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2ª media · Matematica
Completamenti del programma di matematica · Proporzionalità inversa e grafico

Il grafico di y = a/x

Un gruppo di amici affitta un pullman per una gita a Bologna: il prezzo totale è fisso, 240 €. Se si iscrivono più persone, ognuna paga meno. Ma di quanto? E che forma ha il grafico di questa relazione? Lo scopriamo in questa pagina.

La formula y = a/x

Due grandezze sono inversamente proporzionali quando il loro prodotto è costante: $x \cdot y = a$. Da qui ricaviamo la formula

$$y = \frac{a}{x}$$

dove $a$ è la costante di proporzionalità inversa (con $a \neq 0$ e $x \neq 0$). Perché funziona? Se $x \cdot y = a$, dividendo entrambi i membri per $x$ si ottiene $y = \dfrac{a}{x}$.

Nel pullman: $x$ = numero di partecipanti, $y$ = costo a persona, e $x \cdot y = 240$ (il costo totale). Quindi $y = \dfrac{240}{x}$.

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Considera la funzione $y = \dfrac{6}{x}$. a) Calcola il valore di $y$ per $x = 2$ e per $x = 3$. b) Il punto $A(4; 1,5)$ appartiene al grafico? Giustifica la risposta.

Considera la funzione $y = \dfrac{6}{x}$.

  1. a) Calcola il valore di $y$ per $x = 2$ e per $x = 3$.
  2. b) Il punto $A(4; 1,5)$ appartiene al grafico? Giustifica la risposta.
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Nel piano cartesiano, un ramo di iperbole passa per il punto $P(2; 5)$ e rappresenta una funzione $y = \dfrac{a}{x}$. a) Calcola il valore della costante $a$. b) Scrivi…

Nel piano cartesiano, un ramo di iperbole passa per il punto $P(2; 5)$ e rappresenta una funzione $y = \dfrac{a}{x}$.

  1. a) Calcola il valore della costante $a$.
  2. b) Scrivi la formula della funzione.
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Tabella di valori e grafico per punti

Per disegnare il grafico si costruisce una tabella scegliendo valori di $x$ comodi, cioè divisori di $a$. Per $y = \dfrac{12}{x}$:

$x$ 1 2 3 4 6 12
$y$ 12 6 4 3 2 1

Osserva: quando $x$ raddoppia (da 2 a 4) la $y$ si dimezza (da 6 a 3). Quando $x$ triplica, $y$ diventa un terzo. È la regola della proporzionalità inversa.

Riportiamo le coppie $(x; y)$ nel piano cartesiano e uniamo i punti con una curva regolare.

Ramo di iperbole y = 12/x nel primo quadrante, con i punti (1; 12), (2; 6), (3; 4), (4; 3), (6; 2), (12; 1) x y (1; 12) (2; 6) (4; 3) (12; 1)

Il disegno è schematico, con scale diverse sugli assi: osserva la forma. La curva è un ramo di iperbole. Nel primo quadrante scende sempre: all'aumentare di $x$, $y$ diminuisce.

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Data la funzione $y = \dfrac{12}{x}$, completa la tabella dei valori per $x = 1;\ 2;\ 3;\ 4;\ 6;\ 12$ e scrivi le coppie $(x; y)$ ottenute.

Data la funzione $y = \dfrac{12}{x}$, completa la tabella dei valori per $x = 1;\ 2;\ 3;\ 4;\ 6;\ 12$ e scrivi le coppie $(x; y)$ ottenute.

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Un gruppo di amici di Bologna affitta un pullman che costa in tutto $240$ €. Il costo a persona $y$ dipende dal numero $x$ di partecipanti. a) Scrivi la formula che lega…

Un gruppo di amici di Bologna affitta un pullman che costa in tutto $240$ €. Il costo a persona $y$ dipende dal numero $x$ di partecipanti.

  1. a) Scrivi la formula che lega $y$ a $x$.
  2. b) Completa la tabella per $x = 4;\ 6;\ 8;\ 10;\ 12;\ 20$.
  3. c) Disegna per punti il grafico nel primo quadrante, usando i valori trovati.
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Un ciclista percorre il tragitto Firenze–Siena, lungo $72$ km, a velocità costante. Il tempo $t$ (in ore) dipende dalla velocità $v$ (in km/h). a) Scrivi la formula…

Un ciclista percorre il tragitto Firenze–Siena, lungo $72$ km, a velocità costante. Il tempo $t$ (in ore) dipende dalla velocità $v$ (in km/h).

  1. a) Scrivi la formula $t = \dfrac{72}{v}$ e calcola $t$ per $v = 12;\ 18;\ 24;\ 36$.
  2. b) Se la velocità raddoppia, come cambia il tempo?
  3. c) Il punto $(48; 2)$ appartiene al grafico? Motiva la risposta.
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Iperbole e retta a confronto

Confrontiamo $y = 2x$ (proporzionalità diretta) e $y = \dfrac{8}{x}$ (inversa).

