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Definindo a função polinomial de segundo grau do tipo: f x = ax2 + bx + c, com a ≠ 0 1ª SÉRIE Aula 6 – 3º Bimestre Matemática Etapa Ensino Médio ● Definição de função polinomial de segundo grau; ● Coeficientes da função polinomial de segundo grau; ● Concavidade. ● Explorar a ideia de função polinomial de segundo grau e suas propriedades. Conteúdo Objetivo Para começar Grandeza proporcional ao quadrado de outra grandeza Considere as funções: ( ) ( ) ( ) ( ) = + = + = = − 2 2 2 2 f x 3x 2; g x 5x x; h x 2x ; m x 3x . Se uma grandeza y é diretamente proporcional ao quadrado de uma grandeza x x ≠ 0 , então existe uma constante k, tal que y x2 = k. Em quais das funções uma variável é diretamente proporcional ao quadrado da outra? Técnica: “Mostre-me” Tempo: 5 minutos Para começar Correção Nas funções h(x) e m(x), pois: ℎ 𝑥 = 2𝑥2 ℎ 𝑥 𝑥2 = 2𝑥2 𝑥2 = 2 𝑚 𝑥 = −3𝑥2 𝑚 𝑥 𝑥2 = −3𝑥2 𝑥2 = −3 Foco no conteúdo Função polinomial de segundo grau Definição: ( ) + + 2 Uma aplicação de em recebe o nome de função polinomial de segundo grau ou função quadrática quando associa a cada x o elemento ax bx c , em que a, b e c são números reais dados e a 0. ( ) ( )= + + 2f x ax bx c a 0 Tempo: 15 minutos ℝ ℝ ℝ ℝ Foco no conteúdo Coeficientes da função polinomial de segundo grau ( ) ( )= + + 2f x ax bx c a 0 Os coeficientes a, b e c da função polinomial de segundo grau fornecem informações que nos auxiliam a verificar sua representação gráfica. Foco no conteúdo Coeficiente a ( ) ( )= + + 2f x ax bx c a 0 Observando o sinal do coeficiente a, podemos verificar se a representação gráfica da parábola possui concavidade voltada para cima ou para baixo. a > 0 a < 0 Foco no conteúdo Coeficiente a Observando o valor absoluto do coeficiente a, podemos verificar que, quanto menor for o valor absoluto do coeficiente a, maior será a abertura de sua representação gráfica. Foco no conteúdo Coeficiente b O coeficiente b de uma função polinomial de segundo grau indica se a representação gráfica da função intersecta o eixo das ordenadas (y), no ramo crescente ou decrescente dessa representação gráfica. A parábola intersecta o eixo y no ramo crescente e b > 0. A parábola intersecta o eixo y no ramo decrescente e b < 0. A parábola intersecta o eixo y no vértice e b = 0. Foco no conteúdo O gráfico de uma função quadrática intersecta o eixo y: No ramo crescente se b > 0. No ramo decrescente se b < 0. No vértice se b = 0. Se uma função polinomial de segundo grau é crescente à direita de seu vértice, ela será decrescente à esquerda desse ponto, e vice-versa, dependendo da concavidade da parábola. Foco no conteúdo Coeficiente c O coeficiente c de uma função polinomial de segundo grau corresponde à ordenada do ponto em que sua representação gráfica intersecta o eixo das ordenadas, ou seja, no ponto (0, c). Na prática Atividade 1 a. Em que condições a função polinomial de segundo grau f x = m2 − 9 x2 − m − 3 x − 1 está definida? b. Determine uma função polinomial de segundo grau em que f(0) = 1, f(−1) = −4 e f(1) = 2. Técnica: “Todo mundo escreve” Tempo: 15 minutos Na prática a. Em que condições a função polinomial de segundo grau f x = m2 − 9 x2 − m − 3 x − 1 está definida? Correção ( ) ( ) 2 2 Uma função polinomial de segundo grau f x ax bx c é definida, quando associa o elemento ax bx c , em que a, b e c e a 0. = + + + + 2 2 Então, temos que: m 9 0 m 9 m 9 m 3 e m 3.