Construindo Modelos Matemáticos com Funções Polinomiais

Título da aula: Construindo Modelos Matemáticos com Funções Polinomiais

Propósito da aula: Introduzir, desenvolver e aplicar o conceito de funções polinomiais de 1º e 2º graus como ferramentas poderosas para resolver problemas do mundo real.

Ano: Ensino médio (1º, 2º ou 3º ano)

Objetivos de conhecimento:

  • Compreender o conceito de função polinomial de 1º e 2º graus.
  • Desenvolver habilidades para construir modelos matemáticos a partir de funções polinomiais.
  • Aplicar os modelos construídos para resolver problemas em contextos diversos.
  • Usar tecnologias digitais para apoiar o processo de construção e aplicação de modelos.

Habilidade da BNCC: EM13MAT302 - "Construir modelos empregando as funções polinomiais de 1º ou 2º graus, para resolver problemas em contextos diversos, com ou sem apoio de tecnologias digitais."

Materiais necessários:

  • Quadro branco ou projetor
  • Marcadores ou canetas
  • Folhas de papel para anotações
  • Calculadoras gráficas (opcional)
  • Software ou aplicativo de planilhas (opcional)
  • Acesso à internet para pesquisa de dados e exemplos (opcional)

Sequência de atividades:

  1. Introdução (15 minutos)
  • Iniciar a aula com uma discussão sobre a importância dos modelos matemáticos na resolução de problemas do mundo real.
  • Apresentar o conceito de função polinomial de 1º e 2º graus como uma ferramenta poderosa para construir modelos matemáticos.
  1. Exploração das funções polinomiais (30 minutos)
  • Apresentar a definição matemática de função polinomial de 1º e 2º graus.
  • Discutir as propriedades e características dessas funções, incluindo vértice, raízes, simetria e comportamento em diferentes intervalos.
  • Usar gráficos para ilustrar as funções polinomiais e suas propriedades.
  • Explorar a relação entre a forma algébrica e o gráfico de uma função polinomial.
  1. Construindo modelos matemáticos (45 minutos)
  • Apresentar exemplos de situações do mundo real que podem ser modeladas por funções polinomiais.
  • Guiar os alunos na construção de modelos matemáticos para essas situações, usando funções polinomiais de 1º ou 2º graus.
  • Envolver os alunos em atividades práticas, como coleta de dados, análise de dados e ajuste de modelos.
  • Incentivar o uso de tecnologias digitais, como calculadoras gráficas e softwares de planilhas, para apoiar o processo de construção de modelos.
  1. Resolvendo problemas com modelos matemáticos (30 minutos)
  • Apresente problemas mais complexos que exijam o uso de modelos matemáticos para sua resolução.
  • Desafie os alunos a aplicar os modelos construídos anteriormente para resolver esses problemas.
  • Estimule a discussão e troca de ideias entre os alunos para encontrar soluções criativas.
  1. Conclusão e reflexão (15 minutos)
  • Revise os principais conceitos e habilidades abordados na aula.
  • Incentive os alunos a refletir sobre a importância do pensamento matemático e da modelagem matemática na resolução de problemas do mundo real.

Avaliação:

A avaliação pode ser realizada por meio da observação da participação dos alunos nas atividades, da análise dos modelos matemáticos construídos e da resolução dos problemas propostos. Feedback construtivo deve ser dado aos alunos para que eles possam melhorar suas habilidades e conhecimentos.

Questões

Clique no card para ver detalhes da questão

Qual das seguintes expressões representa uma função polinomial de 2º grau?

Resposta: y = 4x² - 7x + 3

Em qual das situações abaixo uma função polinomial de 2º grau não seria adequada para modelar o fenômeno?

Resposta: a área de um círculo em função do seu raio

Qual das situações abaixo não pode ser adequadamente modelada por uma função polinomial de 1º ou 2º graus?

Resposta: o movimento de um objeto caindo livremente.

Qual das seguintes situações pode ser modelada por uma função polinomial de 1º grau?

Resposta: a distância percorrida por um carro em função do tempo

Qual das seguintes funções polinomiais representa uma parábola com vértice em (-2, -3) e que passa pelo ponto (1, 2)?

Resposta: f(x) = -x² + 4x + 3

Qual das seguintes situações pode ser modelada por uma função polinomial de 1º grau?

Resposta: a velocidade de um móvel em função do tempo.

Qual das seguintes equações representa uma função polinomial de 2º grau?

Resposta: y = 2x^2 + 5x - 3

Qual das funções a seguir representa um modelo matemático para a população de uma cidade que cresce a uma taxa de 5% ao ano?

Resposta: f(x) = 1,05^x

Qual das alternativas abaixo é um exemplo de uma situação do mundo real que pode ser modelada por uma função polinomial de 1º grau?

Resposta: a área de um retângulo em função do seu comprimento

Qual das seguintes equações representa uma função polinomial de 2º grau?

Resposta: y = x^2 + 2x - 3

Considere o problema: Uma empresa de telefonia móvel cobra uma taxa de R$ 0,50 por minuto de ligação. Qual é o modelo matemático que representa o custo total de uma ligação de x minutos?

Resposta: C = 0,50x

Qual das seguintes afirmações sobre funções polinomiais de 2º grau é verdadeira?

Resposta: possuem um vértice que pode ser um máximo ou um mínimo.

Uma função polinomial de 1º grau representa uma reta. Qual é a equação da reta que passa pelos pontos (1, 3) e (3, 9)?

Resposta: y = 2x + 1

Qual das funções abaixo não é uma função polinomial de 1º ou 2º grau?

Resposta: h(x) = sqrt(x)