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ATIVIDADE 20: OUTRA VEZ A RELAÇÃO DE PITÁGORAS. OBJETIVOS: Ampliar e aprofundar a compreensão sobre a relação de Pitágoras. PARTE 1: UMA DEMONSTRAÇÃO PRESIDENCIAL. MATERIAL NECESSÁRIO: Nenhum. DESENVOLVIMENTO: Solicite aos alunos que desenhem um triângulo retângulo qualquer e que denominem as medidas dos catetos de a e b e da hipotenusa c. Peça também que construam os quadrados sobre os lados desse triângulo, bem como escrevam as expressões de suas áreas no interior de cada quadrado. Poderão obter uma figura “bastante parecida” com: Levando em conta as conclusões da atividade 6 ( Relação Pitagórica: uma verificação experimental ), que relação poderão escrever entre as áreas dos quadrados? Explique a eles que a expressão a 2 + b 2 = c 2 é bastante utilizada para abreviar a propriedade das áreas dos quadrados construídos sobre os lados do triângulo retângulo. Ao longo do tempo, muitos homens se interessaram em fazer uma demonstração dessa propriedade e entre eles, um general americano, James Abram Garfield, que foi por um curto período de tempo presidente do Estados Unidos. Ele se interessou pelo assunto e apresentou uma prova baseada numa figura com três triângulos retângulos, que formam um trapézio. Dois desse triângulos são iguais aqueles de lados a, b e c acima, e o terceiro é um triângulo retângulo isósceles de catetos c, que é a hipotenusa dos dois primeiros. Questione também se os três triângulos dispostos como na figura anterior formam mesmo um trapézio. Peça aos alunos que calculem as áreas do trapézio e dos triângulos que o compõem, para demonstrarem que a 2 + b 2 = c 2 . COMENTÁRIOS: Num primeiro momento, as figuras envolvidas nessa demonstração podem ser recortadas em papel como peças de um quebra-cabeça. É importante comentar que não é pelo fato de que as peças recortadas aparentemente formam um trapézio, que devemos acredita nisso. O questionamento principal deve ser feito em torno dos três ângulos ao redor do ponto P ( figura seguinte ). Como x e y são ângulos complementares por serem ângulos agudos do triângulo retângulo dado, então somam 90º. Com mais 90º do ângulo reto do triângulo isósceles retângulo, temos 180º e, portanto, os pontos A, P e B estão alinhados. PARTE 2: OUTRA MANEIRA DE OLHAR PARA A RELAÇÃO PITAGÓRICA. MATERIAL NECESSÁRIO: Folha de cartolina, tesoura, régua, esquadro DESENVOLVIMENTO: Divida a classe em grupos de quatro alunos. Cada grupo deverá dispor de uma coleção do material acima descrito. Informe a eles que farão uma outra atividade para mostrar que a 2 + b 2 = c 2 , onde a e b são as medidas dos catetos de um triângulo retângulo e c a medida da hipotenusa. Para tanto eles deverão construir um triângulo retângulo qualquer ( as medidas de seus lados não importam, basta que tenha um ângulo reto ), e em seguida mais três outros triângulos iguais ao primeiro. Solicite que construam também um quadrado cujo lado seja a diferença dos catetos dos triângulos retângulos já construídos ( isto é, a – b, com a > b ). Com as cinco peças recortadas os alunos deverão montar um quadrado de lado c. Dê um tempo para que formem a figura solicitada e em seguida peça a eles que calculem as áreas das cinco peças e a do quadrado de lado c, relacionando-as posteriormente. Por equivalência de áreas deverão chegar a mostrar que a 2 + b = c 2 . COMENTÁRIOS: Oriente os alunos para denominarem as medidas dos catetos de a e b enquanto que a hipotenusa será chamada de c. Após terem conseguido compor o quadrado de lado c, deverão perceber que: A partir dessa igualdade, basta efetuar os cálculos, para concluir que a 2 + b 2 = c 2 . O que ocorre quando a = b. PARTE 3: LADO X DIAGONAL. MATERIAL NECESSÁRIO: Folha-tipo I-20. DESENVOLVIMENTO: Distribua a cada aluno uma folha-tipo I-20. Peça a eles que meçam as diagonais dos quadrados e organizem essas medidas numa tabela do tipo: As outras duas colunas deverão ser preenchidas, por meio de cálculos que efetuarão, a partir da relação de Pitágoras. Colocar em discussão o que se deve entender por valor aproximado ( na forma decimal ) e por valor exato ( na forma de radical ). Observar com os alunos que se a representação de um número apresenta infinitas casas decimais, ao considerarmos apenas uma quantidade finita dessas casas ( como no caso da diagonal medida ), estamos cometendo um certo erro, que será tanto menor, quanto mais casas decimais considerarmos. Por exemplo, tomar 0,444 para representar 4 , em vem de 9 0,444... ou 1,4142 para representar √2. Por outro lado, se representamos esse número por uma fração ( 4 , no primeiro exemplo ) ou por radical ( √2 ), 9 Como é o caso da medida calculada nesta atividade, estaremos considerando todas suas infinitas casas decimais; em outras palavras, estaremos considerando o valor exato desse número, sem cometer erro algum. Entretanto, nem sempre é possível lidarmos com os valores exatos. Quem iria pedir no depósito de materiais de construção “ quero 3.√2 m de rodapé”? Após essa discussão em que os alunos poderão ser incentivados a explicitarem em que situações é mais conveniente utilizar uma forma ou outra ( a exata ou a não exata ), solicite a eles que respondam à pergunta. Observando a primeira e a última coluna da tabela, que relação existe entre as medidas do lado do quadrado e de sua diagonal? Não se trata, nesse momento, de introduzir os números irracionais; basta considerar a radiciação como uma relação inversa da potenciação e uma calculadora fará o resto, isto é, com ela, o aluno determina os valores obtidos na forma decimal aproximada. PARTE 4: PITÁGORAS, CARPINTEIROS, ANTENISTAS E AS CRIANÇAS. MATERIAL NECESSÁRIO: Folha-tipo II-20. DESENVOLVIMENTO: Divida a classe em grupos de três alunos e forneça a cada grupo uma folha-tipo II-20. Dê um tempo para que resolvam os problemas. A seguir, promova uma discussão com a classe sobre as soluções apresentadas pelos diversos grupos. COMENTÁRIOS: Embora os alunos tenham apenas os primeiros contatos com a relação de Pitágoras, é possível propor algumas aplicações. Inicialmente, elas estão ligadas a situações bastante concretas, como é o caso deste três problemas; posteriormente, aplicações mais abstratas serão tratadas em atividade da 8ª série. FOLHA-TIPO I-20 Lado X diagonal. FOLHA-TIPO II-20 Pitágoras, carpinteiros, antenistas e crianças.