Proporsjonalitet i julepynt
3PBB ønsker å pynte klasserommet til jul. De vil kjøpe et juletre, og julekuler til å pynte treet med.
I en matematikktime ber læreren elevene ta utgangspunkt i denne situasjonen og diskutere begrepene proporsjonalitet og omvendt proporsjonalitet.
Nils sier:
«Jeg tror antallet julekuler vi kjøper, og prisen vi må betale til sammen for juletreet og julekulene, vil være proporsjonale størrelser. Jo flere kuler vi kjøper, jo mer må vi betale. Eller?»
Hanne sier:
«Jeg tror beløpet hver av oss må betale, er omvendt proporsjonalt med hvor mange som blir med å dele på utgiftene. Er det riktig?»
Svar på spørsmålene Nils og Hanne stiller, og forklar begrepene proporsjonalitet og omvendt proporsjonalitet med utgangspunkt i situasjonen som er beskrevet i oppgaveteksten.
Nils tar feil. Antall julekuler og prisen for julekulene vil være proporsjonale størrelser, men hvis vi skal legge til juletreet (et engangsbeløp), så er ikke antallet julekuler og totalprisen proporsjonale størrelser.
Beløpet hver må betale er omvendt proporsjonalt med antall personer som deler på utgiftene, så Hanne har rett.
Jeg har ikke kontrollert eller forbedredet denne løsningen enda.
Svar til Nils
Nils' spørsmål: Er antallet julekuler og totalprisen proporsjonale størrelser?
Svar: Nei, de er ikke proporsjonale.
Forklaring:
To størrelser er proporsjonale hvis forholdet mellom dem alltid er det samme, altså \(\frac{y}{x} = k\) (konstant). Dette gir en rett linje gjennom origo.
I dette tilfellet må klassen kjøpe både juletre OG julekuler. La oss si at:
- Juletreet koster 500 kr (fast pris)
- Hver julekule koster 20 kr
Da blir totalprisen:
Dette er ikke en proporsjonal sammenheng fordi:
- Hvis de ikke kjøper noen kuler: Pris = 500 kr (ikke 0 kr!)
- Hvis de kjøper 10 kuler: Pris = 500 + 200 = 700 kr
- Hvis de kjøper 20 kuler: Pris = 500 + 400 = 900 kr
Forholdet \(\frac{\text{pris}}{\text{antall kuler}}\) endres hele tiden, så det er ikke proporsjonalt.
MEN: Hvis vi ser bort fra prisen på juletreet og bare ser på kuleprisene alene, da ville antall kuler og kuleprisene vært proporsjonale størrelser.
Svar til Hanne
Hannes spørsmål: Er beløpet hver må betale omvendt proporsjonalt med antall personer som deler?
Svar: Ja, det stemmer!
Forklaring:
To størrelser er omvendt proporsjonale hvis produktet av dem alltid er det samme, altså \(x \cdot y = k\) (konstant), eller \(y = \frac{k}{x}\).
La oss si at det totale beløpet (juletre + kuler) er 800 kr. Da blir beløpet per person:
Vi ser at:
- 2 personer deler: Hver betaler \(\frac{800}{2} = 400\) kr
- 4 personer deler: Hver betaler \(\frac{800}{4} = 200\) kr
- 8 personer deler: Hver betaler \(\frac{800}{8} = 100\) kr
- 16 personer deler: Hver betaler \(\frac{800}{16} = 50\) kr
Vi ser at når antallet personer dobles, så halveres beløpet per person. Produktet er alltid konstant:
Dette er typisk for omvendt proporsjonale størrelser.
Oppsummering:
-
Proporsjonale størrelser: Når den ene øker, øker den andre på samme måte. Grafen er en rett linje gjennom origo. Eksempel: Hvis hver kule koster 20 kr, er antall kuler og total kulepris proporsjonale.
-
Omvendt proporsjonale størrelser: Når den ene øker, minker den andre slik at produktet er konstant. Grafen er en hyperbel. Eksempel: Beløpet per person og antall personer som deler er omvendt proporsjonale.