Calculadora de proporcionalidad directa e inversa (ecuación y constante de proporcionalidad a partir de un punto)
Elige proporcionalidad directa o proporcionalidad inversa e introduce las coordenadas de un punto de la gráfica. Si introduces también un x, se calcula además el valor de y para ese x.
Índice
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Qué puedes hacer en esta página
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¿Para qué sirve este cálculo?
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Cómo usar
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Fórmulas y gráficas
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Símbolos y términos
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Qué conviene saber de antemano
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Cómo calcularlo con Excel
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Cómo calcularlo con Hojas de cálculo de Google
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Cómo calcularlo con Python
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La fórmula en LaTeX y otras notaciones matemáticas (para copiar)
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Cómo pedirle a ChatGPT que haga el cálculo
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Las ventajas de DataChef
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Funciones relacionadas
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Todas las calculadoras de NumberChef
Qué puedes hacer en esta página
- Introduce las coordenadas de un solo punto de la gráfica y obtén al instante la ecuación de proporcionalidad directa \(y = ax\) o de proporcionalidad inversa \(y = \dfrac{a}{x}\) y la constante de proporcionalidad \(a\)
- La constante de proporcionalidad se halla como se enseña en la ESO, como «\(y\) dividido entre \(x\)» (en la proporcionalidad inversa, «\(x\) por \(y\)»), con los pasos a la vista. La respuesta es una fracción exacta simplificada, como \(-\dfrac{2}{3}\)
- También puede hallar el valor de \(y\) para un \(x\) que elijas (opcional)
- También muestra una tabla de valores para \(x = -6\) a \(6\) y una gráfica (una recta que pasa por el origen en la proporcionalidad directa y una hipérbola en la proporcionalidad inversa)
- Las coordenadas pueden ser decimales, números negativos o fracciones como 3/4
¿Para qué sirve este cálculo?
El coste de \(x\) bolígrafos a 3 € cada uno es \(y = 3x\) euros. El precio unitario es la constante de proporcionalidad y, si compras el doble, pagas el doble. Las estimaciones rápidas como «¿cuánto cuestan 8?» son esta ecuación en acción.
Los precios por peso (manzanas a 2 € el kilo: 3 kg cuestan \(2 \times 3 = 6\) euros) y la gasolina en el surtidor (a 1,50 € el litro, por ejemplo: 10 litros cuestan 15 €) funcionan igual. Cuando no hay descuento por cantidad, el coste es directamente proporcional a la cantidad.
Para un coche que circula a velocidad constante, la distancia recorrida es directamente proporcional al tiempo (a 90 km/h, \(y = 90x\) km en \(x\) horas). Un coche que gasta 5 litros cada 100 km puede recorrer \(y = 20x\) km con \(x\) litros, así que con 12 litros en el depósito puede hacer unos \(20 \times 12 = 240\) km más.
Son estimaciones que suponen que la velocidad y el consumo se mantienen más o menos igual, pero son los cálculos de proporcionalidad directa más habituales al planear un viaje.
Para un viaje a un destino que está a 180 km, el tiempo de viaje es \(y = \dfrac{180}{x}\) horas, donde \(x\) es la velocidad en km/h. A 60 km/h se tardan 3 horas y a 120 km/h, 1,5 horas: al duplicar la velocidad, el tiempo se reduce a la mitad, un ejemplo clásico de proporcionalidad inversa.
La señal de la proporcionalidad inversa es un producto que se mantiene fijo: velocidad × tiempo = distancia. Puedes usarlo para comparar el tiempo de viaje de un tren y de un autobús, o para planear tu ritmo.
Si \(x\) personas se reparten a partes iguales 600 folletos, cada persona reparte \(y = \dfrac{600}{x}\) folletos. Si duplicas el número de personas, la parte de cada una se reduce a la mitad.
Siempre que una cantidad fija de trabajo se reparte a partes iguales, como al preparar una feria del colegio o al repartir la introducción de datos, esta proporcionalidad inversa da una guía de cuánta gente necesitas.
Lo que se estira un muelle es directamente proporcional al peso que cuelga de él (ley de Hooke, que se estudia en Física y Química). Si un muelle se estira 4 cm con 20 g, el alargamiento es \(y = 0{,}2x\) cm (\(x\) es la masa en gramos), así que 50 g lo estiran 10 cm. La constante de proporcionalidad indica lo fácil que es estirar el muelle.
Un dinamómetro, que mide el peso por lo que se estira un muelle, se basa en esta propiedad. Pero la ley solo se cumple mientras el muelle no se estire tanto que no pueda recuperar su forma.
