Funções Exponenciais: Domínio, Imagem e Variação

Título da Aula: Funções Exponenciais: Domínio, Imagem e Variação

Propósito da Aula: Desenvolver a compreensão e interpretação da variação das grandezas envolvidas em funções exponenciais, por meio da resolução e elaboração de problemas em diferentes contextos, incluindo a Matemática Financeira.

Nível: Ensino Médio (1º, 2º e 3º anos)

Objetivos de Aprendizagem:

  • Compreender o conceito de função exponencial e suas principais características.
  • Determinar o domínio e a imagem de uma função exponencial.
  • Interpretar o significado da base e do expoente em uma função exponencial.
  • Resolver problemas envolvendo funções exponenciais em contextos variados, incluindo a Matemática Financeira.
  • Elaborar problemas envolvendo funções exponenciais que expressem situações reais.

Habilidade 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;
  • Marcadores ou canetas coloridas;
  • Folhas de papel e lápis ou canetas para os alunos;
  • Calculadoras (opcional).

Sequência de Atividades:

  1. Introdução (10 minutos):
  • Inicie a aula com uma discussão sobre o que os alunos sabem sobre funções exponenciais.
  • Apresente a definição de função exponencial e suas principais características, como o domínio, a imagem e o gráfico.
  • Forneça alguns exemplos de funções exponenciais e peça aos alunos que identifiquem as suas principais características.
  1. Atividades em Grupo (20 minutos):
  • Divida a turma em grupos pequenos.
  • Distribua para cada grupo um problema envolvendo uma função exponencial.
  • Peça aos grupos que resolvam o problema e interpretem a variação das grandezas envolvidas.
  • Incentive os alunos a usarem diferentes estratégias para resolver os problemas, como a representação gráfica ou o uso de calculadoras.
  1. Discussão em Classe (15 minutos):
  • Reúna a turma novamente e peça a cada grupo que compartilhe a resolução do problema que lhe foi atribuído.
  • Facilite uma discussão sobre as diferentes estratégias utilizadas pelos grupos para resolver os problemas.
  • Discuta também a interpretação da variação das grandezas envolvidas em cada problema.
  1. Elaboração de Problemas (20 minutos):
  • Peça aos alunos que, individualmente, elaborem um problema envolvendo uma função exponencial que expresse uma situação real.
  • Incentive os alunos a serem criativos e a escolherem situações que sejam relevantes para eles.
  • Circule pela sala e forneça orientação aos alunos que estiverem com dificuldades.
  1. Compartilhamento de Problemas (15 minutos):
  • Peça aos alunos que compartilhem os problemas que elaboraram com a turma.
  • Para cada problema, peça a um aluno diferente que apresente a resolução e a interpretação da variação das grandezas envolvidas.
  • Facilite uma discussão sobre os problemas e as soluções apresentadas.

Avaliação:

A avaliação dos alunos será baseada na participação nas atividades em grupo, na resolução e elaboração de problemas e na interpretação da variação das grandezas envolvidas. O professor também observará o engajamento dos alunos e a capacidade de trabalhar em equipe.

Observações:

  • A aula pode ser adaptada para diferentes níveis de ensino médio, ajustando o grau de complexidade dos problemas e das atividades.
  • O professor pode utilizar diferentes recursos didáticos para auxiliar os alunos, como gráficos, tabelas, calculadoras e softwares matemáticos.

Questões

Clique no card para ver detalhes da questão

Qual é o domínio da função exponencial \(f(x) = 2^x\)?

Resposta: Somente os números positivos

Em uma função exponencial, o que determina a taxa de variação da função?

Resposta: O expoente da função.

Considere a função exponencial \(f(x) = 2^x\), e determine o valor de \(f(-2)\).

Resposta: (2^{-2} = \frac{1}{4}) - Essa alternativa está correta, pois corresponde ao valor de (f(-2)).

Qual das seguintes funções é uma função exponencial?

Resposta: f(x) = 3^x

Em uma função exponencial da forma \(f(x) = a^x\), como o valor da base \(a\) afeta o gráfico da função?

Resposta: Quanto maior o valor de (a), mais íngreme o gráfico.

Em uma função exponencial do tipo f(x) = b^x, qual das alternativas abaixo representa o valor do expoente quando a função é crescente?

Resposta: b > 1

Qual das alternativas abaixo não representa uma característica da função exponencial?

Resposta: gráfico: decrescente para base < 1

Qual das seguintes expressões representa uma função exponencial?

Resposta: y = 2^x

Qual das seguintes funções exponenciais representa o crescimento de uma população que dobra a cada 10 anos?

Resposta: f(x) = 2^(x/10)

Em qual das seguintes funções exponenciais a base é maior que 1?

Resposta: f(x) = 2^x

Em uma função exponencial da forma $f(x) = a^x$, qual dos seguintes valores de "a" resultará em um gráfico crescente?

Resposta: $a = 2$

Qual das seguintes funções não é uma função exponencial?

Resposta: f(x) = x^3

Qual dos gráficos abaixo representa uma função exponencial com base menor que 1?

Resposta: [imagem de um gráfico exponencial com base menor que 1]