Razón, tasas y proporción

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La razón es el primer tema donde la aritmética es fácil y la lectura es difícil. Casi nadie falla 360 ÷ 9; mucha gente divide entre 4 cuando la razón era 4:5, porque comparó una parte con una parte donde la pregunta comparaba una parte con el todo.

Así que esta página está organizada alrededor de esa distinción. Una razón compara dos partes entre sí. Una fracción compara una parte con el todo. Una tasa compara dos cantidades en unidades distintas. Deja claras esas tres y el resto es multiplicar.

¿Qué es una razón?

Una razón compara el tamaño de dos o más partes. Razón presenta la notación de dos puntos: rojo : azul = 2 : 3 significa 2 fichas rojas por cada 3 azules. El orden importa, así que azul : rojo es 3 : 2. Razones de parte a todo añade el paso clave: suma las partes para hallar el todo. Aquí 2 + 3 = 5, así que el rojo es 2/5 de todas las fichas, no 2/3. Si una bolsa tiene 20 fichas en esta razón, una parte son 20 ÷ 5 = 4 fichas, así que hay 2 × 4 = 8 rojas y 3 × 4 = 12 azules. Esto funciona porque 20 fichas hacen 4 grupos de 5, cada uno con 2 rojas y 3 azules. Una razón se mantiene igual cuando cada parte se multiplica o divide entre el mismo número, así que 8 : 12 se simplifica de vuelta a 2 : 3. Sumar las partes lo comprueba: 8 + 12 = 20, el tamaño de toda la bolsa.

2 : 32/5 de 24 = 9.6

en a : b la parte es a / (a + b), que no cambia cuando se multiplican ambas partes

Haz que la razón sea 1 : 2

redblue
2 partes de rojo por cada 3 de azul. Lección completa: Razón
2 : 32/(2 + 3) = 2/5
2 + 3 = 5 partes en total, así que la parte de color es 2/5. Lección completa: Razones parte-todo
"Dos a tres" y "dos tercios" suenan lo bastante parecido para que el oído sustituya uno por el otro. El arreglo es un hábito y no una regla: siempre que aparezca una razón, escribe el número total de partes antes que nada. Ese único número convierte cada afirmación de parte a parte en una fracción del todo.

Ordenar una razón funciona como simplificar una fracción — divide cada parte entre su factor común, y 12 : 18 se convierte en 2 : 3 — y se extiende a las Razones de tres partes sin cambiar. Razón, fracción, porcentaje completa la tabla de traducción: 2 : 3 es 2/5 del todo, que es el 40%.

Repartir una cantidad en una razón

Suma las partes, divide, multiplica. Reparte 360 en razón 4 : 5 → 9 partes → una parte es 40 → porciones de 160 y 200. La comprobación es que las porciones vuelven a sumar el original.

2 parts4483 parts4441220 sweets
20 ÷ 5 pone 4 en cada parte. Ahora solo hay que contar: 8 en una, 12 en la otra. Lección completa: El método de reducción a la unidad

Modelos de barras para razones es el dibujo que hace esto difícil de fallar: nueve cajas iguales en dos grupos, y la pregunta se vuelve evidente. Sigue siendo útil mucho más tiempo del que aparenta — los problemas más retorcidos de esta página aún se resuelven dibujando las barras.

3 parts5 parts
Una parte son 3 tramos y la otra 5. Dibujadas juntas, la diferencia se ve. Lección completa: Diagramas de barras para razones

Combinar dos razones maneja el caso con un término medio compartido. Si A : B = 2 : 3 y B : C = 4 : 5, las dos B no coinciden, así que escala cada razón hasta que lo hagan: A : B = 8 : 12 y B : C = 12 : 15, que dan A : B : C = 8 : 12 : 15.

A : B = 8 : 12, B : C = 12 : 15read through the shared 12A : B : C = 8 : 12 : 15
Con B igualada, la cadena se lee de corrido: 8 : 12 : 15. Lección completa: Combinar dos razones

El método unitario es la herramienta de propósito general que hay debajo de todo esto: halla una unidad y multiplica. 7 cuadernos cuestan 21, así que uno cuesta 3, así que 12 cuestan 36. Nunca es el método más rápido y nunca falla, lo que lo convierte en lo correcto a lo que recurrir cuando una pregunta está redactada para confundir. Factor de escala es la misma idea nombrada como multiplicador — el número que lleva una cantidad hasta su pareja.

