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PLANO DE ENSINO: CÁLCULO APLICADO - UMA VARIÁVEL CARGA HORÁRIA TOTAL: 66h Teórica: 33h Prática 33h EMENTA São introduzidos novos conceitos e formalismos matemáticos essenciais ao desenvolvimento do pensamento analítico-abstrato e ao estudo de funções de uma variável real, mostrando a importância e a aplicação de conceitos tais como limites, derivadas e integrais como ferramentas indispensáveis na resolução de problemas de cinemática. COMPETÊNCIAS OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM • Identificar um triângulo retângulo e classificá-lo quanto aos ângulos e lados. • Utilizar o Teorema de Pitágoras no estudo de triângulos retângulos. • Calcular num triângulo retângulo medidas de seus ângulos, lados e determinar as relações trigonométricas. • Analisar uma situação problemas, que envolve um triângulo retângulo, e obter a sua solução. • Identificar e reconhecer no ciclo trigonométrico valores trigonométricos. • Resolver exercícios usando a relação trigonométrica fundamental. • Analisar e resolver uma situação problema que envolvem funções trigonométricas (seno, cosseno, tangente, secante, cossecante, cotangente e arcos trigonométricos). • Identificar e esboçar gráficos de funções elementares de uma variável real: funções constantes, potência, afim, quadrática, exponencial, logarítmicas e trigonométricas. • Construir gráficos de funções utilizando movimentação gráfica. • Identificar e construir gráfico de funções definidas por várias sentenças. • Analisar gráfico de funções definidas por várias sentenças e reconhecer os limites laterais, limites e continuidade no ponto, limites infinitos e no infinito. • Aplicar o conceito de continuidade de uma função em sua versão local e global. • Reconhecer as propriedades operatórias de limites. • Calcular limites utilizando as propriedades operatórias. • Identificar as indeterminações 0/0 e utilizar o algoritmo de Briot-Ruffini e racionalização para cálculo de limites 0/0. • Reconhecer a derivada como medida de taxa de variação, o que pode ser identificada a partir dos coeficientes de uma reta tangente. • Saber aplicar o conceito de derivadas na cinemática, em problemas que envolve velocidade e aceleração; • Aplicar a tabela de derivadas e regras de derivação para derivar operações que envolve as funções elementares; • Aplicar a função derivada em problemas que envolve taxa de variação em funções não compostas, envolvendo a cinemática. • Entender a composição das funções compostas de funções elementares. • Aplicar a regra da cadeia para derivar funções compostas; • Aplicar a função derivada em problemas que envolve taxa de variação em funções compostas, envolvendo a cinemática; • Derivar sucessivamente funções deriváveis em ordens superiores. • Identificar funções cuja variável dependente está dada na forma implícita. • Calcular derivadas de funções dadas na forma implícita. • Determinar as equações de reta tangente e normal a uma curva dada na forma implícita num dado ponto . • Identificar os limites com indeterminações que envolvem infinito. • Aplicar as propriedades operatórias para cálculo de limites envolvendo infinitos. • Resolver limites infinitos e no infinito. • Reconhecer e calcular assíntotas verticais e horizontais. • Identificar 7 formas indeterminada • Aplicar as regras de L’Hospital para resolver limite 0/0. • Preparar a função com outras indeterminações para ser possível utilizar a regra de L’Hospital. • Identificar graficamente os elementos: máximos e mínimos locais de funções, ponto de inflexão, intervalos de crescimento e decrescimento, intervalos de concavidade para baixo e para cima. • Calcular pontos críticos e identificar pontos de máximo e mínimos locais (teste da 1ª e 2ª derivada). • Determinar intervalos de crescimento e/ou decrescimento da função. • Determinar intervalos de concavidade para baixo e para cima e ponto de