$x$ 1 2 4 8
$y = 2x$ 2 4 8 16
$y = \dfrac{8}{x}$ 8 4 2 1
  • La retta passa per l'origine e cresce: se $x$ raddoppia, anche $y$ raddoppia.

  • L'iperbole decresce: se $x$ raddoppia, $y$ si dimezza.

Le due curve hanno lo stesso valore in $x = 2$ (entrambe $y = 4$): è il punto in cui si incontrano.

Per trovare l'intersezione si pone $2x = \dfrac{8}{x}$, cioè $2x^2 = 8$, $x^2 = 4$, quindi $x = 2$ (valore positivo). Basta ragionare con i quadrati perfetti: quale numero, moltiplicato per sé stesso e poi per 2, dà 8?

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Sono date le funzioni $y = 2x$ e $y = \dfrac{8}{x}$. a) Completa le tabelle per $x = 1;\ 2;\ 4;\ 8$ per entrambe. b) Descrivi come cambia $y$ al crescere di $x$ nei due…

Sono date le funzioni $y = 2x$ e $y = \dfrac{8}{x}$.

  1. a) Completa le tabelle per $x = 1;\ 2;\ 4;\ 8$ per entrambe.
  2. b) Descrivi come cambia $y$ al crescere di $x$ nei due casi.
  3. c) Trova per quale valore positivo di $x$ le due funzioni hanno lo stesso valore di $y$.
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Considera $y = \dfrac{a}{x}$ con $a > 0$ e la retta $y = x$. a) Per $a = 16$, trova le coordinate del punto di intersezione nel primo quadrante. b) Confronta il…

Considera $y = \dfrac{a}{x}$ con $a > 0$ e la retta $y = x$.

  1. a) Per $a = 16$, trova le coordinate del punto di intersezione nel primo quadrante.
  2. b) Confronta il comportamento della retta $y = \dfrac{x}{4}$ e del ramo di iperbole quando $x$ raddoppia: come variano $y$ nei due casi?
  3. c) Un compagno afferma che $y = \dfrac{16}{x}$ e $y = 16 - x$ rappresentano entrambe una proporzionalità inversa, perché al crescere di $x$ la $y$ diminuisce. Spiega l'errore.
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Proprietà del grafico

Il grafico di $y = \dfrac{a}{x}$ (con $a > 0$, nel primo quadrante) ha queste caratteristiche:

L'ultimo punto è semplicemente il significato della formula: base $x$, altezza $y$, area $x \cdot y = a$.

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Una funzione di proporzionalità inversa ha grafico che passa per i punti $A(3; 8)$ e $B(6; k)$. a) Determina la formula della funzione e il valore di $k$. b) Il…

Una funzione di proporzionalità inversa ha grafico che passa per i punti $A(3; 8)$ e $B(6; k)$.

  1. a) Determina la formula della funzione e il valore di $k$.
  2. b) Il rettangolo che ha per vertici l'origine e un punto qualsiasi del grafico nel primo quadrante (con lati sugli assi) ha area costante: calcolala e spiega perché.
  3. c) Verifica con il punto $C(1,5; 16)$.
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Una cisterna di un'azienda agricola in Puglia viene svuotata da pompe identiche. Con $4$ pompe servono $9$ ore. a) Scrivi la formula del tempo $t$ in funzione del numero…

Una cisterna di un'azienda agricola in Puglia viene svuotata da pompe identiche. Con $4$ pompe servono $9$ ore.

  1. a) Scrivi la formula del tempo $t$ in funzione del numero $n$ di pompe.
  2. b) Quante pompe servono per svuotare la cisterna in $2$ ore e $24$ minuti?
  3. c) Spiega perché il grafico non è una retta e perché non tocca mai gli assi.
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In sintesi

  • Due grandezze sono inversamente proporzionali se il prodotto $x \cdot y = a$ è costante: $y = \dfrac{a}{x}$.

  • Per trovare $a$ basta moltiplicare le coordinate di un punto: $a = x \cdot y$.

  • Se $x$ raddoppia, $y$ si dimezza; se $x$ triplica, $y$ diventa un terzo.

  • Il grafico (con $x > 0$, $a > 0$) è un ramo di iperbole nel primo quadrante: non è una retta e non tocca mai gli assi.

  • La retta $y = kx$ cresce e passa per l'origine; l'iperbole decresce.

  • Per capire se due grandezze sono inversamente proporzionali, controlla che $x \cdot y$ sia sempre uguale.

  • Torniamo al pullman: con 8 persone si pagano $240 : 8 = 30$ € a testa.

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