Ahora tú

2 parts??2 parts??12

2 : 2 reparte 12. ¿Cuánto vale una parte?

4 parts????1 part?10

4 : 1 reparte 10. ¿Cuánto vale una parte?

¿Qué es una tasa?

Una tasa compara dos cantidades medidas en unidades distintas, como kilómetros y horas, así que su valor carga con las dos unidades. Tasas presenta la idea, y Tasa, total, unidades une los tres números implicados: tasa × unidades = total, así que dos cualesquiera de ellos encuentran el tercero. Un coche que recorre 150 km en 3 horas tiene una tasa de 150 ÷ 3 = 50 km por hora. A esa tasa, 5 horas cubren 50 × 5 = 250 km, y 400 km llevan 400 ÷ 50 = 8 horas. Esto funciona porque una tasa constante suma la misma cantidad por cada unidad. Las unidades tienen que coincidir antes de multiplicar. Un tiempo dado en minutos debe cambiarse a horas primero: 30 minutos es 1/2 hora, así que el coche recorre 50 × 1/2 = 25 km. Las unidades comprueban el cálculo: km por hora por horas deja km, la unidad que debe tener la respuesta.

kg$(1, 2.5)k = $2.5 / kg2 kg → $512345101520

y = kx es una recta que pasa por el origen, y y/x es k en cada uno de sus puntos: el precio por kilogramo es la pendiente

Arrastra el peso a 1 kg y lee el precio

15 in 3 parts
Los mismos 15 como 3 partes iguales de 5. Tasa × unidades = total: 5 × 3 = 15. Lección completa: Tasa, total y unidades

Comparar tasas unitarias es la destreza práctica — una caja de 750 g a 3.60 contra una de 1.2 kg a 5.40 es 0.48 contra 0.45 por cada 100 g — y es todo el contenido de una etiqueta de estantería de supermercado. Tipos de cambio es la misma aritmética con el cuidado añadido de saber hacia dónde apunta la tasa, que es la única parte genuinamente propensa a error.

3 each2 each
12 ÷ 4 = 3 cada uno, frente a 12 / 6 = 2 cada uno. Ahora está claro cuál sale mejor. Lección completa: Comparar precios unitarios

Velocidad, densidad y presión

Velocidad es distancia por unidad de tiempo, la tasa que todo el mundo ya posee por intuición. Velocidad media es donde la intuición falla: es la distancia total dividida entre el tiempo total, no la media de las velocidades. Ir a 60 y volver a 30 por la misma carretera promedia 40, no 45, porque el tramo lento dura el doble y por tanto cuenta el doble.

120 ÷ 3 = 40 km/hnot the average speed(60 + 30) ÷ 2 = 45
La media de las velocidades dice 45 — mal, porque el tramo lento dura el doble. Lección completa: Velocidad media en dos tramos

Densidad (masa por volumen) y Presión (fuerza por área) son el mismo triángulo con etiquetas distintas, que es la gracia de enseñarlas juntas — una relación, tres asignaturas.

Convertir unidades compuestas es el paso que se salta en física tan a menudo como en matemáticas. Convierte el arriba y el abajo por separado: 72 km/h → 72,000 m/h → 72,000 / 3,600 = 20 m/s. Manejar los dos a la vez es donde viven los errores.

meters coveredseconds00201402603
20 m/s son 20 m cada segundo — el mismo movimiento, medido de otra manera. Lección completa: Convertir unidades compuestas
Una unidad compuesta es una fracción, y obedece las reglas de las fracciones. Por eso km/h / 3.6 da m/s y no algo que haya que memorizar: 1000 arriba y 3600 abajo es la fracción 1000/3600, que es 1/3.6. Leer la unidad como una instrucción y no como una etiqueta hace derivable cada conversión de esta sección.

Ahora tú

6 in each of 5

6 cada uno, 5 veces. ¿Cuál es el total?

30 in 6

30 repartido en 6 partes iguales. ¿Cuánto es cada una?

Proporción directa y proporción inversa

En la proporción directa, doblar una cantidad dobla la otra y la razón queda fija. En la inversa, doblar una divide la otra a la mitad y el producto queda fijo.

xy = 8y = 2x: y = 4y = 8/x: y = 4x = 222446688448812121616

a la izquierda y = 2x sigue a x, duplicándose cuando x se duplica; a la derecha y = 8/x se reduce a la mitad cuando x se duplica, y el rectángulo x × y mantiene su área 8

Duplica x de 2 a 4 y compara qué hace y en cada lado

Proporción directa es y = kx, una recta que pasa por el origen. Proporción inversa es xy = k: que cuatro pintores tarden seis días significa que ocho pintores tardan tres, porque el trabajo total — veinticuatro días-pintor — es lo que queda constante.