inflexão. • Calcular o valor máximo e mínimo absoluto de uma função. • Identificar os intervalos de crescimento/decrescimento de uma função. • Identificar os intervalos em que a função possui concavidade voltada para baixo e para cima. • Calcular os pontos críticos e de inflexão de uma função, quando existirem. • Identificar e interpretar problemas que envolvem taxas relacionadas. • Aplicar as regras de derivação para resolução de problemas de taxas relacionadas. • Utilizar os testes da 1ª e 2ª derivada para determinação dos pontos de máximo e de mínimo da função. • Esboçar o gráfico de uma função utilizando os conteúdos anteriores. I. Analisar e Resolver Problemas VII. Pensamento voltado as ciências exatas e naturais - Aplicar conhecimentos científicos nas atividades da profissão. • Identificar e interpretar problemas que envolvem taxas relacionadas. • Aplicar as regras de derivação para resolução de problemas de taxas relacionadas. • Reconhecer que uma função possui infinitas funções primitivas. • Reconhecer a integral como um conjunto infinito de funções primitivas. • Calcular a integral de uma combinação linear de funções elementares a partir da tabela de integrais. Imediatas. • Aplicar integração em problemas que envolve as funções aceleração, velocidade e espaço tempo. • Reconhecer a integral definida como a soma de infinitas parcelas, que quando positiva resulta numa área de uma região plana. • Calcular áreas delimitadas por gráficos de funções utilizando o Teorema Fundamental do Cálculo. • Aplicar integração em problemas que envolve análise gráfica dos movimentos. • Calcular integrais utilizando o método da substituição, quando possível. • Calcular integrais de funções trigonométricas. • Calcular integrais utilizando o método da integração por partes, quando possível. CRONOGRAMA DE AULA Unidade 1 – Trigonometria e Noções de Limites: Trigonometria no triângulo retângulo. Trigonometria e Noções de Limites: Ciclo e funções trigonométricas. Trigonometria e Noções de Limites: Funções de várias sentenças e noções geométricas de limites Cálculo de Derivadas: Taxa de variação instantânea, limites 0/0 e conceito de derivadas Objetivos de Aprendizagem • Identificar um triângulo retângulo e classificá-lo quanto aos ângulos e lados. • Utilizar o Teorema de Pitágoras no estudo de triângulos retângulos. • Calcular num triângulo retângulo medidas de seus ângulos, lados e determinar as relações trigonométricas. • Analisar uma situação problemas, que envolve um triângulo retângulo, e obter a sua solução. • Identificar e reconhecer no ciclo trigonométrico valores trigonométricos. • Resolver exercícios usando a relação trigonométrica fundamental. • Analisar e resolver uma situação problema que envolvem funções trigonométricas (seno, cosseno, tangente, secante, cossecante, cotangente e arcos trigonométricos). • Identificar e esboçar gráficos de funções elementares de uma variável real: funções constantes, potência, afim, quadrática, exponencial, logarítmicas e trigonométricas. • Construir gráficos de funções utilizando movimentação gráfica. • Identificar e construir gráfico de funções definidas por várias sentenças. • Analisar gráfico de funções definidas por várias sentenças e reconhecer os limites laterais, limites e continuidade no ponto, limites infinitos e no infinito. • Aplicar o conceito de continuidade de uma função em sua versão local e global. • Reconhecer as propriedades operatórias de limites. • Calcular limites utilizando as propriedades operatórias. • Identificar as indeterminações 0/0 e utilizar o algoritmo de Briot- Ruffini e racionalização para cálculo de limites 0/0. • Reconhecer a derivada como medida de taxa de variação, o que pode ser identificada a partir dos coeficientes de uma reta tangente. • Saber aplicar o conceito de derivadas na cinemática, em problemas que envolve velocidade e aceleração. Estratégias de Ensino Utilização de material referencial