Fórmulas y gráficas
Símbolos y términos
Símbolos
| \(x,\ y\) | equis, i griega | Letras para dos cantidades que cambian juntas (variables). Por costumbre, las letras del final del alfabeto, \(x,\ y,\ z\), representan números que pueden tomar muchos valores y aún no están fijados (se dice que viene de cómo las usaba el matemático Descartes). |
| \(a\) | a | La letra de la constante de proporcionalidad. Por costumbre, las letras del principio del alfabeto, \(a,\ b,\ c\), representan números fijos (constantes). Muchos libros usan \(k\). Tanto en \(y = ax\) como en \(y = \dfrac{a}{x}\), una vez conocida \(a\), se conoce toda la ecuación. |
| \((2\,;\,6)\) | dos, seis (un punto) | La manera de escribir las coordenadas de un punto. El primer número entre paréntesis es la coordenada \(x\) y el segundo es la coordenada \(y\). «Pasa por el punto \((2\,;\,6)\)» dice que \(y = 6\) cuando \(x = 2\). |
| \(\div\), \(\times\) | dividido entre, por | Los signos de la división y de la multiplicación. La constante de proporcionalidad es \(y \div x\) en la proporcionalidad directa y \(x \times y\) en la proporcionalidad inversa. En álgebra se omite el signo de multiplicar, así que \(ax\) significa \(a \times x\). |
| \(\neq\) | distinto de | El signo de «distinto de». Es un signo igual con una barra que lo atraviesa. El «\(a \neq 0\)» de las definiciones de la proporcionalidad directa y de la proporcionalidad inversa dice que \(a\) es cualquier número distinto de 0. |
Términos
| proporcionalidad directa | Una relación en la que duplicar o triplicar \(x\) también duplica o triplica \(y\). También se dice que «\(y\) es directamente proporcional a \(x\)». La ecuación es \(y = ax\) (\(a \neq 0\)) y la gráfica es una recta que pasa por el origen. Se estudia en 1.º–2.º de ESO (12-14 años) como relación de proporcionalidad. |
| proporcionalidad inversa | Una relación en la que duplicar o triplicar \(x\) hace que \(y\) se reduzca a \(\dfrac{1}{2}\) o a \(\dfrac{1}{3}\). También se dice que «\(y\) es inversamente proporcional a \(x\)». La ecuación es \(y = \dfrac{a}{x}\) (\(a \neq 0\)) y \(x \times y\) es siempre el mismo. La gráfica es una hipérbola. |
| constante de proporcionalidad | La \(a\) de \(y = ax\) y de \(y = \dfrac{a}{x}\). Es el número fijo que decide la ecuación: \(y \div x\) en la proporcionalidad directa y \(x \times y\) en la proporcionalidad inversa valen este valor en todos los puntos. |
| función | Una regla que toma un número y devuelve exactamente un número. La proporcionalidad directa y la proporcionalidad inversa son funciones, porque cada valor de \(x\) da exactamente un valor de \(y\). |
| variable | Una letra que puede tomar muchos valores. En la proporcionalidad directa y en la proporcionalidad inversa, \(x\) e \(y\) son las variables, frente a un número fijo (una constante) como \(a\). |
| coordenadas | Una pareja de números \((x\,;\,y)\) que da la posición de un punto. La posición horizontal es la coordenada \(x\) y la vertical es la coordenada \(y\). Una gráfica es el conjunto de todos los puntos \((x\,;\,y)\) que cumplen la ecuación. |
| origen | El centro del plano cartesiano, \((0\,;\,0)\). Se nombra \(O\), de «origen». La gráfica de una proporcionalidad directa pasa siempre por el origen. |
| hipérbola | El par de curvas suaves que forma la gráfica de una proporcionalidad inversa. Las curvas se acercan cada vez más al eje \(x\) y al eje \(y\), pero nunca los tocan. |
| tabla de valores | Una tabla que recoge valores de \(x\) con los valores correspondientes de \(y\). Los libros de texto la usan para comprobar las propiedades de la proporcionalidad directa y de la proporcionalidad inversa (cómo cambia \(y\) cuando \(x\) se duplica o se triplica). |
Qué conviene saber de antemano
Esto es lo que te ayuda a usar el cálculo de esta página comprendiéndolo de verdad y no solo pulsando el botón.
Si te atascas, repasar estos temas es el camino más rápido.
| Números positivos y negativos (1.º de ESO, 12-13 años) |
|
| Expresiones algebraicas (1.º–2.º de ESO, 12-14 años) |
|
| El plano cartesiano (5.º de Primaria–1.º de ESO, 10-13 años) |
|
| Operaciones con fracciones (4.º–6.º de Primaria, 9-12 años) |
|
| Magnitudes que cambian juntas (6.º de Primaria–1.º de ESO, 11-13 años) |
|
Cómo calcularlo con Excel
| Coordenada x del punto | 2 |
| Coordenada y del punto | 6 |
| Constante a = y ÷ x | =B2/B1 |
| x para hallar y | 5 |
| y = a × x | =B3*B4 |
| Coordenada x del punto | 2 |
| Coordenada y del punto | 6 |
| Constante a = x × y | =B1*B2 |
| x para hallar y | 8 |
| y = a ÷ x | =B3/B4 |
| Constante a | 3 | ||||||
| x | -3 | -2 | -1 | 0 | 1 | 2 | 3 |
| y = ax | =B2*$B$1 | =C2*$B$1 | =D2*$B$1 | =E2*$B$1 | =F2*$B$1 | =G2*$B$1 | =H2*$B$1 |
| Constante a | 12 | |||||||
| x | -4 | -3 | -2 | -1 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| y = a/x | =$B$1/B2 | =$B$1/C2 | =$B$1/D2 | =$B$1/E2 | =$B$1/F2 | =$B$1/G2 | =$B$1/H2 | =$B$1/I2 |
La primera tabla es la proporcionalidad directa que pasa por el punto (2 ; 6): la constante a es 3, y y vale 15 cuando x = 5.
