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0 2 2 1 1 3 3 4 5 4 5 6 7 6 7 y x E(2, 2) F(6, 5) 0 2 2 1 1 3 3 4 5 4 5 6 7 6 7 y x E(2, 2) F(6, 5) G(6, 2) 6 − 2 = 4 5 − 2 = 3 153 R ep ro du çã o pr oi bi da . A rt . 1 84 d o C ód ig o Pe na l e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . Como exemplo, vamos calcular a medida da distância entre os pontos E(2, 2) e F(6, 5) no plano cartesiano. Para isso, vamos construir inicialmente um plano cartesiano na malha quadriculada, indicar esses pontos e traçar o segmento EF, cuja medida do comprimento é igual à medida da distância entre os pontos E e F. Note que não é possível contar quantas unidades de comprimento há entre E e F, mas podemos determinar quantas unidades têm a projeção de ‾ EF no eixo x e no eixo y. Indicando no plano cartesiano o ponto G, de forma que ‾ EG seja paralelo ao eixo x e que ‾ GF seja paralelo ao eixo y, obtemos o triângulo retângulo EFG, cujos catetos medem 4 e 3 unidades de comprimento. Assim, para determinar a medida da distância entre E e F, calculamos a medida do com primento da hipotenusa do triângulo retângulo EFG usando o teorema de Pitágoras. Portanto, a medida da distância entre os pontos E e F é 5 u.c. Apresentamos, anteriormente, um caso em que foi necessário utilizar o teorema de Pitágoras para determinar a medida da distância entre dois pontos no plano cartesiano e casos em que o teorema não foi necessário. Explique a um colega por que isso ocorreu. Questão 1. (EF) 2 = (EG) 2 + (GF) 2 (EF) 2 = 4 2 + 3 2 (EF) 2 = 25 EF = √ _ 25 EF = 5 IL U ST RA ÇÕ ES : G U ST AV O C O N TI /A RQ U IV O D A ED IT O RA Questão 1. Resposta pessoal. Espera-se que os estudantes digam que, nos casos em que as abscissas ou as ordenadas dos pontos são iguais, é possível contar quantas unidades de comprimento há entre os pontos, bastando realizar a projeção nos eixos e efetuar uma subtração. Já no caso em que as abscissas ou as ordenadas dos pontos são respectivamente diferentes, é necessário utilizar o teorema de Pitágoras, pois não é possível contar quantas unidades de comprimento há entre os pontos. 153 Complemente a questão 1 apre- sentando outros cálculos de medi- da de distância entre pontos que têm abscissas iguais, como H (1, 5) e I (1, 12) ; entre pontos que têm orde- nadas iguais, como J (2, 7) e K (− 2, 7) ; e entre pontos que têm ordenadas e abcissas diferentes, como L (0, 1) e M (3, 9) . Propor aos estudantes que expliquem os casos para seus colegas exige que enfrentem situ- ações-problema não diretamente relacionadas com o aspecto práti- co-utilitário, favorecendo o desen- volvimento da Competência espe- cífica de Matemática 6. Complemente o trabalho com os conteúdos desta página propondo aos estudantes a atividade a seguir. • Em uma malha quadriculada, construa um plano cartesiano, marque os pontos A (6, 1) e B (2, 4) e calcule a medida da distância entre eles. Atividade a mais Resolução e comentários Após representar os pontos A e B no plano cartesiano, os estudantes podem notar que o ponto C, de coordenadas (2, 1) , é uma das pos- sibilidades de formar um triângulo retângulo com os outros dois pon- tos. Assim, utilizando o teorema de Pitágoras, temos: (AB) 2 = (BC) 2 + (CA) 2 (AB) 2 = 3 2 + 4 2 (AB) 2 = 9 + 16 AB = √ _ 25 AB = 5 Portanto, a medida da distância en- tre os pontos A e B é 5 u.c. Os estudantes podem usar outros pontos para obter o triângulo retân- gulo, como o de coordenadas (6, 4) . 