em diferentes formatos: vídeos,textos de referência conceitual, atividades de pesquisa, estudos de caso, infografias interativas, entre outros. Sequência sugerida: ✓ Explorar a seção “Inspire-se” que contextualiza o tema da unidade e traz informações de tendências e inovações na respectiva área de conhecimento, aplicação prática ou estudos de caso, depoimentos ou entrevistas com profissionais qualificados do mercado de trabalho. ✓ Conhecer e entender os conceitos básicos da unidade apresentados na seção “Explore”. Neste material são apresentados os aspectos teóricos, exemplos práticos e conteúdos complementares que ampliam o conhecimento sobre as temáticas da unidade. Explorar os vídeos e infografias interativas. Atividade Atividade não pontuada disponível na seção “Pratique e Compartilhe”. ✓ Estudos de caso, resoluções, proposta de pesquisa ou produção criativa que integram atividades práticas aos conceitos teóricos básicos da unidade. ✓ As respostas e resultados da atividade proposta devem ser postados no fórum disponível na sessão “Compartilhe”. ✓ Após a postagem será disponibilizado feedback com modelo de resposta). Avaliação Formativa Realizar a “Atividade Avaliativa” que constitui o recurso de avaliação pontuada da unidade. A pontuação desta atividade fará parte da nota final na N1 (ver item “Avaliação” deste plano”). Unidade 2 – Cálculo de Derivadas: Derivadas imediatas e regras de derivação. Cálculo de Derivadas: Funções compostas e Regra da Cadeia. Cálculo de Derivadas: Derivadas sucessivas e derivação implícita. Cálculo envolvendo infinitos e cálculo de assíntotas. Objetivos de Aprendizagem • Aplicar a tabela de derivadas e regras de derivação para derivar operações que envolve as funções elementares. • Aplicar a função derivada em problemas que envolve taxa de variação em funções não compostas, envolvendo a cinemática. • Entender a composição das funções compostas de funções elementares. • Aplicar a regra da cadeia para derivar funções compostas. • Aplicar a função derivada em problemas que envolve taxa de variação em funções compostas, envolvendo a cinemática. • Derivar sucessivamente funções deriváveis em ordens superiores. • Identificar funções cuja variável dependente está dada na forma implícita. • Calcular derivadas de funções dadas na forma implícita. • Determinar as equações de reta tangente e normal a uma curva dada na forma implícita num dado ponto. • Identificar os limites com indeterminações que envolvem infinito. • Aplicar as propriedades operatórias para cálculo de limites envolvendo infinitos. • Resolver limites infinitos e no infinito. • Reconhecer e calcular assíntotas verticais e horizontais Estratégias de Ensino Utilização de material referencial em diferentes formatos: vídeos, textos de referência conceitual, atividades de pesquisa, estudos de caso, infografias interativas, entre outros. Sequência sugerida: ✓ Explorar a seção “Inspire-se” que contextualiza o tema da unidade e traz informações de tendências e inovações na respectiva área de conhecimento, aplicação prática ou estudos de caso, depoimentos ou entrevistas com profissionais qualificados do mercado de trabalho. ✓ Conhecer e entender os conceitos básicos da unidade apresentados na seção “Explore”. Neste material são apresentados os aspectos teóricos, exemplos práticos e conteúdos complementares que ampliam o conhecimento sobre as temáticas da unidade. Explorar os vídeos e infografias interativas. Atividade Atividade não pontuada disponível na seção “Pratique e Compartilhe”. ✓ Estudos de caso, resoluções, proposta de pesquisa ou produção criativa que integram atividades práticas aos conceitos teóricos básicos da unidade. ✓ As respostas e resultados da atividade proposta devem ser postados no fórum disponível na sessão “Compartilhe”. ✓ Após a postagem será disponibilizado feedback com modelo de resposta. Avaliação Formativa Realizar a “Atividade Avaliativa” que