Prévia do material em texto
Uma curva muito importante Matemática Ensino Médio 3o bimestre – Aula 3 Sequência de atividade 2 – Aulas 5 e 6 ● Funções polinomiais do 2o grau (função quadrática): gráfico, raízes, pontos de máximo/mínimo, crescimento/decrescimento, concavidade; ● Gráficos de funções. ● Representar graficamente uma função polinomial do 2o grau a partir de sua representação numérica; ● Construir o gráfico de uma função polinomial do 2o grau a partir de sua representação algébrica; ● Compreender o significado dos coeficientes a, b e c no gráfico de funções polinomiais do 2o grau do tipo f(x)= ax² + bx + c. Os QR Codes são usados em diversas aplicações. A maioria deles tem o formato quadrado. Eles podem ser usados, por exemplo, para acessar o cardápio em um restaurante, como veremos a seguir. Para que servem os QR Codes? CONTINUA Fonte: Freepik Os quadrados menores nas extremidades do QR Code facilitam a identificação da posição do código. 5 MINUTOS VIREM E CONVERSEM O dono de um restaurante optou por gerar vários QR Codes no formato de quadrado para o uso dos clientes. Para isso, ele elaborou uma tabela com as medidas dos lados de alguns deles e apresentou as informações em um gráfico. QR Codes e funções QR Lado (cm) Área (cm²) A 1 1 B 2 4 C 3 9 D 4 16 E 5 25 A relação entre essas grandezas é linear? Não, pois não é uma reta. • Função polinomial do 2o grau ou função quadrática é toda a função no conjunto dos reais em que a lei de associação possa ser escrita na forma: Em que 𝑎 ∈ ℝ , 𝑏 ∈ ℝ, 𝑐 ∈ ℝ com • A representação gráfica de uma função quadrática é uma curva conhecida como parábola. Função polinomial do 2o grau 𝑓(𝑥) = 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐 𝑎 ≠ 0 5 MINUTOSTODO MUNDO ESCREVE O gráfico que representa uma função polinomial do 2o grau de ℝ em ℝ é uma curva chamada de parábola, obtida a partir dos valores indicado no quadro: a) Em que ponto a curva intersecta o eixo y? b) A curva intersecta o eixo x? c) Essa curva é a representação gráfica da função g(x) = (x + 1)² ? Explique. Atividade 1 (p. 135, 2024) – Adaptada x –2 –1 0 1 2 y 5 2 1 2 5 FAÇA AGORA 5 MINUTOS O gráfico que representa uma função polinomial do 2o grau de ℝ em ℝ é uma curva chamada de parábola, obtida a partir dos valores indicado no quadro: a) Em que ponto a curva intersecta o eixo y? Apenas uma vez, no ponto (0, 1). b) A curva intersecta o eixo x? Não, como mostrado no gráfico. c) Essa curva é a representação gráfica da função g(x) = (x + 1)² ? Explique. Não, pois os pontos não coincidem. Correção: Atividade 1 (p. 135, 2024) – Adaptada x –2 –1 0 1 2 y 5 2 1 2 5 Seja f: ℝ → ℝ uma função do 2o grau dada por f(x) = ax² + bx + c. Nessa função, o coeficiente a indica a orientação da concavidade da parábola, e o coeficiente c indica o valor em que a curva intersecta o eixo vertical. Concavidade: • Se a > 0, a parábola tem orientação voltada para cima. • Se a < 0, a parábola tem orientação voltada para baixo. Sobre os coeficientes a e c da função quadrática 5 MINUTOS Quando c = 0, a curva intersecta o ponto de coordenada (0,0). a > 0 a < 0 CERTO É CERTO CONTINUA a > 0 e c < 0 Sobre os coeficientes a e c da função quadrática a > 0 e c = 0 a > 0 e c > 0 CONTINUA a < 0 e c < 0 Sobre os coeficientes a e c da função quadrática a < 0 e c = 0 a < 0 e c > 0 Atividade 5 (p. 137, 2024) – Adaptada Observe os gráficos das funções f e g, do tipo 𝑓 𝑥 = 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐, e responda ao que se pede: a) Em qual das funções o coeficiente a é positivo? E em qual ele é negativo? Justifique. b) Quais são as coordenadas dos pontos em comum dessas duas funções no gráfico? c) De acordo com o gráfico, qual é o coeficiente c dessas funções? Explique. TODO MUNDO ESCREVE 5 MINUTOS Correção: Atividade 5 (p. 137, 2024) – Adaptada a) Em qual das funções, o coeficiente a é positivo? E em qual ele é negativo? Justifique. Positivo em g (concavidade orientada para cima) e negativo em f (concavidade orientada para baixo). b) Quais são as coordenadas dos pontos em comum dessas duas funções no gráfico? São os pontos (0,2) e (2,0). c) De acordo com o gráfico, qual é o coeficiente c dessas funções? Explique. O ponto (0,2), em que f e g intersectam o eixo y. Observe os gráficos das funções f e g, do tipo 𝑓(𝑥) = 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐 e responda ao que se pede: Para começar, vamos analisar essa parábola: o que sabemos sobre seus coeficientes? Um pouco mais sobre os coeficientes CONTINUA 10 MINUTOS • a > 0 e c = 0 • Qual é o valor de a? Um pouco mais sobre os coeficientes Agora, vamos aprofundar nosso estudo dos coeficientes usando um simulador gratuito de funções quadráticas. Use o simulador da Phet para conferir essa atividade. Em grupos, façam as seguintes modificações em 𝑦 = 3𝑥2, esboçando as parábolas obtidas (I, II, III) e anotando