Funções Logarítmicas: Uma Jornada de Crescimento e Decaimento
Título da Aula: Funções Logarítmicas: Uma Jornada de Crescimento e Decaimento
Propósito: Introduzir os alunos ao conceito e às aplicações de funções logarítmicas, destacando sua capacidade de representar fenômenos de crescimento e decaimento em diversas áreas da ciência e da matemática.
Ano: Ensino Médio
Objetivos:
- Compreender a definição e as propriedades das funções logarítmicas.
- Analisar gráficos logarítmicos e determinar suas propriedades.
- Resolver problemas práticos que envolvam funções logarítmicas, examinando o comportamento de grandezas que apresentam crescimento ou decaimento.
Sequência: 305
Materiais:
- Quadro branco ou flip chart
- Marcadores ou canetas
- Folhas de papel ou cadernos
- Calculadoras científicas (opcional)
- Computadores ou tablets com acesso à internet (opcional)
Plano de Aula:
- Introdução:
- Inicie a aula com uma discussão sobre fenômenos naturais ou situações práticas que envolvam crescimento ou decaimento. Por exemplo, mencione o crescimento populacional, o decaimento radioativo ou a variação do pH em soluções químicas.
- Introduza o conceito de funções logarítmicas como uma ferramenta para modelar e estudar esses fenômenos.
- Conceitos e Propriedades:
- Apresente a definição das funções logarítmicas, destacando a relação entre a potência e o logaritmo.
- Apresente e explique as principais propriedades das funções logarítmicas, incluindo as leis dos expoentes e as mudanças de base.
- Gráficos de Funções Logarítmicas:
- Construa o gráfico de uma função logarítmica típica usando uma calculadora gráfica ou um software apropriado.
- Analise o gráfico e identifique as características importantes, como o domínio, o contradomínio, os assíntotas e os pontos de inflexão.
- Aplicações:
- Resolva alguns problemas práticos que envolvam funções logarítmicas. Por exemplo, determine o tempo de decaimento de um elemento radioativo, calcule o pH de uma solução química ou modele o crescimento de uma população.
- Encoraje os alunos a encontrar e trazer exemplos de aplicações de funções logarítmicas em diferentes áreas do conhecimento.
- Atividades Práticas:
- Organize atividades práticas que permitam aos alunos aplicar os conceitos e propriedades das funções logarítmicas. Por exemplo, peça-lhes que construam gráficos de funções logarítmicas diferentes, resolvam equações logarítmicas ou analisem problemas práticos envolvendo logaritmos.
- Conclusão:
- Revise os principais conceitos e propriedades discutidos durante a aula.
- Desafie os alunos a pensar em outras aplicações de funções logarítmicas além das discutidas em sala de aula.
Questões
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Em qual das seguintes situações o uso de uma função logarítmica é mais apropriado?
Resposta: modelar o decaimento radioativo de um elemento.
Qual das alternativas abaixo é a definição correta de uma função logarítmica?
Resposta: uma função que mapeia um número positivo para seu logaritmo.
Qual das alternativas apresenta a definição correta de logaritmo?
Resposta: O inverso de uma exponencial.
Qual das alternativas a seguir não é uma propriedade das funções logarítmicas?
Resposta: log(a + b) = log(a) + log(b)
Qual das seguintes aplicações das funções logarítmicas envolve o estudo do ph em soluções químicas?
Resposta: determinação do ph de soluções químicas
Qual das seguintes aplicações envolve uma função logarítmica que representa um fenômeno de decaimento?
Resposta: Concentração de um medicamento no corpo ao longo do tempo
Qual das seguintes aplicações não envolve o uso de funções logarítmicas?
Resposta: determinação da intensidade do som
Qual das seguintes equações logarítmicas representa corretamente o crescimento de uma população que duplica a cada 5 anos?
Resposta: y = 5x
Qual das seguintes equações representa uma função logarítmica?
Resposta: y = log₂(x)
Qual das seguintes equações representa uma função logarítmica crescente?
Resposta: y = log4(5 - x)
Qual das seguintes expressões não é uma propriedade das funções logarítmicas?
Resposta: log(a)·log(b) = log(ab)
Qual das seguintes expressões não representa uma propriedade da função logarítmica?
Resposta: log(x + y) = log(x) + log(y)
Qual das seguintes funções logarítmicas representa um fenômeno de crescimento?
Resposta: f(x) = log2(x)
Qual das seguintes funções representa um fenômeno de decaimento?
Resposta: y = log(2)^x
Qual das seguintes situações melhor exemplifica o conceito de decaimento exponencial modelado por uma função logarítmica?
Resposta: o decaimento da concentração de um medicamento no corpo humano ao longo do tempo.