0 2 2 1 1 3 3 4 5 4 5 6 7 6 7 8 −2 −1−3−4 y x E BA D C G F 154 R ep ro du çã o pr oi bi da . A rt . 1 84 d o C ód ig o Pe na l e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . Medida da área e do perímetro de figuras planas construídas no plano cartesiano De acordo com o que foi estudado até agora, vamos determinar a medida do perímetro e a medida da área de polígonos no plano cartesiano. A seguir, apresentamos um retângulo e um triângulo retângulo no plano cartesiano. Para calcular a medida do perímetro do triângulo, por exemplo, vamos determinar inicial mente a medida do comprimento de todos os lados. G U ST AV O C O N TI /A RQ U IV O D A ED IT O RA EF = |7 − 1| = 6 EG = |7 − 3| = 4 Agora, calculamos a medida do perímetro P. P = 6 + 4 + 2 √ _ 13 = 10 + 2 √ _ 13 Conhecendo a medida do comprimento dos lados EF e EG, podemos calcular a medida da área A do triângulo retângulo da seguinte maneira: A = EF ⋅ EG _ 2 = 6 ⋅ 4 _ 2 = 12 Portanto, a medida do perímetro e a medida da área do triângulo são (10 + 2 √ _ 13 ) u.c. e 12 u.a. (unidades de área), respectivamente. Utilizando os mesmos procedimentos apresentados, determine em seu caderno a medida da área e a medida do perímetro do retângulo representado no plano cartesiano. Questão 2. (FG) 2 = (EF) 2 + (EG) 2 (FG) 2 = 6 2 + 4 2 (FG) 2 = 52 FG = √ _ 52 FG = 2 √ _ 13 Note que as coordenadas dos vértices do retângulo são A (− 4, 1) , B (− 1, 1) , C (− 1, 8) e A (− 4, 8) e as coordenadas dos vértices do triângulo são E (1, 3) , F (7, 3) e G (1, 7) . Atenção! Questão 2. Resposta: 21 unidades de área; 20 unidades de comprimento. 154 • Na questão 2, os estudantes po- dem obter as medidas do compri- mento e da largura do retângulo por meio de contagem. No cálcu- lo da medida da distância entre os pontos, retome com eles adição e subtração com números inteiros, re- solvendo alguns exemplos na lousa. 0 1,5 3 6 6 12 1,5 2 1 4 2,5 8−4 B M A 0 2 2 1 1 3 3 4 5 6 4 5 6 C D −2 −1−3−4−5 155 R ep ro du çã o pr oi bi da . A rt . 1 84 d o C ód ig o Pe na l e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . Ponto médio de um segmento de reta Analise o que Fábio está falando. Quais são as coordenadas do ponto médio M do segmento AB? Para responder a essa pergunta, vamos considerar as projeções do segmento AB nos eixos x e y e fazer a seguinte análise. • Em relação ao eixo x, o valor 2 divide a projeção de ‾ AB em dois segmentos congruentes. • Em relação ao eixo y, o valor 2,5 divide a projeção de ‾ AB em dois segmentos congruentes. Portanto, as coordenadas do ponto médio do segmento AB são M (2; 2,5) . No caderno, determine as coordenadas do ponto médio do segmento CD indicado no plano cartesiano a seguir. Questão 3. IL U ST RA ÇÕ ES : G U ST AV O C O N TI /A RQ U IV O D A ED IT O RA G U IL H ER M E RO D RI G U ES /A RQ U IV O D A ED IT O RA O ponto médio de um segmento de reta o divide em dois segmentos de mesma medida de comprimento. No plano cartesiano a seguir, está representado o segmento AB e seu ponto médio M. Questão 3. Resposta: (0,5; 3) . 