24
Duplica la cantidad y el coste se duplica. Eso es proporción directa. Lección completa: Proporción directa
246
Más gente, menos días — pero 2 × 12 = 4 × 6 = 6 × 4 = 24 siempre. Lección completa: Proporción inversa

La constante de proporcionalidad es el propio número k, y nombrarlo es lo que convierte una pregunta de proporción en una ecuación que puedes resolver y no en un patrón que tienes que adivinar. Proporción por valor unitario es el método unitario aplicado aquí, paso a paso.

y = kxthe constant of proportionalityk = 3
Ponle nombre: y = kx, y aquí k = 3 — la constante de proporcionalidad. Lección completa: La constante de proporcionalidad

Escalas de mapas es proporción directa con una constante fija, y merece clavar la notación: 1 : 50,000 significa que 1 cm en el mapa son 50,000 cm — medio kilómetro — sobre el terreno.

5 cm on the map50 km on the ground
A 1 cm por 10 km, esos 5 centímetros del mapa son 5 × 10 = 50 km en el terreno. Lección completa: Escalas de mapas

Ahora tú

2 cost 121 costs 6

2 cuestan 12. ¿Cuánto cuestan 7?

2 cost 81 costs 4

2 cuestan 8. ¿Cuánto cuestan 5?

Problemas de razones de antes y después

Estas son las preguntas que separan a los estudiantes seguros del resto, y el método es siempre el mismo: encuentra lo que no cambió, y escala las dos razones para que lo que no cambió esté escrito con el mismo número de partes.

2 : 51845634 : 5486010818 : 45 → 48 : 60

aquí no se mantiene nada — 2 : 5 → 4 : 5 por sí solo no fija ninguna cantidad

Haz que el total sea la cantidad que no cambió.

Reescribir una razón para igualar una parte enseña el propio movimiento de escalado. Luego hay tres formas, y cubren casi todas las preguntas de examen de este tipo:

at first37gap 4both gain 259gap 4a boost both sides get cancels out of the gap
3 y 7 ganan 2 cada uno y pasan a 5 y 9 — y las dos llaves siguen midiendo 4. Lección completa: Razones con una diferencia constante

Problemas de razones de antes y después los junta. Dos personas se reparten dinero 5 : 3. Después de que una regale 12, quedan iguales. La diferencia de 2 partes era 12 antes, y los 12 enteros salieron de la porción grande hacia nadie, así que una parte es 6 y las porciones eran 30 y 18.

before 2 : 5after 4 : 5
Así que la primera pasó de 2 partes a 4: una ganancia de 4 − 2 = 2 partes. Lección completa: Problemas de razón de antes y después
Las partes de una razón no son cantidades fijas — "una parte" significa algo distinto en cada razón salvo que la obligues a no hacerlo. Por eso la respuesta a un problema de antes y después nunca sale de las razones solas: sale del único número real que da la pregunta, aplicado a la cantidad que la situación mantuvo quieta.

Escalar área y volumen

Escalar el área es el resultado que sorprende a la gente dos veces. Escalar cada longitud por 3 multiplica el área por 3² = 9, porque el largo y el ancho se triplicaron los dos. El volumen va por el cubo.

area = w × hevery side times k(k × w) × (k × h)each direction picks up a kk × k × w × h
Cada dirección recoge su propio k, así que el área crece k × k: duplicar da 4, triplicar da 9. Lección completa: Escalar el área

Por eso un mapa con escala 1 : 50,000 tiene una escala de áreas de 1 : 2,500,000,000, y por eso doblar el ancho de un molde de tarta necesita cuatro veces la masa y no dos.

Ahora tú

2 : 53 : 5

Antes 2 : 5, después 3 : 5, y la segunda cantidad no cambia. ¿Cuántas partes ganó la primera?

1 : 33 : 3

Antes 1 : 3, después 3 : 3, y la segunda cantidad no cambia. ¿Cuántas partes ganó la primera?

¿Cómo se distingue la directa de la inversa en un problema con palabras?

