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Fundação Centro de Ciências e Educação Superior a Distância do Estado do Rio de Janeiro Centro de Educação Superior a Distância do Estado do Rio de Janeiro Análise de Erros da AP1 Caro aluno, Durante a correção da AP1, alguns erros conceituais se mostraram frequêntes, revelando algumas graves deficiências na aprendizagem da disciplina. Para evitar que tais erros possam comprometer sua evolução no curso, apresentaremos alguns comentários sobre eles. Questão 1. Um erro bastante comum nesta questão foi considerar os vetores AB , AC e BC iguais (ou equipolentes), onde A = (1,2) e B = (3,0) e C é o vértice (x,y) que se deseja obter. Isto é AB=AC=BC , o que é incorreto! O fato de o triângulo ser equilátero, implica que estes vetores possuem mesmo módulo (ou norma ou comprimento). Assim, o correto seria ∥AB∥=∥AC∥=∥BC∥ . Note que as duas expressões são muito diferentes. A primeira (errada) implica (2, –2) = AB = AC = (x – 1, y – 2) ⇒ C = (x, y) = (3, 0) enquanto a segunda (correta) implica ∥AB∥=∥AC∥⇒22= x−12 y−22 e ∥AB∥=∥BC∥⇒22=x−32 y2 . Questão 2. A primeira “parte” da questão consistia em dizer se era possível existir um paralelogramo que tivesse A, B e C como três de seus vértices. O erro mais comum (na verdade, o único que realmente foi encontrado), foi provar a existência do paralelogramo mostrando-se a existência de um ponto D tal que os pontos médios de AC e BD coincidissem. A existência de um tal ponto D não prova o que queríamos! Imagine que os pontos fossem A = (0,0), B = (1, 0) e C = (4,0). Se fizéssemos D = (3,0), o ponto médio de BD seria (2,0), que também seria o ponto médio de AC. Repare, porém, que ABCD não é um paralelogramo, pelo simples fato de que os pontos estão sobre uma mesma linha. Existe uma outra forma de ver que provar a existência de D não é suficiente. Se considerarmos três pontos quaisquer A = (xA, yA), B = (xB, yB) e C = (xC, yC), sempre podemos obter o ponto D satisfazendo a propriedade dos pontos médios, basta fazer D= xAxC− xB , yA yC− y B . (verifique que o ponto médio de BD será o mesmo de AC). Repare no peso deste argumento: se for verdade que “a existência do ponto D garante a existência do paralelogramo”, como sempre podemos obter tal ponto D, três pontos sempre seriam possíveis vértices de um paralelogramo, o que é falso (pelo exemplo acima)! Mas qual é então o argumento correto? Como se pode garantir que existe um paralelogramo com A, B e C como três de seus vértices? A resposta está nos parágrafos acima: basta garantir que A, B e C não sejam colineares. Este argumento é necessário e suficiente: • Se A, B e C não são colineares, basta considerar D definido acima e teremos um paralelogramo. • Se A, B e C são vértices de um paralelogramo, não são colineares, pois, do contrário, dois lados consecutivos (AB e BC) estariam sobre a mesma reta. Assim, bastaria e deveria ser provado que os vetores AB e AC (ou AB e BC , ou ainda AC e BC ) são linearmente independentes. Questão 3. Nesta questão, o erro mais comum foi considerar-se o vetor direção (1, – 6) como sendo um ponto da reta. Este erro aparecia em diversas formas, a maior parte dos que erraram, porém, tentaram obter a equação cartesiana da reta, supondo que ela passava por (2, –1) (correto) e (1, – 6) (incorreto). Alguns alunos obtiveram corretamente a equação paramétrica, porém na hora de obter a cartesiana, eliminaram o parâmetro t, simplesmente igualando as expressões de x e y, o que é incorreto. Questão 4. A projeção ortogonal do vetor v sobre o vetor w é dado por Pw v= 〈v ,w 〉 〈w ,w 〉 w=〈2, ,3,2〉 〈3,2 ,3,2〉 3,2=62 13 3,2 . Esta expressão nos dá o vetor Pwv. Um erro muito comum foi considerar 62 13 3,2=1 . Isto é um erro conceitual dos mais graves! O lado esquerdo representa um vetor e o lado direito é um número, portanto as duas expressões nunca poderão ser iguais. Os alunos que escreveram esta expressão errada, ou não continuaram, ou efetuaram uma incorretíssima operação de produto “(6 + 2λ)(3,2) = 18 + 4λ” (uma operação inexistente de produto interno entre número e vetor!). Alguns alunos, ao invés do erro acima, escreveram ∥Pw v∥= 〈v , w〉 〈w , w〉 =62 13 o que também é um erro, uma vez que o correto seria ∥Pw v∥=∥ 〈v ,w 〉〈w ,w 〉 w∥=∣6213 ∣∥3,2∥=∣62∣13 13=∣62∣13 , Alguns alunos, ao chegar neste ponto, cometeram o pequeno erro de escrever ∥Pw v∥=∥ 〈v , w 〉〈w , w 〉 w∥=6213 ∥3,2∥=∣62∣13 13=6213 , isto é, não consideraram o módulo do número que multiplica o vetor (3,2). Observações finais De maneira geral, podemos observar, por parte da maioria dos alunos, uma preocupação exagerada com a forma e os métodos de resolução, tendo sido deixado de lado um aspecto essencial para a Matemática: a correção conceitual. Isto é extremamente preocupante, e pode revelar que há uma grande quantidade de alunos preocupados em simplesmente obter nota, ao invés de aprender de fato. Mais importante do que se perguntar “como eu resolvo isso?” é perguntar “O que está escrito aqui?”, e tentar resumir a solução dos problemas matemáticos a uma coletânea de métodos é um grande equívoco. Um exemplo claro disto é a questão 2, na qual parece que muitos tentaram adaptar a solução de alguns exercícios do Módulo (em particular os que pedem para determinar o quarto vértice de um paralelogramo a partir de outros três), sem se preocupar com a cadeia lógica dos fatos, e as justificativas das afirmações. Esperamos que todos compreendam que um matemático é mais que uma operário bem treinado no uso de ferramentas numéricas; ele é, na verdade, aquele que cria as ferramentas, e, na falta de alguma delas, sabe muito bem como improvisar. Esperamos também vê-los mais ativos, procurando mais a tutoria e deixando suas dúvidas na plataforma. E, para qualquer assunto, a coordenação estará sempre disponível. Bom estudo a todos. Leonardo Tadeu Silvares Martins Análise de Erros da AP1