155 • Na questão 3, os estudantes de- vem se orientar pelos eixos x e y pa- ra obter as coordenadas do ponto médio. Aproveite a questão escre- vendo na lousa, com eles, a expres- são que determina o valor numérico da abscissa e da ordenada do pon- to médio: x = |6 + (− 5) | _ 2 = 1 _ 2 = 0,5 e y = |6 + 0| _ 2 = 6 _ 2 = 3 . 0 −1 −2 −1−2−3 2 2 1 1 3 3 4 5 −4−5 4 5 −3 −4 −5 x y E A B C D 0 −1 −2 −1−2−3 2 2 1 1 3 3 4 5 −4−5 4 5 −3 −4 −5 x y D B C G I J H A E F 0 −1 −2 −1−2−3 2 2 1 1 3 3 4 5 −4−5 4 5 −3 −4 −5 x y E C B D A FG 0 −1 −2 −1−2−3 2 2 1 1 3 3 4 5 −4−5 4 5 −3 −4 −5 x y A B C DE 156 R ep ro du çã o pr oi bi da . A rt . 1 84 d o C ód ig o Pe na l e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . 1. No plano cartesiano a seguir, foram dispostos alguns pontos. 4. A seguir, estão representadosdois po lígonos no plano cartesiano. a ) Determine as coordenadas desses pontos. b ) Calcule a medida da distância entre a origem e cada um desses pontos. 2. Calcule a medida do perímetro de cada polígono a seguir. Calcule: a ) a medida do perímetro de cada po lígono. b ) a medida da área de cada polígono. 5. Analise o polígono a seguir. Atividades Faça as atividades no caderno. Agora, pense em uma estratégia para calcular a medida da área desse polígo no e calcule essa medida. G U ST AV O C O N TI /A RQ U IV O D A ED IT O RA G U ST AV O C O N TI /A RQ U IV O D A ED IT O RA G U ST AV O C O N TI /A RQ U IV O D A ED IT O RA G U ST AV O C O N TI /A RQ U IV O D A ED IT O RA 3. Sabendo que (2, 2) são as coordenadas do ponto médio de ‾ AB e B (6, 5) , deter mine a medida do comprimento do segmento AB . 5. Resposta: A = 30 u.a. 1. Respostas: a) A (4, 0) ; B (3, 3) ; C (− 3, − 2) ; D (− 4, 4) ; E (2, − 3) ; b) A: 4 u.c. ; B: 3 √ _ 2 u.c. ; C: √ _ 13 u.c. ; D: 4 √ _ 2 u.c. ; E: √ _ 13 u.c. 2. Resposta: P ABC = 12 u.c. ; P DEF = (6 + 6 √ _ 2 ) u.c. ; P GHIJ = 4 √ _ 13 u.c. 4. a) Resposta: P ABCD = (8 + 2 √ _ 13 ) u.c. ; 3. Resposta: 10 u.c. 4. b) Resposta: A ABCD = 12 u.a. ; A EFG = 10 u.a. P EFG = (9 + √ _ 41 ) u.c. 156 • A atividade 1 envolve o reconheci- mento das coordenadas de pontos no plano cartesiano e a medida da distância desses pontos até a ori- gem. Para os pontos que não estão sobre o eixo x ou sobre o eixo y, oriente os estudantes a construir triângulos retângulos. • Tire melhor proveito da ativida- de 2 pedindo aos estudantes que construam, em um plano cartesia- no, outra figura geométrica (como um retângulo, pentágono ou hexá- gono) e calculem a medida do perí- metro dela. • Na atividade 3, peça aos estudan- tes que representem as informa- ções dadas em um plano cartesia- no, a fim de auxiliar na resolução da atividade. • A atividade 4 requer o cálcu- lo de medidas de perímetro e de área de um triângulo e um parale- logramo. Aproveite para relembrar por que a fórmula de cálculo da área do paralelogramo é a mesma da área do retângulo. • A atividade 5 envolve o cálculo de medida da área de um pentá- gono irregular, que pode ser de- composto em outras