constitui o recurso de avaliação pontuada da unidade. A pontuação desta atividade fará parte da nota final na N1 (ver item “Avaliação” deste plano”). Unidade 3 – • Aplicações de Derivadas: Regras de L´hospital. • Aplicações de Derivadas: Teoria da Otimização. • Aplicações de Derivadas: Esboço de gráficos de funções em uma variável. • Aplicações de Derivadas: Problemas de Taxas Relacionadas. Objetivos de Aprendizagem • Identificar 7 formas indeterminada. • Aplicar as regras de L’Hospital para resolver limite 0/0. • Preparar a função com outras indeterminações para ser possível utilizar a regra de L’Hospital. • Identificar graficamente os elementos: máximos e mínimos locais de funções, ponto de inflexão, intervalos de crescimento e decrescimento, intervalos de concavidade para baixo e para cima. • Calcular pontos críticos e identificar pontos de máximo e mínimos locais (teste da 1ª e 2ª derivada). • Determinar intervalos de crescimento e/ou decrescimento da função. • Determinar intervalos de concavidade para baixo e para cima e ponto de inflexão. • Calcular o valor máximo e mínimo absoluto de uma função. • Identificar os intervalos de crescimento/decrescimento de uma função. • Identificar os intervalos em que a função possui concavidade voltada para baixo e para cima. • Calcular os pontos críticos e de inflexão de uma função, quando existirem. • Utilizar os testes da 1ª e 2ª derivada para determinação dos pontos de máximo e de mínimo da função. • Esboçar o gráfico de uma função utilizando os conteúdos anteriores. • Identificar e interpretar problemas que envolvem taxas relacionadas. • Aplicar as regras de derivação para resolução de problemas de taxas relacionadas. Estratégias de Ensino Utilização de material referencial em diferentes formatos: vídeos, textos de referência conceitual, atividades de pesquisa, estudos de caso, infografias interativas, entre outros. Sequência sugerida: ✓ Explorar a seção “Inspire-se” que contextualiza o tema da unidade e traz informações de tendências e inovações na respectiva área de conhecimento, aplicação prática ou estudos de caso, depoimentos ou entrevistas com profissionais qualificados do mercado de trabalho. ✓ Conhecer e entender os conceitos básicos da unidade apresentados na seção “Explore”. Neste material são apresentados os aspectos teóricos, exemplos práticos e conteúdos complementares que ampliam o conhecimento sobre as temáticas da unidade. Explorar os vídeos e infografias interativas. Atividade Atividade não pontuada disponível na seção “Pratique e Compartilhe”. ✓ Estudos de caso, resoluções, proposta de pesquisa ou produção criativa que integram atividades práticas aos conceitos teóricos básicos da unidade. ✓ As respostas e resultados da atividade proposta devem ser postados no fórum disponível na sessão “Compartilhe”. ✓ Após a postagem será disponibilizado feedback com modelo de resposta. Avaliação Formativa Realizar a “Atividade Avaliativa” que constitui o recurso de avaliação pontuada da unidade. A pontuação desta atividade fará parte da nota final na N1 (ver item “Avaliação” deste plano”) Unidade 4 – • Cálculo de Integrais: Aceleração e cálculo de integrais indefinidas. • Cálculo de Integrais: Integrais definidas e análise gráfica dos movimentos. • Cálculo de Integrais: Integração por substituição. • Cálculo de Integrais: Integração por partes. Objetivos de Aprendizagem • Reconhecer que uma função possui infinitas funções primitivas. • Reconhecer a integral como um conjunto infinito de funções primitivas. • Calcular a integral de uma combinação linear de funções elementares a partir da tabela de integrais. Imediatas. • Aplicar integração em problemas que envolve as funções aceleração, velocidade e espaço tempo. • Reconhecer a integral definida como a soma de infinitas parcelas, que quando positiva resulta numa área de umaregião plana. • Calcular áreas delimitadas por gráficos de funções utilizando o Teorema