as principais conclusões: • Parábola I: Aumente o valor de a; • Parábola II: Aumente o valor de c; • Parábola III: Multiplique o coeficiente a de II por –1. CONTINUA https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulations/graphing-quadratics/ https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulations/graphing-quadratics/ https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulations/graphing-quadratics/ https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulations/graphing-quadratics/ Parábola I 𝑦 = 5𝑥2 Correção: Um pouco mais sobre os coeficientes (Exemplo) Parábola II 𝑦 = 3𝑥2 + 4 Parábola III 𝑦 = −3𝑥2 + 4 ENEM 2017 (Libras) – Adaptada Suponha que para um trem trafegar de uma cidade a outra seja necessária a construção de um túnel com altura e largura iguais a 10 m. O túnel deverá ser tal que qualquer seção transversal seja o arco de uma determinada parábola. A equação que descreve essa parábola é: 𝑦 = − 2 5 𝑥2 + 10. 𝑦 = −𝑥2 + 25. 𝑦 = 𝑥2 − 25. 𝑦 = −𝑥2 + 10. 𝑦 = 2 5 𝑥2 + 10. CONTINUA 5 MINUTOS Obs.: Considere o coeficiente b igual a 0. MOSTRE-ME B C D E A ENEM 2017 (Libras) – Adaptada Suponha que para um trem trafegar de uma cidade à outra seja necessária a construção de um túnel com altura e largura iguais a 10 m. O túnel deverá ser tal que qualquer seção transversal seja o arco de uma determinada parábola. A equação que descreve essa parábola é: 𝒚 = − 𝟐 𝟓 𝒙𝟐 + 𝟏𝟎. 𝒚 = −𝒙𝟐 + 𝟐𝟓. 𝒚 = 𝒙𝟐 − 𝟐𝟓. 𝒚 = −𝒙𝟐 + 𝟏𝟎. 𝒚 = 𝟐 𝟓 𝒙𝟐 + 𝟏𝟎. CONTINUA Correção: ENEM – 2017 – Libras (Adaptada) • Uma parábola pode ser descrita por: 𝑓(𝑥) = 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐 • O coeficiente c vale 10, pois a parábola intersecta o eixo y no ponto (0,10). • A função passa em (5,0) e foi dado que b = 0 . • Assim: 0 = 𝑎(5)2+10 e 𝑎 = − 2 5 • Logo, 𝑦 = − 2 5 𝑥2 + 10 Quando b = 0, a reta y é chamada de eixo de simetria da parábola ● Representamos graficamente uma função polinomial do 2o grau a partir de sua representação numérica; ● Construímos o gráfico de uma função polinomial do 2o grau a partir de sua representação algébrica; ● Compreendemos o significado dos coeficientes a, b e c, no gráfico de funções polinomiais do 2o grau do tipo f(x)= ax² + bx + c. LEMOV, D. Aula nota 10 3.0: 63 técnicas para melhorar a gestão da sala de aula. Porto Alegre: Penso, 2023. SÃO PAULO (Estado). Secretaria da Educação. Aprender Sempre, 2024. Caderno do Aluno, 2o ano, Ensino Médio, v.2. SÃO PAULO (Estado). Secretaria da Educação. Currículo Paulista, 2019. . Lista de imagens e vídeos: Imagem de capa: SEDUC Slide 3 – Freepik. Disponível em: https://www.freepik.com/free-vector/qr-code-scanning- illustration-with-characters_9365837.htm. Slides 4 a 10 – Elaborado pelo autor para fins didáticos. Slides 11 a 12 – Aprender Sempre. Disponível em: Coleção Aprender Sempre. Slides 13 a 15 – PhET. Disponível em: https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulations/graphing- quadratics/. Slides 16 a 18 – INEP. Disponível em: https://download.inep.gov.br/educacao_basica/enem/provas/2017/2017_PV_impresso_D2_CD12.pdf. https://www.freepik.com/free-vector/qr-code-scanning-illustration-with-characters_9365837.htm https://www.freepik.com/free-vector/qr-code-scanning-illustration-with-characters_9365837.htm https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulations/graphing-quadratics/ https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulations/graphing-quadratics/ https://download.inep.gov.br/educacao_basica/enem/provas/2017/2017_PV_impresso_D2_CD12.pdf. https://download.inep.gov.br/educacao_basica/enem/provas/2017/2017_PV_impresso_D2_CD12.pdf. Slide 1 Slide 2 Slide 3: Para que servem os QR Codes? Slide 4: QR Codes e funções Slide 5: Função polinomial do 2o grau Slide 6: Atividade 1 (p. 135, 2024) – Adaptada Slide 7: Correção: Atividade 1 (p. 135, 2024) – Adaptada Slide 8: Sobre os coeficientes a e c da função quadrática Slide 9: Sobre os coeficientes a e c da função quadrática Slide 10: Sobre os coeficientes a e c da função quadrática Slide 11: Atividade 5 (p. 137, 2024) – Adaptada Slide 12: Correção: Atividade 5 (p. 137, 2024) – Adaptada Slide 13: Um pouco mais sobre os coeficientes Slide 14: Um pouco mais sobre os coeficientes Slide 15: Correção: Um pouco mais sobre os coeficientes (Exemplo) Slide 16: ENEM 2017 (Libras) – Adaptada Suponha que para um trem trafegar de uma cidade a outra seja necessária a construção de um túnel com altura e largura iguais a 10 m. O túnel deverá ser tal que qualquer seção transversal seja o arco de uma determina Slide 17: ENEM 2017 (Libras) – Adaptada Suponha que para um trem trafegar de uma cidade à outra seja necessária a construção de um túnel com altura e largura iguais a 10 m. O túnel deverá ser tal que qualquer seção transversal seja o arco de uma determina Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22