figuras, co- mo: um retângulo e um triângulo. Esta atividade pode colaborar para exercitar a curiosidade intelectual e recorrer à abordagem própria das ciências, incluindo a investiga- ção, a reflexão, a análise crítica, a imaginação e a criatividade, para investigar causas, elaborar e testar hipóteses com base em conheci- mentos matemáticos, desenvol- vendo aspectos da Competência geral 2 e da Competência especí- fica de Matemática 2. • Ao trabalhar com a atividade 5 desta página, avalie a possibilidade de utilizar a metodologia ativa Pen- samento do design. • Ao trabalhar com as atividades desta unidade, avalie a possibilidade de utilizar a metodologia ativa Pen- sar-conversar-compartilhar. Obtenha informações sobre es- sas metodologias no tópico Meto- dologias e estratégias ativas, nas orientações gerais deste manual. Metodologias ativas 0 2 2 1 1 3 3 4 A5 4 5 6 7 8 6 y x B 0 2 2 1 1 3 3 4 5 4 5 6 7 8 y x A C B 0 −1 −2 −1−2 2 2 1 1 3 3 4 x y B(2, −1) A(−1, 0) C(0, 3) 157 R ep ro du çã o pr oi bi da . A rt . 1 84 d o C ód ig o Pe na l e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . 7. Os pontos A (− 1, − 2) , B (− 3, 2) e C (1, 4) são vértices de um triângulo em um plano carte siano. Sabendo que esse triângulo é retângulo em B, responda às questões. a ) Esse triângulo é isósceles? b ) Calcule as medidas do perímetro e da área desse triângulo. 8. Se ‾ AM é a mediana relativa ao lado ‾ BC , calcule a medida do comprimento de ‾ AM . 9. As localizações das casas de Alice e Bianca foram representadas pelos pontos A e B, respectivamente, no plano cartesiano ao lado. Se a escola em que elas estudam fica no ponto mé dio entre suas casas, calcule as coordenadas do ponto que representa a localização da escola nesse plano cartesiano. 10. Construa um plano cartesiano em uma malha quadriculada e elabore o enunciado de um problema que envolva o ponto médio de um segmento. Depois, troque com um colega para que ele o resolva. Por último, juntos, verifiquem se as respostas dos pro blemas estão corretas. G U ST AV O C O N TI /A RQ U IV O D A ED IT O RA 6. Considere o triângulo ABC ao lado. a ) O triângulo ABC é isósceles? b ) Determine as coordenadas dos pontos D , E e F sabendo que: • D é o ponto médio do lado ‾ BC . • E é o ponto médio do lado ‾ AC . • F é o ponto médio do lado ‾ AB . c ) O triângulo DEF é isósceles? d ) Calcule a medida da área e do perímetro dos triângulos ABC e DEF . G U ST AV O C O N TI /A RQ U IV O D A ED IT O RA Lembrese de que a mediana é o segmento de reta em que uma das extremidades é um vértice do triângulo e a outra é o ponto médio do lado oposto a esse vértice. Sendo assim, para resolver esse problema, é necessário determinar inicialmente as coordenadas do ponto médio M do lado ‾ BC e, depois, calcular a medida da distância entre o vértice A do triângulo e o ponto médio do lado ‾ BC obtido. Atenção! G U ST AV O C O N TI /A RQ U IV O D A ED IT O RA 7. Respostas: a) Sim; b) P ABC = (4 √ _ 5 + 2 √ _ 10 ) u.c. ; A ABC = 10 u.a. 9. Resposta: (4, 3) 10. Resposta pessoal. 