Exploração e Aplicação de Funções Exponenciais em Contextos Diversos
Título da Aula: Exploração e Aplicação de Funções Exponenciais em Contextos Diversos
Propósito da Aula: Desenvolver a compreensão e a aplicação de funções exponenciais em diferentes contextos, incluindo a Matemática Financeira, permitindo aos alunos analisar e resolver problemas que envolvam crescimento, decaimento e variação de grandezas.
Ano: Ensino Médio (1º, 2º e 3º ano)
Objetivos de Conhecimento:
- Compreender o conceito de funções exponenciais e suas propriedades;
- Analisar o comportamento gráfico das funções exponenciais, identificando características como crescimento ou decaimento exponencial, assíntotas e pontos de inflexão;
- Elaborar e resolver problemas utilizando funções exponenciais, interpretando as soluções no contexto da situação-problema;
- Aplicar funções exponenciais em contextos diversos, como a Matemática Financeira (juros compostos, amortização de dívidas, aplicações financeiras), crescimento populacional, decaimento radioativo e outros.
Habilidades da BNCC: EM13MAT304 - Resolver e elaborar problemas com funções exponenciais nos quais seja necessário compreender e interpretar a variação das grandezas envolvidas, em contextos como o da Matemática Financeira, entre outros.
Materiais Necessários:
- Quadro branco ou projetor multimídia;
- Marcadores ou canetas;
- Folhas de papel para anotações e resolução de exercícios;
- Calculadoras científicas;
- Acesso a recursos digitais (computadores, tablets ou celulares) para pesquisas e exploração de aplicativos relacionados a funções exponenciais.
Plano de Aula Detalhado:
Introdução (10 minutos):
- Inicie a aula com uma breve discussão sobre o conceito geral de funções exponenciais e suas propriedades básicas.
- Exiba alguns exemplos de funções exponenciais simples e peça aos alunos que identifiquem suas características principais.
Exploração Gráfica (20 minutos):
- Em grupos pequenos, distribua folhas de papel milimetrado e peça aos alunos que construam o gráfico de uma função exponencial fornecida.
- Oriente-os a identificar as características do gráfico, como crescimento ou decaimento exponencial, assíntotas e pontos de inflexão.
- Após a construção, solicite que os grupos apresentem seus gráficos e compartilhem suas observações.
Aplicação em Contextos Diversos (25 minutos):
- Divida a turma em grupos e distribua problemas contextualizados envolvendo funções exponenciais.
- Os problemas podem incluir aplicações em Matemática Financeira (juros compostos, amortização de dívidas, aplicações financeiras), crescimento populacional, decaimento radioativo, entre outros.
- Oriente os grupos a trabalhar na resolução dos problemas, analisando e interpretando os resultados no contexto da situação-problema.
Compartilhamento e Discussão (20 minutos):
- Após a resolução dos problemas, reúna a turma e peça que cada grupo apresente suas soluções.
- Promova uma discussão sobre as estratégias utilizadas para resolver os problemas e os insights obtidos com a aplicação das funções exponenciais.
- Aproveite o momento para reforçar os conceitos e propriedades das funções exponenciais e esclarecer dúvidas dos alunos.
Conclusão (5 minutos):
- Finalize a aula com um resumo dos principais conceitos e habilidades explorados durante a aula.
- Reforce a importância da compreensão e aplicação de funções exponenciais em diferentes contextos, destacando sua relevância em áreas como a Matemática Financeira e outras áreas do conhecimento.
Questões
Clique no card para ver detalhes da questão
Em qual das aplicações abaixo uma função exponencial é utilizada para modelar um processo de crescimento populacional?
Resposta: Crescimento da população de bactérias em uma cultura.
Em qual das seguintes aplicações financeiras a função exponencial é utilizada para calcular o valor futuro de um investimento?
Resposta: poupança com juros compostos
Em qual das situações abaixo a utilização de uma função exponencial é mais apropriada?
Resposta: calcular o tempo de meia-vida de um elemento radioativo
Em qual dos problemas abaixo a utilização de uma função exponencial é mais adequada para modelar a situação?
Resposta: Prever o crescimento da população de uma cidade que cresce a uma taxa anual de 2%.
Em uma aplicação financeira com juros compostos, qual das opções abaixo representa corretamente o cálculo do montante acumulado após um determinado período?
Resposta: FV = PV x (1 + i)^n
Em um contexto de Matemática Financeira, qual das seguintes opções representa uma aplicação de funções exponenciais?
Resposta: Cálculo de juros compostos em uma conta bancária
Qual das seguintes aplicações é um exemplo de crescimento exponencial?
Resposta: aumento constante da população de uma cidade
Qual das seguintes equações representa uma função exponencial com crescimento?
Resposta: y = 2^x
Qual das seguintes equações representa uma função exponencial com crescimento exponencial?
Resposta: f(x) = 2^x
Qual das seguintes equações representa uma função exponencial crescente?
Resposta: y = 3^x - 2
Qual das seguintes expressões algébricas representa uma função exponencial?
Resposta: 5^x
Qual das seguintes situações NÃO envolve uma aplicação de funções exponenciais?
Resposta: Análise do movimento de um objeto lançado verticalmente
Qual das seguintes situações NÃO pode ser modelada por uma função exponencial?
Resposta: Movimento de um objeto lançado verticalmente para cima