Problemas resolvidos na íntegra
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Quanto custam 7 quando 3 maçãs custam 2,4 5 passos
3 maçãs custam 2,4. Calcule quanto custam 7 — e depois determine o que teve de assumir para o fazer.
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Ambas as linhas do quadrado descrevem a mesma taxa, e essa é a totalidade da afirmação feita. A linha superior é o par fornecido, 3 ao lado de 2,4; a linha inferior é o par pretendido, 7 ao lado da incógnita. Assim, a fração 3/2,4 e a fração 7/D representam o mesmo número.
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Trabalhar com frações é pouco prático, por isso elimine-as. Multiplique ambos os lados por 2,4 e por D de uma só vez e cada denominador cancela-se no seu próprio lado. O que resta é a cruz: as duas diagonais do quadrado multiplicam-se para dar o mesmo resultado.
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Agora a incógnita já não está na fração. Encontra-se multiplicada pelo número diagonalmente oposto, e os dois números de que necessita são os que estão na diagonal que não lhe toca.
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2,4 × 7 = 16,8 e 16,8 ÷ 3 = 5,6.
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Faça-o também uma vez pelo caminho mais longo, porque isso mostra o que a regra da cruz realmente é. 2,4 ÷ 3 = 0,8 é o preço de uma maçã, e 7 × 0,8 = 5,6. A cruz é a taxa unitária com a divisão adiada para o fim, razão pela qual também funciona quando a taxa unitária é um número menos convenientemente redondo.
Resposta
A grelha apresenta 5,6. A aritmética é a parte fácil; aquilo em que assenta é que não. A multiplicação em cruz assume que o custo é um múltiplo fixo da quantidade — que a taxa é a mesma para 3 e para 7, e que 0 maçãs custam 0. Se definir o preço das mesmas maçãs em 0,6 pelo saco mais 0,6 por cada uma, 3 continuam a custar exatamente 2,4, pelo que a questão parece inalterada, mas 7 custam agora 4,8 e a grelha fica 0,8 acima do valor real. Uma única linha identifica o problema: dobre uma quantidade e verifique se o outro lado também dobra. Os custos fixos estão em todo o lado — uma taxa de entrega, uma tarifa fixa, uma tarifa mínima — e qualquer um deles invalida o quadrado, mantendo o enunciado da questão completamente inalterado.
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Um aumento de 20% e uma diminuição de 20% aplicados a 200 5 passos
200 aumenta 20% e depois diminui 20%. O aumento regista 120 em relação a 100, resultando em 200 × 120 ÷ 100 = 240. Determine qual o resultado após a diminuição e porque motivo a resposta não é 200.
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A linha inferior é a alteração escrita como uma razão em relação a 100, e é aqui que o canto é preenchido incorretamente. Uma diminuição de 20% é 80 em relação a 100, e não 20, porque o que resta continua a corresponder a 80% do valor que lá estava. Se colocar 20 nesse canto, o quadrado devolve 48, que é o valor da redução e não o novo preço.
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Com o 80 no seu lugar, a cruz funciona exatamente como no caso das maçãs: o novo valor vezes 100 é igual a 240 vezes 80.
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Divida por 100: 192, que é 8 abaixo do número de onde tudo começou.
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A causa é que as duas percentagens são medidas em relação a quantias diferentes. O aumento adicionou 40, que é 20% de 200. A diminuição retirou 48, que é 20% de 240. Percentagens iguais, quantias desiguais — e a maior seria sempre a subtração, porque foi retirada do número maior.
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Na forma de multiplicadores é apenas uma linha, e essa linha explica mais do que a grelha. 1,2 × 0,8 = 0,96, e a multiplicação não depende da ordem, pelo que diminuir primeiro e aumentar a seguir também resulta em 192.
Resposta
A grelha apresenta 192. Por trás disto está um resultado algébrico que vale a pena memorizar: (1 + p)(1 − p) = 1 − p², pelo que um aumento e uma diminuição iguais deixam-nos sempre aquém do original em p², qualquer que seja a ordem em que ocorram. Aqui p = 0,2, a perda é 0,04 × 200 = 8, e é suficientemente pequena para parecer um arredondamento. Para p = 0,5, o mesmo percurso completo custa 25% de tudo. A diminuição que realmente desfaz um aumento de 20% não é de todo 20% — desfazer significa dividir por 1,2, e 1 ÷ 1,2 = 0,8333, uma diminuição de 16,67%. Trata-se do mesmo quadrado com a incógnita deslocada para o canto inicial: 240 × 100 ÷ 120 = 200.
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Percurso de aprendizagem
Um número para muitos: estatísticas de resumo
Referências (5)
- Why the square works: Euclid, Elements, Book VI, Proposition 4 — "In equiangular triangles the sides about the equal angles are proportional." David E. Joyce's edition, Clark University.
- Brahmagupta and the transmission: Jens Høyrup, "Sanskrit-Prakrit Interaction in Elementary Mathematics as Reflected in Arabic and Italian Formulations of the Rule of Three — And Something More on the Rule Elsewhere", in Selected Essays on Pre- and Early Modern Mathematical Practice. Springer, 2019, pp. 131–156.
- The date of the Brāhmasphuṭasiddhānta: J. J. O'Connor and E. F. Robertson, "Brahmagupta", MacTutor History of Mathematics Archive, University of St Andrews.
- Merchant arithmetic in Latin Europe: Laurence Sigler (trans.), Fibonacci's Liber Abaci: Leonardo Pisano's Book of Calculation. Springer, 2002. ISBN 978-0-387-40737-1.
- The Lincoln quotation: Abraham Lincoln, autobiography written for Jesse W. Fell, 20 December 1859 — "I could read, write, and cipher to the Rule of Three; but that was all."