= $ 210.0 Proporcionalidad mixta: (2 o más variables en proporción múltiple) 19.- Si se supone que la calificación ( C ) que se obtiene en un examen está en proporción directa al número de aciertos (n) y es inversamente proporcional al número de minutos (t) en que se resuelve el examen, entonces: C = (k(n))/t Si Alejandra obtuvo 90 de calificación en un examen con 18 aciertos y 45 minutos ¿Qué calificación obtiene Carlos con 21 aciertos y si tardó 56 minutos para resolver el examen? (Villalobos, 2007, pág. 23) Solución: buscamos primero la constante de proporcionalidad a partir de los datos existentes: El caso de Alejandra: C = 90; t=45; n=18 90 = (k(18)) / 45; k = [(90)(45)] / 18; k = 225 El caso de Carlos que es la pregunta que se realiza: n=21; t=56; y K=225 que se obtuvo en el caso de Alejandra. C = [225(21)]/56; la respuesta es: C = 84.38 20.- Se sabe que la calificación que un estudiante obtiene en un examen de matemáticas, aumenta si crece el número de ejercicios que resolvió antes de realizarlo, pero es menor cuando mayor sea el grado de cansancio. Sobre todo intelectual, con el que llega a realizar tal examen. (Villalobos, 2007, pág. 20). Ejercicios para resolver en clase 21.- Gabriela compró 5 kg de plátanos, si 2 kg cuestan $ 0.80, ¿cuánto pagará Gabriela y cuál es el valor de la constante de proporcionalidad? 22.- Si cuatro entradas para el cine costaron $76.00, ¿cuánto costarán seis entradas y cuál es el valor de la constante de proporcionalidad? 23.- Los profesores del Departamento de Economía reciben un bono mensual por su desempeño, que es proporcional al número de puntos “T” logrados en el trimestre anterior según las encuestas de los alumnos. Si un docente recibe $550 quincenales por este concepto habiendo cumplido con 11 de los 13 posibles, ¿cuánto recibirá uno de sus compañeros que cubrió 12 puntos? ¿Cuál es el valor del coeficiente de proporcionalidad? ¿Cuál es el máximo de dinero que un profesor puede recibir mensualmente? 24.- Un buen padre de familia acostumbra a dar a sus hijos, al final de cada semestre, un premio “P”, en pesos, que es inversamente proporcional a la expresión (Villalobos, 2007, pág. 23): 1 100 12 Apuntes de Matemáticas Financieras Prof. Gerardo Gutiérrez Jiménez Donde “n” es el número de inasistencias que la escuela le reporta y “c” es el promedio semestral. Entonces la ecuación de proporcionalidad es: 1 100 Si el hijo mayor recibió $3,250 con un promedio de 80 y 2 inasistencias, a) ¿cuánto recibirá el más chico si registró 4 inasistencias y logró 95 de promedio semestral? b) ¿Y cuánto recibirá su hermana que tuvo sólo una inasistencia y 90 de promedio? 25.- ¿Cuánto costará una refacción automotriz al producir 12,000 piezas, si el costo unitario es de $175 cuando se producen 10 mil unidades? Suponga que el precio se reduce conforme se incrementa la producción. (Villalobos, 2007, págs. 24-25) ¿Será posible reducir el precio unitario a 115 pesos considerando que la capacidad de la planta de producción es de 15 mil piezas? ¿Cuántas piezas deberán producirse para que el precio unitario sea de 150 pesos? 13