Definicja 1
Proporcjonalnością odwrotną nazywamy zależność między dwiema wielkościami zmiennymi , określoną wzorem , gdzie .
O zmiennych mówimy, że są odwrotnie proporcjonalne. Współczynnik a nazywamy współczynnikiem proporcjonalności odwrotnej.
Przykład 1
Dwudziestu robotników wykona pewną pracę w ciągu 12 dni. Ilu potrzeba robotników, aby wykonać tę pracę w ciągu 8 dni?
Przyjmujemy, że jeśli jeden robotnik wykonuje pewna pracę w pewnym czasie, to czterech robotników wykona tę pracę w czasie cztery razy krótszym, a dziesięciu robotników w czasie dziesięć razy krótszym. Widzimy, że liczba robotników i czas ich pracy to wielkości odwrotnie proporcjonalne.
Oznaczmy:
– liczba robotników potrzebnych do wykonania pracy w ciągu 8 dni
Wiemy, że dwudziestu robotników wykona pewną pracę w ciągu 12 dni:
Wiemy, że robotników wykona tę samą pracę w ciągu 8 dni:
Otrzymujemy równanie:
Aby wykonać tę pracę w ciągu 8 dni potrzebnych jest trzydziestu robotników.
Przykład 2
Robert jadąc rowerem pokonuje drogę do szkoły w czasie 30 minut, jadąc ze średnią prędkością .
a) Ile czasu zajęłoby mu pokonanie tej samej drogi pieszo ze średnią prędkością ?
b) Jaką prędkością jedzie autobus, który pokonuje tę samą drogę w czasie 24 minut?
Oznaczmy:
– droga
– prędkość
– czas
Wielkość jest w tym przypadku współczynnikiem proporcjonalności, zaś wielkości są wielkościami odwrotnie proporcjonalnymi.
Wiemy, że prędkość wyrażona jest wzorem:
Przekształcamy wzór tak, aby wyrażał wzór na drogę:
Wyznaczymy długość drogi jaką pokonuje Robert. Wiemy, że Robert jadąc rowerem pokonuje drogę do szkoły w czasie 30 minut, jadąc ze średnią prędkością , zatem:
a) Wiemy, że idąc pieszo Robert porusza się ze średnią prędkością , zatem:
b) Wiemy, że autobus pokonuje tę samą drogę w czasie 6 minut, zatem:
Przykład 3
Wyznacz wszystkie pary liczb rzeczywistych , których iloczyn jest stały i równy -5.
Wykresem funkcji , gdzie , jest hiperbola. Składa się ona z dwóch części, z których każdą nazywamy gałęzią hiperboli.
Gałęzie hiperboli znajdują się w I i III ćwiartce układu współrzędnych. Funkcja jest malejąca:
Zbiór wartości:
|
Gałęzie hiperboli znajdują się w II i IV ćwiartce układu współrzędnych. Funkcja jest rosnąca:
Zbiór wartości:
|