Repartiments proporcionals: directes i inversos

Un altre àmbit de la proporcionalitat són els anomenats repartiments proporcionals, és a dir, quan es vol repartir una quantitat de formar proporcional, ja sigui directa o inversa, entre diverses parts.

Exemple

Un avi decideix repartir 6.000 € entre els seus tres néts, però en comptes de donar-los un terç a cadascun prefereix fer-ho de forma proporcional a l'edat de cada nét, que tenen 7,12 i 21 anys. Quant rebrà cadascún d'ells?

Per encarar aquest tipus de problemes caldrà assignar una incògnita a cada una de les parts, de manera que:

La quantitat que li correspon al nét de 7 anys es denominarà x, la del nét de 12 anys serà y, i la del de 21 anys serà z.

Com l'avi ha decidit, per la raó que sigui, repartir els diners en funció de l'edat, el nét més jove li tocaran x7 parts del total, al mitjà y12 parts i al major z21 parts. La relació es pot esquematitzar de la manera següent:

x7=y12=z21

On x,y,z, representen la quantitat que rebrà cada nét, la suma serà la quantitat total a repartir, és a dir, els 6.000 €.

En aquest punt cal citar una altra propietat important de les proporcions, i és que:

ab=cd=a+cb+d

És a dir, en una proporció, en sumar els numeradors i els denominadors de les fraccions que la integren s'obté una nova fracció que és proporcional a qualsevol de les implicades.

Exemple

Aplicant aquesta regla a l'exemple s'haurà de: x7=y12=z21=x+y+z7+12+21=C40

Ja que la quantitat total repartida, C=6000 €, ha de ser la suma del que s'assigna a cada nét x+y+z. Com la nova fracció obtinguda és igual a qualsevol de les altres, es pot igualar amb cada incògnita, el que permetrà trobar el seu valor:

El nét més jove rebrà:

x7=C40x7=60004040x=7600040x=42.000

x=42.00040=1050

Al nét mitjà li tocaran:

y12=C40y12=60004040y=12600040y=72.000

y=72.00040=1800

Finalment, al nét major li corresponen:

z21=C40z21=60004040z=21600040z=126.000

z=126.00040=3150

Si l'operació s'ha fet bé, la suma de les quantitats repartides ha de ser igual al total:

1050+1800+3150=6000 €.

L'exemple anterior és un cas clar de repartiment directament proporcional, ja que els néts amb més edat reben més diners i viceversa. Però:

Què passaria si l'avi decidís repartir els diners de forma inversament proporcional a l'edat dels néts?

Doncs que com més edat menys diners rebran i viceversa, de manera que cal elaborar una relació que segueixi aquesta premissa.

Si es mantenen les incògnites per a cada nét, al més jove li tocarà una quantitat inversament proporcional a la seva edat, de manera que si en el repartiment directe li tocaven x7 ara li tocaran x17 o, el que és el mateix, 7x:

Repartiment directament proporcional:x7

Repartiment inversament proporcional:x17

És a dir, per expressar el repartiment invers cal invertir el denominador de la fracció corresponent a cada nét, de manera que:

x17=y112=z121

Ara, per trobar la fracció comparable a aquestes caldrà sumar els numeradors i els denominadors:

x17=y112=z121=C17+112+121

Si s'opera el denominador que conté la suma de fraccions s'obté que:

17+112+121=12+7+484=2384

De manera que la relació del repartiment quedarà:

x17=y112=z121=C2384

O el que és el mateix:

7x=12y=21z=84C23

En aquest punt ja es poden realitzar els repartiments corresponents a cada nét.

Al més jove li tocarà:

7x=84C23x=846000237=504.000161=3130,43

El mitjà rebrà:

12y=84C23y=8460002312=504.000276=1826,09

I al més gran li correspondran:

21z=84C23z=8460002321=504.000483=1043,48

Es pot comprovar que tot sigui correcte sumant les quantitats per veure si sumen els 6000 € a repartir:

3130,43+1826,09+1043,48=6000 €.

En els problemes de repartiments proporcionals és habitual que la quantitat total a repartir sigui desconeguda, però en aquests casos es donen pistes per esbrinar-la.

Exemple

L' Antoni, l' Alba i l' Albert són tres cambrers que sempre es reparteixen les propines del mes en funció de les hores diàries que treballa cada un. L'Antoni treballa 8 hores al dia i aquest mes l'han correspost 124 €. Si l' Alba treballa 6 hores al dia i l'Albert 4 hores al dia, quant els correspon a ells? A quant han pujat les propines aquest mes?

El primer que cal observar és que es tracta d'un repartiment directament proporcional. El segon és adonar-se que a partir de la dada del que rep l'Antoni es pot conèixer tota la resta.

Si es denomina x a la part que li correspon a l'Antoni, y a la de l'Alba i z a la d'Albert, l'esquema del repartiment serà:

x8=y6=z4

Però, de fet, el valor de x és conegut, ja que l'enunciat diu que es porta 124 €, així que igualar aquesta fracció amb cadascuna de les altres dues permetrà saber les dades que falten.

A l'Alba li correspondran:

x8=y61248=y68y=1246

8y=744y=7448=93

Mentre que a l'Albert li corresponen:

x8=z41248=z48z=1244

8z=496z=4968=62

Ara, per saber a quant ascendia el total de propines l'opció més ràpida consisteix a sumar directament les quantitats que es porta cada cambrer: 124+93+62=279