− − ℝ ℝ Na prática Correção b. Determine uma função polinomial de segundo grau em que f(0) = 1, f(−1) = −4 e f(1) = 2. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 2 Eq. 1 + Eq. 2 f x ax bx c, com a 0. f 0 1 a 0 b 0 c 1 c 1 f 1 4 a 1 b 1 c 4 a b c 4 f 1 2 a 1 b 1 c 2 a b c 2 Considerando o sistema de equações: a b c 4 Eq. 1 2a 2c 2 2 a c 1 a b c 2 Eq. 2 = + + = + + = = − = − − + − + = − − + = − = + + = + + = − + = − + = − + = − + + = Na prática Correção ( ) ( ) ( ) c 1 a 2 e c = 1 2 a c 1 a 1 1 a 1 1 a 2 Substituindo os valores de a e c, na Eq. 2, temos: a b c 2 2 b 1 2 1 b 2 b 2 1 b 3 a 2, b 3 e c 1 Então temos que: f x 2x 3x 1 = = − + = − + = − = − − = − + + = − + + = − + = = + = = − = = = − + + Na prática Atividade 2 Determine a lei de formação das funções polinomiais de segundo grau g e h. Na prática Correção ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 2 a 0 b 0 g x ax 2 c 2 O ponto 1,4 pertence à função, então, temos que: g 1 4 a 1 2 4 a 2 4 a 4 2 a 2 g x 2x 2 = = + = = + = + = = − = = + Na prática Correção ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 2 b 0 h x ax bx 12 c 12 Os pontos 2, 2 e 4,0 pertencem à função, então: h 2 2 a 2 b 2 12 2 4a 2b 12 2 2 2a b 6 1 h 4 0 a 4 b 4 12 0 16a 4b 12 0 4 4a b 3 0 = − + − = − − = − − + − = − − + − = − − + − = − = − + − = − + − = − + − = Na prática Correção ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1 Eq.2 Considerando o sistema de equações: 2a b 6 1 Eq. 1 2a b 6 1 Eq. 1 4a b 3 0 Eq. 2 4a b 3 0 Eq. 2 Somando as duas equações, temos 2 2a 3 1 2a 1 3 2a 2 a 1 2 Substituindo o valor de a em uma d − − + − = − − + − = − − + − = − + = − = − = − + = = = ( ) ( )2 2 as equações: 4a b 3 0 4 1 b 3 0 4 b 3 0 7 b 0 b 7 a 1, b 7 h X ax bx 12 h x 1 x 7x 12 − + − = − + − = − + − = − + = = = = = − + − = − + − Aplicando Simulador de lançamentos oblíquos Agora que você já conhece todas as características dos coeficientes de uma função polinomial de segundo grau, utilize seus conhecimentos para lançar um projétil e atingir o alvo. Para acessar o simulador, clique sobre a figura a seguir. Técnica: “Virem e conversem” Tempo: 10 minutos https://www.geogebra.org/m/denn4gfh O que aprendemos hoje? ● Explorar a ideia de função polinomial de segundo grau e suas propriedades. Tarefa SP Localizador: 97321 1. Professor, para visualizar a tarefa da aula, acesse com seu login: tarefas.cmsp.educacao.sp.gov.br 2. Clique em “Atividades” e, em seguida, em “Modelos”. 3. Em “Buscar por”, selecione a opção “Localizador”. 4. Copie o localizador acima e cole no campo de busca. 5. Clique em “Procurar”. Videotutorial: http://tarefasp.educacao.sp.gov.br/ http://tarefas.cmsp.educacao.sp.gov.br/ http://tarefasp.educacao.sp.gov.br/ Referências IEZZI, Gelson; HAZZAN, Samuel. Fundamentos da Matemática Elementar, V. 4, 8ª ed. São Paulo: Atual, 2013. LEMOV, Doug. Aula Nota 10 2.0: 62 técnicas para melhorar a gestão da sala de aula. Porto Alegre: Penso, 2018. SÃO PAULO (Estado). Secretaria da Educação. Currículo Paulista do Ensino Médio. São Paulo, 2019. TEIXEIRA, Lilian Aparecida. Diálogo, Matemática e suas Tecnologias, Funções e Progressões, 1ª ed. São Paulo: Moderna, 2020. Referências Lista de imagens e vídeos Slides 7, 8, 9, 10, 11, 16, 17 e 18 – Elaborados pelo autor. Slide 20 – https://curt.link/6k1rPQ4 https://curt.link/6k1rPQ4 Material Digital Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22 Slide 23 Slide 24 Slide 25
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