6. Respostas: a) Sim; b) D (3, 4) ; E (2, 1) ; F (1, 4) ; c) Sim; d) A ABC = 12 u.a. ; A DEF = 3 u.a. ; P ABC = (4 + 4 √ _ 10 ) u.c. ; P DEF = (2 + 2 √ _ 10 ) u.c. 8. Resposta: √ _ 5 u.c. 157 • As atividades 6 e 9 propõe obter as coordenadas do ponto médio de um segmento. Incentive os es- tudantes a explicar oralmente os procedimentos utilizados e a argu- mentar com base em fatos, dados e informações confiáveis, para for- mular, negociar e defender ideias, favorecendo o desenvolvimento da Competência geral 7. • Na atividade 7, aproveite para ex- plorar a classificação dos triângulos quanto à medida de comprimento de seus lados. • A atividade 8 retoma com os es- tudantes o conceito de mediana. Se achar necessário, mostre alguns exemplos na lousa para que eles pos- sam sanar as dúvidas que tiverem. • A atividade 10 oportuniza que os estudantes exercitem a criatividade na elaboração de um problema en- volvendo ponto médio. Essa dinâ- mica permite exercitar a empatia, o diálogo e a cooperação, fazendo-se respeitar e promovendo o respei- to ao outro, com acolhimento e valorização de seus saberes, iden- tidades, culturas e potencialidades, sem preconceitos de qualquer natureza, abordando aspectos da Competência geral 9. Ao final do trabalho com as ativi- dades desta unidade, avalie a pos- sibilidade de utilizar a metodologia ativa Escrita rápida. Obtenha infor- mações sobre essa metodologia no tópico Metodologias e estraté- gias ativas, nas orientações gerais deste manual. Se possível, ouça o podcast a se- guir, que apresenta um breve his- tórico sobre a Geometria analítica, discorrendo sobre elementos do plano cartesiano. Disponível em: https://podcasts.google.com/feed/ aHR0cHM6Ly9hbmNob3IuZm0vcy8 yYzMzNDNkMC9wb2RjYXN0L3Jzc w/episode/YWYwMjE3YzktODk0M C00Y2FkLWFiODItN2FkZDQ0YTgw YmI3. Acesso em: 2 ago. 2022. Metodologias ativas Algo a mais https://podcasts.google.com/feed/aHR0cHM6Ly9hbmNob3IuZm0vcy8yYzMzNDNkMC9wb2RjYXN0L3Jzcw/episode/YWYwMjE3YzktODk0MC00Y2FkLWFiODItN2FkZDQ0YTgwYmI3 https://podcasts.google.com/feed/aHR0cHM6Ly9hbmNob3IuZm0vcy8yYzMzNDNkMC9wb2RjYXN0L3Jzcw/episode/YWYwMjE3YzktODk0MC00Y2FkLWFiODItN2FkZDQ0YTgwYmI3 https://podcasts.google.com/feed/aHR0cHM6Ly9hbmNob3IuZm0vcy8yYzMzNDNkMC9wb2RjYXN0L3Jzcw/episode/YWYwMjE3YzktODk0MC00Y2FkLWFiODItN2FkZDQ0YTgwYmI3https://podcasts.google.com/feed/aHR0cHM6Ly9hbmNob3IuZm0vcy8yYzMzNDNkMC9wb2RjYXN0L3Jzcw/episode/YWYwMjE3YzktODk0MC00Y2FkLWFiODItN2FkZDQ0YTgwYmI3 https://podcasts.google.com/feed/aHR0cHM6Ly9hbmNob3IuZm0vcy8yYzMzNDNkMC9wb2RjYXN0L3Jzcw/episode/YWYwMjE3YzktODk0MC00Y2FkLWFiODItN2FkZDQ0YTgwYmI3 https://podcasts.google.com/feed/aHR0cHM6Ly9hbmNob3IuZm0vcy8yYzMzNDNkMC9wb2RjYXN0L3Jzcw/episode/YWYwMjE3YzktODk0MC00Y2FkLWFiODItN2FkZDQ0YTgwYmI3 0−1−2−3 2 2 1 1 3 3 4 5 4 6 x y A B C D 0 2 2 1 1 3 3 4 5 4 6 7 8 −2 −1−3−4 y x B(2, 1) C(1, 7) A(−2, 4) 0 −1 −2 −1−2 2 2 1 1 3 3 4 −3−4−5−6 4 5 6 5 6 x y C E FG H DA B 158 R ep ro du çã o pr oi bi da . A rt . 1 84 d o C ód ig o Pe na l e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . a ) Calcule a medida do comprimento das diagonais desse paralelogramo. b ) Calcule a medida da área desse paralelogramo. 4. Determine a medida da distância do ponto A (3, 3) até o ponto: a ) B (0, 0) . b ) C (0, − 1) . c ) D (0, 3) . 