Pregunta qué le pasa a la segunda cantidad cuando la primera se dobla. Si también se dobla, la relación es directa; si se reduce a la mitad, la relación es inversa. Tres bolígrafos cuestan 6, así que seis bolígrafos cuestan 12: doblar los bolígrafos dobla el coste, que es directo. Cuatro obreros tardan 6 días en pintar una valla, así que ocho obreros tardan 3 días: doblar los obreros reduce a la mitad el tiempo, que es inverso. La prueba funciona porque una relación directa mantiene fijo el cociente y una inversa mantiene fijo el producto. En el ejemplo de los bolígrafos, 6 ÷ 3 = 12 ÷ 6 = 2, el precio de un bolígrafo. En el ejemplo de la valla, 4 × 6 = 8 × 3 = 24, el total de días-obrero. Cuidado con un cargo fijo. Un taxi que cobra 5 más 2 por kilómetro cuesta 25 por 10 km pero 45 por 20 km, así que doblar la distancia no dobla el coste, y la relación no es ninguna de las dos.

SituaciónDoblar la primera…Tipo
litros de combustible y distancia recorridadobla la distanciadirecta
velocidad y duración del viajedivide el tiempo a la mitadinversa
obreros y días para terminardivide los días a la mitadinversa
horas trabajadas y pagadobla la pagadirecta

Si ni el cociente ni el producto son constantes en los datos que te dieron, la relación no es proporcional en absoluto, y ninguna cantidad de escalado la hará portarse bien.

Los cuatro errores que conviene nombrar

Adónde lleva esto

La razón es las fracciones usadas para comparar partes en vez de describirlas, así que fracciones equivalentes y números mixtos es el tema que hay debajo, y los porcentajes son una razón con el total fijado en cien. Nombrar la constante de proporcionalidad es el primer paso hacia la notación algebraica (en inglés), y la recta que pasa por el origen es donde toman el relevo las ecuaciones (en inglés).

Tu turno

Tres para practicar: toca tu respuesta.

Simplifica 12 : 18

Reparte $30 en la razón 2 : 1. La parte mayor es

3 bolígrafos cuestan $4.50. Un bolígrafo cuesta

Preguntas y respuestas

¿Cómo se reparte una cantidad en una razón dada?
Suma las partes de la razón, divide la cantidad entre ese total para hallar una parte, y multiplica. Para repartir 360 en razón 4:5, hay 9 partes, así que una parte es 40, y las porciones son 160 y 200. La comprobación es que las porciones vuelven a sumar 360 - lo que caza el despiste común de dividir entre 4 o entre 5 en vez de entre 9.
¿Cuál es la diferencia entre una razón y una fracción?
Una razón compara dos partes entre sí; una fracción compara una parte con el todo. Si rojo y azul están en razón 2:3, entonces el rojo es 2/5 del total, no 2/3. Convertir entre las dos exige sumar primero las partes de la razón para construir el todo. La mayoría de los errores con razones son esta conversión hecha de cabeza y saltada.
¿Qué es el método unitario?
Halla el valor de una unidad y multiplica hasta lo que necesites. Si 7 cuadernos cuestan 21, uno cuesta 3, así que 12 cuestan 36. Es más lento que un atajo ingenioso y no falla nunca, lo que lo convierte en el método al que recurrir cuando una pregunta de proporción está redactada para confundir. Todo problema de escalado puede hacerse así.
¿Cómo se convierte de km/h a m/s?
Convierte cada unidad por turno: multiplica por 1000 para pasar kilómetros a metros, y divide entre 3600 para pasar horas a segundos, que juntos significan dividir entre 3.6. Así, 72 km/h son 20 m/s. Hacer las dos conversiones en un solo paso es donde se cuelan los errores de signo del ajuste; tratar el arriba y el abajo por separado lo mantiene honrado.
¿Cuál es la diferencia entre proporción directa e inversa?
En la proporción directa, doblar una cantidad dobla la otra y su razón queda fija: y = kx. En la inversa, doblar una divide la otra a la mitad y su producto queda fijo: xy = k. Que cuatro pintores tarden seis días significa que ocho pintores tardan tres - los días caen cuando los pintores suben, así que lo constante es el trabajo total.
Si una figura se escala por 3, ¿qué pasa con su área?
El área se hace nueve veces mayor, porque tanto el largo como el ancho se triplican y el área es su producto. Escalar por k multiplica el área por k al cuadrado y el volumen por k al cubo. Por eso un mapa a 1:50,000 tiene una escala de áreas de 1 a 2,500 millones, y por eso doblar un molde de cocina necesita cuatro veces la masa, no dos.
Mr. Chalk