Explorando Máximos e Mínimos: Encontrando Pontos Críticos com Tecnologia

Título da aula: "Explorando Máximos e Mínimos: Encontrando Pontos Críticos com Tecnologia"

Propósito da aula: Compreender o conceito de máximo e mínimo de funções quadráticas em contextos práticos, utilizando tecnologias digitais para auxiliar na investigação e visualização gráfica dessas funções.

Ano: Ensino Médio (1º, 2º e 3º ano)

Objetivos de conhecimento:

  • Compreender o conceito de máximo e mínimo de funções quadráticas;
  • Aplicar o conceito em contextos de superfícies, matemática financeira ou cinemática;
  • Utilizar tecnologias digitais para auxiliar na investigação e visualização gráfica de funções quadráticas;
  • Desenvolver habilidades de resolução de problemas e pensamento crítico.

Habilidades da BNCC: EM13MAT503 - Investigar pontos de máximo ou de mínimo de funções quadráticas em contextos envolvendo superfícies, Matemática Financeira ou Cinemática, entre outros, com apoio de tecnologias digitais.

Materiais necessários:

  • Acesso a computadores ou tablets com software de gráficos instalado (como o GeoGebra ou graficadores online);
  • Quadro branco ou retroprojetor;
  • Marcadores ou canetas;
  • Folhas de papel e canetas ou lápis para anotações;
  • Cópias da apostila ou material didático sobre funções quadráticas e pontos de máximo e mínimo.

Sequência de atividades:

  1. Introdução (10 minutos):

    • Revisão rápida sobre o conceito de funções quadráticas e sua representação gráfica.
    • Apresentação dos objetivos da aula e discussão sobre a importância de encontrar pontos de máximo e mínimo em diferentes contextos.
  2. Exploração de Funções Quadráticas (20 minutos):

    • Distribuir cópias da apostila ou material didático e orientar os alunos a ler e compreender o conteúdo sobre pontos de máximo e mínimo.
    • Solicitar aos alunos que identifiquem e marquem os pontos de máximo e mínimo em gráficos de funções quadráticas apresentados no material.
  3. Uso de Tecnologias Digitais (20 minutos):

    • Apresentar aos alunos as ferramentas digitais disponíveis para investigar pontos de máximo e mínimo de funções quadráticas.
    • Orientar os alunos a utilizar o software de gráficos para plotar funções quadráticas e visualizar seus gráficos.
    • Solicitar aos alunos que usem o software para encontrar os pontos de máximo e mínimo das funções dadas.
  4. Aplicação em Contextos (30 minutos):

    • Dividir a turma em grupos e atribuir a cada grupo um contexto específico (superfícies, matemática financeira ou cinemática).
    • Orientar os grupos a desenvolver um problema prático relacionado ao contexto atribuído, envolvendo a investigação de pontos de máximo ou mínimo de uma função quadrática.
    • Solicitar aos grupos que apresentem seus problemas e soluções para a turma.
  5. Discussão e Conclusão (10 minutos):

    • Promover uma discussão sobre os problemas apresentados pelos grupos, destacando as diferentes aplicações do conceito de máximo e mínimo de funções quadráticas.
    • Retomar os objetivos da aula e verificar se foram atingidos.
    • Encaminhar os alunos para atividades de revisão e consolidação do conteúdo.

Avaliação: A avaliação será contínua, observando a participação dos alunos nas atividades, o uso das tecnologias digitais e a qualidade das soluções apresentadas nos problemas práticos.

Questões

Clique no card para ver detalhes da questão

Em qual das aplicações abaixo o conceito de ponto mínimo de uma função quadrática é mais utilizado?

Resposta: investimentos financeiros para calcular o menor valor de uma ação.

Em qual das funções abaixo o ponto de mínimo é (3, -1)?

Resposta: (f(x) = -x^2 + 6x + 9)

Em qual das seguintes funções quadráticas o ponto de máximo é x = -3?

Resposta: y = -x² + 6x - 5

Em qual das seguintes funções quadráticas, o vértice é um ponto de mínimo?

Resposta: f(x) = -x² + 4x - 3

Em qual desses contextos o conceito de máximo e mínimo de funções quadráticas é utilizado para otimizar decisões?

Resposta: Para calcular o lucro máximo de uma empresa em relação ao preço de venda de seu produto.

Em qual dos contextos abaixo o ponto de mínimo de uma função quadrática representa uma situação real?

Resposta: Um professor de física deseja encontrar o ponto de mínimo da função que representa o deslocamento de um corpo em queda livre.

Em qual dos contextos a seguir o conceito de máximo e mínimo de funções quadráticas é mais relevante?

Resposta: determinando o ponto mais alto alcançado por um objeto em movimento vertical.

Em qual dos seguintes contextos a compreensão dos pontos de máximo e mínimo de funções quadráticas é mais relevante?

Resposta: planejamento de trajetórias de foguetes

Qual das funções quadráticas abaixo apresenta um ponto de mínimo igual a -3?

Resposta: f(x) = -x^2 + 2x - 3

Qual das funções quadráticas abaixo possui um ponto mínimo em x = 2?

Resposta: f(x) = -2x² + 4x - 5

Qual das funções quadráticas apresentadas possui ponto mínimo em -4?

Resposta: f(x) = -x² + 4x + 5

Qual das funções quadráticas apresentadas possui um ponto de máximo?

Resposta: f(x) = x² - 4x + 5

Qual das opções abaixo é um exemplo de tecnologia digital que pode ser utilizada para auxiliar na investigação e visualização gráfica de uma função quadrática?

Resposta: Software de gráficos

Qual das seguintes funções quadráticas possui vértice no ponto (-2, 3)?

Resposta: f(x) = -x² + 4x + 3

Qual das seguintes funções quadráticas tem um ponto de mínimo em x = -2?

Resposta: y = x^2 - 4x + 4

Qual das seguintes situações envolve a investigação do ponto mínimo de uma função quadrática?

Resposta: calcular a distância mínima entre dois pontos.

Qual das seguintes tecnologias digitais não é adequada para auxiliar na investigação e visualização gráfica de funções quadráticas?

Resposta: paint