Modelos Matemáticos com Funções Polinomiais em Diferentes Contextos
Título da Aula: "Modelos Matemáticos com Funções Polinomiais em Diferentes Contextos"
Ano(s): Ensino Médio (1º, 2º e 3º ano)
Componente: Matemática e suas Tecnologias
Habilidades 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."
Objetivo Geral: Desenvolver a habilidade dos alunos em construir e utilizar modelos matemáticos com funções polinomiais de 1º ou 2º graus para resolver problemas em diferentes contextos.
Objetivos Específicos:
- Compreender o conceito de função polinomial de 1º ou 2º graus e suas propriedades.
- Analisar o comportamento gráfico de funções polinomiais.
- Aplicar funções polinomiais para modelar e resolver problemas em diversos contextos, como finanças, ciências naturais e ciências sociais.
- Utilizar tecnologias digitais como ferramentas para construir e analisar modelos matemáticos.
Materiais Necessários:
- Quadro branco ou projetor
- Marcadores ou canetas
- Folhas de papel ou cadernos
- Calculadoras (se disponíveis)
- Computadores ou tablets com acesso à internet (opcional)
Sequência de Atividades:
- Introdução (15 minutos):
- Iniciar a aula com uma discussão sobre a importância dos modelos matemáticos na resolução de problemas em diferentes áreas do conhecimento.
- Apresentar o conceito de função polinomial de 1º ou 2º graus e suas propriedades básicas, como grau, coeficientes, raízes e vértice.
- Análise Gráfica de Funções Polinomiais (20 minutos):
- Utilizar a lousa ou projetor para mostrar exemplos de funções polinomiais de 1º ou 2º graus e seus gráficos correspondentes.
- Discutir o comportamento gráfico dessas funções, enfatizando as características como vértice, eixo de simetria e pontos de corte com os eixos coordenados.
- Aplicação de Funções Polinomiais em Contextos Diversos (30 minutos):
- Dividir os alunos em pequenos grupos e fornecer a cada grupo um problema prático que envolva a construção de um modelo matemático com uma função polinomial.
- Os problemas podem ser relacionados a finanças (por exemplo, crescimento de investimentos), ciências naturais (por exemplo, trajetória de um projétil) ou ciências sociais (por exemplo, projeção de crescimento populacional).
- Construção de Modelos Matemáticos (30 minutos):
- Orientar os grupos na construção dos modelos matemáticos utilizando funções polinomiais.
- Encorajar os alunos a utilizarem tecnologias digitais, como planilhas eletrônicas ou softwares de álgebra computacional, para facilitar a construção e análise dos modelos.
- Apresentação e Discussão dos Modelos (20 minutos):
- Solicitar que cada grupo apresente seu modelo matemático e explique como ele foi construído e utilizado para resolver o problema proposto.
- Promover uma discussão em classe sobre os modelos apresentados, destacando as semelhanças e diferenças entre eles.
- Conclusão e Considerações Finais (15 minutos):
- Retomar os principais conceitos e habilidades abordados durante a aula.
- Enfatizar a importância da construção de modelos matemáticos para a resolução de problemas em diversos contextos.
- Incentivar os alunos a continuarem explorando o uso de funções polinomiais e tecnologias digitais em suas aprendizagens futuras.
Questões
Clique no card para ver detalhes da questão
Em qual das seguintes situações um modelo matemático com uma função polinomial de 2º grau seria apropriado?
Resposta: modelar a trajetória de um projétil lançado verticalmente.
Em qual das situações abaixo uma função polinomial de 2º grau pode ser utilizada para modelar o fenômeno descrito?
Resposta: Trajetória de uma bola arremessada verticalmente para cima.
Em qual dos seguintes contextos uma função polinomial de 2º grau pode ser utilizada para modelar um fenômeno físico?
Resposta: trajetória de um projétil
Em qual dos seguintes exemplos a função polinomial de 2º grau modela adequadamente a situação descrita?
Resposta: a altura de uma bola lançada verticalmente para cima, em função do tempo.
Em um contexto financeiro, qual das seguintes equações representa uma função polinomial de 2º grau que modela o crescimento de um investimento ao longo do tempo?
Resposta: y = x^2 + 2x - 1
Qual das funções polinomiais abaixo representa o modelo matemático para a trajetória de um projétil lançado verticalmente para cima, considerando apenas a aceleração da gravidade?
Resposta: f(x) = -0,5x^2 + 2x + 1
Qual das funções polinomiais abaixo representa o modelo matemático para uma situação em que a distância (d) percorrida por um objeto em queda livre é determinada pelo tempo (t) ao quadrado?
Resposta: d = 5t² - 4t
Qual das seguintes equações representa uma função polinomial de 2º grau?
Resposta: y = x^2 - 2x + 1
Qual das seguintes equações representa uma função polinomial de 2º grau?
Resposta: y = x^2 - 4x + 3
Qual das seguintes situações envolve a construção de um modelo matemático com uma função polinomial de 2º grau?
Resposta: estimar o custo total de produção de um determinado produto considerando o custo fixo e o custo variável por unidade produzida.
Qual das seguintes situações não é um exemplo de aplicação de funções polinomiais de 2º grau?
Resposta: determinar a área de uma superfície curva
Qual das seguintes situações NÃO representa uma função polinomial de 1º ou 2º grau?
Resposta: A área de um círculo em função do seu raio.
Qual dos seguintes problemas pode ser modelado usando uma função polinomial de 2º grau?
Resposta: a trajetória de uma bola lançada verticalmente para cima.
Qual é o grau da função polinomial representada pela expressão \(f(x) = 2x^3 - 5x + 2\)?
Resposta: 3