Fundamental do Cálculo. • Aplicar integração em problemas que envolve análise gráfica dos movimentos. • Calcular integrais utilizando o método da substituição, quando possível. • Calcular integrais de funções trigonométricas. • Calcular integrais utilizando o método da integração por partes, quando possível. Estratégias de Ensino Utilização de material referencial em diferentes formatos: vídeos, textos de referência conceitual, atividades de pesquisa, estudos de caso, infografias interativas, entre outros. Sequência sugerida: ✓ Explorar a seção “Inspire-se” que contextualiza o tema da unidade e traz informações de tendências e inovações na respectiva área de conhecimento, aplicação prática ou estudos de caso, depoimentos ou entrevistas com profissionais qualificados do mercado de trabalho. ✓ Conhecer e entender os conceitos básicos da unidade apresentados na seção “Explore”. Neste material são apresentados os aspectos teóricos, exemplos práticos e conteúdos complementares que ampliam o conhecimento sobre as temáticas da unidade. Explorar os vídeos e infografias interativas. Atividade Atividade não pontuada disponível na seção “Pratique e Compartilhe”. ✓ Estudos de caso, resoluções, proposta de pesquisa ou produção criativa que integram atividades práticas aos conceitos teóricos básicos da unidade. ✓ As respostas e resultados da atividade proposta devem ser postados no fórum disponível na sessão “Compartilhe”. ✓ Após a postagem será disponibilizado feedback com modelo de resposta. Avaliação Formativa Realizar a “Atividade Avaliativa” que constitui o recurso de avaliação pontuada da unidade. A pontuação desta atividade fará parte da nota final na N1 (ver item “Avaliação” deste plano”). N2 - Prova Presencial Avaliação em formato de prova presencial constituída de atividades múltipla escolha contemplando as quatro unidades da disciplina (ver item “Avaliação” deste plano”). AVALIAÇÃO A Nota Final (NF) considera a composição entre: - Nota obtida a partir de quatro avaliações continuadas online ao longo da disciplina. -Nota obtida na prova presencial. São considerados aprovados os estudantes que obtiverem Média Final - NF à prevista no Regimento Institucional e frequência mínima de 75%, que será computada por meio da realização das atividades disponibilizadas no ambiente virtual, respeitando os prazos, bem como o comparecimento na Avaliação Presencial. A Nota Final é formada pela média ponderada das duas notas (média obtida nas quatro avaliações continuadas e nota da prova presencial) conforme critério específico da Instituição de Ensino descrito no Ambiente Virtual de Aprendizagem. O estudante que não atingir a média final prevista no Regimento Institucional, poderá realizar uma Prova Substitutiva, cuja nota substituirá a nota da Prova Presencial obtida, caso seja maior. NOTA AVALIAÇÕES CONTINUADAS NOTA PROVA PRESENCIAL UNIDADE 1 UNIDADE 2 UNIDADE 3 UNIDADE 4 PROVA PRESENCIAL Atividade Avaliativa 1 Atividade Avaliativa 2 Atividade Avaliativa 3 Atividade Avaliativa 4 Contendo Questões Objetivas e/ou Dissertativas, individual. BIBLIOGRAFIA BÁSICA DEMANA, Franklin D. [et al.]. Pré-Cálculo. Pearson 400 ISBN 9788588639379. FLEMMIN, Diva Marília; Gonçalves, Mirian Buss. Cálculo A: funções, limites, derivação e integração - 6ª edição ver.e ampl. Pearson 458 ISBN 9788576051152. STEWART, James. Cálculo, v.1. 3. São Paulo Cenagage Learning 2013 1 recurso online ISBN 9788522114610. BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR ANTON, HOWARD. Cálculo, v.1. 10. Porto Alegre Bookman, 2014 1 recurso online ISBN 9788582602263. COELHO, Flávio Ulhoa. Cálculo em uma variável. São Paulo Saraiva 2013 1 recurso online ISBN 9788502199774 THOMAS, G. B. Cálculo. São Paulo: Addison Wesley, 2005. Vol. 1. MEDEIROS, Valéria Zuma [et al.]. Pré-Cálculo. Thompson, 2006. ISBN 85-221-0450-6. SAFIER, Fred. Pré-cálculo. 2. Porto Alegre Bookman 2011 1 recurso online ISBN 9788577809271.