La segunda tabla es la proporcionalidad inversa que pasa por el mismo punto (2 ; 6): a es 12, y y vale 1,5 (= 3/2) cuando x = 8.
La tercera y la cuarta tablas construyen una tabla de valores con una fila de x y una fila de y, como en los libros de texto. El $ de $B$1 mantiene fija la referencia a la constante cuando copias la fórmula hacia los lados. La tabla de la proporcionalidad inversa no tiene x = 0, porque no se puede dividir entre 0 (la proporcionalidad inversa no está definida en x = 0).
Cómo calcularlo con Hojas de cálculo de Google
| Coordenada x del punto | 2 |
| Coordenada y del punto | 6 |
| Constante a = y ÷ x | =B2/B1 |
| x para hallar y | 5 |
| y = a × x | =B3*B4 |
| Coordenada x del punto | 2 |
| Coordenada y del punto | 6 |
| Constante a = x × y | =B1*B2 |
| x para hallar y | 8 |
| y = a ÷ x | =B3/B4 |
| Constante a | 3 | ||||||
| x | -3 | -2 | -1 | 0 | 1 | 2 | 3 |
| y = ax | =B2*$B$1 | =C2*$B$1 | =D2*$B$1 | =E2*$B$1 | =F2*$B$1 | =G2*$B$1 | =H2*$B$1 |
| Constante a | 12 | |||||||
| x | -4 | -3 | -2 | -1 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| y = a/x | =$B$1/B2 | =$B$1/C2 | =$B$1/D2 | =$B$1/E2 | =$B$1/F2 | =$B$1/G2 | =$B$1/H2 | =$B$1/I2 |
Cómo calcularlo con Python
from fractions import Fraction
# Un punto (x1, y1) de la gráfica (una fracción como 3/4 se puede escribir Fraction(3, 4))
x1 = Fraction(2)
y1 = Fraction(6)
# Proporcionalidad directa y = ax: la constante es «y dividido entre x»
constant_direct = y1 / x1
print(f"Constante a = {constant_direct} -> ecuación y = {constant_direct}x")
# Proporcionalidad inversa y = a/x: la constante es «x por y»
constant_inverse = x1 * y1
print(f"Constante a = {constant_inverse} -> ecuación y = {constant_inverse}/x")
# El valor de y para un x elegido
x_value = Fraction(8)
print(f"Directa: cuando x = {x_value}, y = {constant_direct * x_value}")
print(f"Inversa: cuando x = {x_value}, y = {constant_inverse / x_value}")
La fórmula en LaTeX y otras notaciones matemáticas (para copiar)
y = ax
y = ax
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>y</mi>
<mo>=</mo>
<mi>a</mi>
<mi>x</mi>
</mrow>
</math>
y = a x
y == a x
y := a*x;
y = a*x;
y = ax
a = y ÷ x
a = \frac{y}{x}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>a</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mi>y</mi>
<mi>x</mi>
</mfrac>
</mrow>
</math>
a = y/x
a == y/x
a := y/x;
a = y/x;
a = y/x
y = a/x
y = \frac{a}{x}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>y</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mi>a</mi>
<mi>x</mi>
</mfrac>
</mrow>
</math>
y = a/x
y == a/x
y := a/x;
y = a/x;
y = a/x
a = x × y
a = xy
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>a</mi>
<mo>=</mo>
<mi>x</mi>
<mi>y</mi>
</mrow>
</math>
a = x y
a == x y
a := x*y;
a = x*y;
a = xy
Cómo pedirle a ChatGPT que haga el cálculo
Eres un asistente de cálculo de matemáticas para la proporcionalidad directa e inversa. Haz el cálculo siguiente ejecutando realmente código de Python y basa tu respuesta únicamente en los números del resultado de la ejecución (no respondas con cálculo mental ni con suposiciones). y es directamente proporcional a x, y la gráfica pasa por el punto (2 ; 6). 1. La constante de proporcionalidad a (y dividido entre x) y la ecuación de y en función de x 2. El valor de y cuando x = 5 Además, si y es inversamente proporcional a x y la gráfica pasa por el mismo punto (2 ; 6): 3. La constante de proporcionalidad a (x por y) y la ecuación de y en función de x 4. El valor de y cuando x = 8 (como fracción simplificada y como decimal) En Python, usa el módulo fractions de la biblioteca estándar para calcular con exactitud. Muestra las fórmulas que has usado y los números del resultado de la ejecución.
Cómo usar
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1Introduce los númerosEscribe en los campos los números con los que quieres calcular
-
2CalculaHaz clic en el botón «Calcular»
-
3Consulta el resultadoEl resultado aparece al instante. En la misma página también encontrarás el desarrollo del cálculo y la explicación de la fórmula
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