Direkte und indirekte Proportionalität
|
Eine direkt proportionaler Zusammenhang kann mathematisch mit einer homogenen lineare Funktion der Form $y=k\cdot x$ mit $k \ \in \mathbb{R}$ beschrieben werden. |
Wichtige Eigenschaften
- Wird $x$ verdoppelt, so verdoppelt sich auch $y$.
- Wird $x$ halbiert, so halbiert sich auch $y$.
Für die Autofahrt von Bregenz nach Salzburg ($330 km$) werden $29.4$ Liter Benzin verbraucht.
- Begründe, warum hier unter der Annahme, dass die Geschwindigkeit konstant ist, ein direkt proportionaler Zusammenhang besteht.
- Wie viel Benzin wird für die Strecke von Bregenz nach Wien ($640 km$) verbraucht, wenn die Voraussetzungen identisch sind?
Wenn man doppelt so weit fährt, benötigt man die doppelte Benzinmenge, weshalb ein direkt proportionaler Zusammenhang vorliegt.
- Für $100 km$ benötigt das Fahrzeug $x=29.4\cdot \frac{100}{330}= 8.9$ Liter.
- Für $640 km$ benötigt das Fahrzeug dann entsprechend $x=29.4\cdot \frac{640}{330}= 57$ Liter.
|
Ein indirekt proportionaler Zusammenhang kann mathematisch mit der rationalen Funktion $y=\frac{c}{x}$ mit $c\in \mathbb{R}$ beschrieben werden. |
Wichtige Eigenschaften
- Wird $x$ verdoppelt, so halbiert sich $y$.
- Wird $x$ halbiert, so verdoppelt sich $y$.
- Multipliziert man die Werte $x$ und $y$ so ergibt sich immer der gleiche Wert $c$.
Beispiele
$4$ Maurer verputzen eine Hausfassade und benötigen dafür $5$ Tage. Da aber für die nächsten Tage Regen angesetzt ist, setzte der Bauleiter insgesamt $10$ Arbeiter ein. Man nimmt an, dass jeder Maurer in gleicher Zeit gleich viel Arbeit verrichtet.
- Begründe, warum hier eine indirekte Proportion vorliegt.
- Berechne, wie lange die $10$ Arbeiter für die Arbeit benötigen.
- Wenn für die Erledigung der Arbeit doppelt so viele Maurer zur Verfügung stehen, benötigen die Maurer die halbe Zeit.
- $4$ Maurer benötigen $5$ Tage, also benötigt $1$ Maurer $4 \cdot 5=20$ Tage. $10$ Maurer brauchen dann $20 : 10 =2$ Tage für diese Arbeit.
Ein Vorrat an Heizöl reicht $12$ Stunden, wenn der Verbrauch $0.65$ Liter pro Stunde beträgt.
Berechne, um wie viel Stunden der Ölofen länger in Betrieb bleiben kann, wenn der Ofen auf niedriger Stufe nur $0.2 l$ pro Stunde verbraucht.
Wenn der Ofen bei einem Verbrauch von $0.65 l/h$ $12$ Stunden hält, sind insgesamt $12\cdot 0.65=7.8$ Liter Öl im Tank.
Wenn der Ofen auf $0.2 l/h$ gedrosselt wird, hält der Tank $7.8:0.2=39$ Stunden lang.
Der Ofen kann also $27$ Stunden länger in Betrieb bleiben.
- $Bifie$ : Beleuchtungsstärke (bifie-Aufgabe:schwer-mittel-schwer)
- Siehe auch: Differenzen- und Differentialquotient
- Proportionalitäten 1 (LearningApps)
- Proportionalitäten 2 (LearningApps)
