El documento aborda el concepto de función y proporcionalidad, explicando cómo se establece una relación matemática entre dos magnitudes y la importancia de la constante de proporcionalidad. Se ilustran ejemplos prácticos de proporcionalidad directa e inversa, así como su representación gráfica y propiedades. Además, se proponen actividades para aplicar estos conceptos en situaciones cotidianas, como la relación entre velocidad y distancia de frenado y la edad entre hermanos.

1. Tema: Significado y uso de las
literales
Subtema: Relación funcional

2. • Una función es un objeto matemático que se
utiliza para expresar la dependencia entre
dos magnitudes, y puede presentarse a
través de varios aspectos complementarios.
• Un ejemplo habitual de función numérica es
la relación entre la posición y el tiempo en
el movimiento de un cuerpo.

3. • Dados dos conjuntos: X, Y; una relación f,
que determina una correspondencia
matemática entre todos los elementos
de X con los elementos de Y, diremos que
esa relación: f, define una Aplicación
matemática entre X e Y, que
representaremos:

4. La proporcionalidad.
• Es una relación entre magnitudes medibles. Es
uno de los escasos conceptos
matemáticos ampliamente difundido en la
población. Esto se debe a que es en buena
medida intuitiva y de uso muy común.
• La proporcionalidad directa es un caso particular
de las variaciones lineales. El factor constante de
proporcionalidad puede utilizarse para expresar
las relaciones entre las magnitudes.

5. Proporcionalidad directa.
• Dadas dos variables x e y, y es (directamente)
proporcional a x (x e y varían
directamente, o x e y están en variación
directa) si hay una constante k distinta de cero
tal que
• La relación a menudo se denota
• y la razón constante
• es llamada constante de proporcionalidad.

6. Ejemplo
• La receta de un pastel de vainilla indica que
para cuatro personas se necesitan
200 g de harina, 150 g de mantequilla, cuatro
huevos y 120 g de azúcar ¿Cómo adaptar la
receta para cinco personas? Según varios
estudios, la mayoría de la gente calcularía las
cantidades para una persona (dividiendo entre
cuatro) y luego las multiplicaría por el número
real de personas, cinco, otras solo le sumarían
lo que a una persona le corresponde.

7. • Una minoría no siente la necesidad de pasar
por las cantidades unitarias (es decir por
persona) y multiplicaría los números de la
receta por 5/4 = 1,25 (lo que equivale a añadir
cinco huevos, 250 g de harina; 187,5 g de
mantequilla y 150 g de azúcar) tendrá el
mismo sabor que el otro, si el cocinero
aficionado se muestra tan bueno como
el chef que escribió la receta.

8. • Se dice que la cantidad de cada ingrediente
es proporcional al número de personas y se
representa esta situación mediante una tabla
de proporcionalidad: coeficiente k no nulo
( en el ejemplo) tal que
• Si se consideran e como
valores de variables e , entonces se dice que
estas variables son proporcionales; la
igualdad y = k·x significa que y es una Función
lineal de x.

9. • La representación gráfica de esta función es
una recta que pasa por el origen del sistema
de coordenadas. Una variación (incremento o
decremento) de x da lugar a una variación
proporcional de y (y recíprocamente, puesto
que k≠0: y = 1/k · x):

11. • La relación «Ser proporcional a» es
• reflexiva ( toda variable es proporcional a sí misma, con
el coeficiente 1)
• simétrica (cuando y es proporcional a x entonces x lo
es a y, con el coeficiente inverso) y
• transitiva (si x es proporcional a y, e y a z, entonces x lo
es con z, multiplicando los coeficientes)
• por lo que se trata de una relación de equivalencia. En
particular dos variables proporcionales a una tercera
serán proporcionales entre sí).

12. • La tabla del primer ejemplo se puede
descomponer en tres de formato dos por dos:

13. • Por tanto las propiedades de la
proporcionalidad se ilustran
preferentemente con tablas de cuatro
casillas.

14. Proporcionalidad inversa.
• Si todas las otras variables se mantienen constantes,
la magnitud o el valor absoluto de una variable de
proporcionalidad inversa disminuirá si la otra variable
aumenta, mientras que su producto se mantendrá (la
constante de proporcionalidad k) siempre igual.
• Formalmente, dos variables son inversamente
proporcionales (o están en variación inversa, o
en proporción inversa o en proporción recíproca) si
una de las variables es directamente proporcional
con la multiplicativa inversa (recíproca) de la otra, o
equivalentemente, si sus producto es constante. Se
sigue que la variable y es inversamente proporcional
a la variable x si existe una constante k distinta de
cero tal que

15. Actividad.
• Lean la siguiente información, con base en ésta, organícense
en equipos para resolver los incisos señalados.
• Se sabe que la distancia que necesita un automóvil para
frenar completamente es directamente proporcional a
velocidad que lleva. Al probar uno de sus nuevos modelos de
autos una compañía determinó que para una velocidad de 60
km/h el auto necesita una distancia de frenado de 12 metros.

16. • a) Elaboren una tabla que exprese la relación entre los
dos conjuntos de cantidades, velocidad y distancia de
frenado. La distancia de frenado debe ir desde 12
metros hasta un metro.
• b) Expresen con palabras la regla general que permite
obtener las distancias de frenado a partir de las
velocidades.
• c) Expresen algebraicamente la regla general que
encontraron.
• d) Utilicen la regla general para encontrar las distancias
de frenado que corresponden a las siguientes
velocidades: 80 km/h, 100 km/h, 120 km/h, 150 km/h.
• e) ¿Cuál es la velocidad que corresponde a una
distancia de frenado de 20 metros?

17. • Lean la siguiente información, con base en ella,
organícense en equipos para resolver lo que se explica:
• Luis tiene cinco años y su hermana Patricia tiene dos
más que él.
• a) Elaboren una tabla que represente la relación entre
la edad de Luis y la de su hermana, a partir del
nacimiento de Luis.
• b) Expresen algebraicamente la regla general que
expresa la relación entre ambas edades.

18. • c) A partir de la expresión general, contesten las
siguientes preguntas:
• ¿Qué edad tenía Patricia cuando Luis nació?
• ¿Cuál será la edad de Patricia cuando Luis tenga 20,
30, 40 y 50 años, respectivamente?
• ¿Qué edad tendrá Luis cuando Patricia tenga 65
años?
• ¿Crees que las edades de Luis y Patricia son
directamente proporcionales? ¿Por qué?