5. Considerando os pontos A, B, C e D da atividade anterior, determine as coordena das do ponto médio de ‾ AB , ‾ AC , ‾ AD e ‾ CD . 3. Analise o paralelogramo a seguir. G U ST AV O C O N TI /A RQ U IV O D A ED IT O RA G U ST AV O C O N TI /A RQ U IV O D A ED IT O RA 1. Alguns pontos foram marcados no plano cartesiano ao lado. Calcule a medida da distância entre: a ) os pontos A e B. b ) os pontos A e C. O que eu estudei? Faça as atividades em uma folha de papel avulsa. G U ST AV O C O N TI /A RQ U IV O D A ED IT O RA 2. Determine as coordenadas do ponto médio de cada segmento de reta representa do no plano cartesiano a seguir. 4. Respostas: a) 3 √ _ 2 u.c. ; b) 5 u.c. ; c) 3 u.c. 3. Respostas: a) ‾ AC : √ _ 41 u.c. ; ‾ BD : √ _ 17 u.c. ; b) 12 u.a. 1. Respostas: a) 5 u.c.; b) 3 √ _ 2 u.c. 5. Resposta: ‾ AB : (1,5; 1,5) ; ‾ AC : (1,5; 1) ; ‾ AD : (1,5; 3) e ‾ CD : (0, 1) . 2. Resposta: ‾ AB : (− 3, 1) ; ‾ CD : (1, 2) ; ‾ EF : (3, 3) ; ‾ GH : (4, 1) . 158 1. Objetivo • Avaliar se os estudantes calculam a medida da distância entre dois pontos representados no plano cartesiano. Como proceder • Em caso de dificuldade, sugira, no item a, que indiquem um pon- to D, de modo que ‾ AD seja para- lelo ao eixo y e ‾ DB seja paralelo ao eixo x. Em seguida, peça a eles que determinem o triângulo DBA e in- diquem as medidas dos compri- mentos dos seus lados. A medida da distância procurada correspon- de à medida do comprimento da hipotenusa desse triângulo. Para responder ao item b, peça a eles que repitam esse procedimento considerando os pontos A e C. 2. Objetivo • Avaliar se os estudantes obtêm as coordenadas do ponto médio de um segmento de reta. Como proceder • A fim de sanar possíveis dúvidas, organize-os em duplas para que compartilhem as estratégias utili- zadas. Além disso, analise se eles fazem a projeção do segmento HG no eixo y para obter a sua medida de comprimento. 3. Objetivo • Avaliar se os estudantes calculam a medida da área de uma figura re- presentada no plano cartesiano. Como proceder • Analise se os estudantes identifi- cam os pontos que determinam as diagonais do paralelogramo. Para calcular a medida da área no item b, oriente-os a determinar a medida do comprimento da base e a medi- da do comprimento da altura. 4 e 5. Objetivo • Avaliar se os estudantes calculam a medida da distância entre dois pontos e se determinam as coorde- nadas do ponto médio de segmen- tos de reta. Como proceder • Em caso de dificuldade, desenhe na lousa um plano cartesiano e, com a ajuda dos estudantes, utilize-o pa- ra representar os pontos A, B, C e D. 159 Funções9 • conjuntos; • funções; • função afim; • gráfico de uma função afim; • função quadrática; • gráfico de uma função quadrática; • valor máximo e mínimo de uma função quadrática. Agora vamos estudar... UNIDADE Sequência de um salto em distância, executado por um atleta, cuja trajetória lembra a representação gráfica de uma função. R ep ro du çã o pr oi bi da . A rt . 1 84 d o C ód ig o Pe na l e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . G U ST O IM AG ES /S PL /F O TO AR EN A 159 • A abertura da unidade apresenta uma imagem que descreve a traje- tória de uma atleta ao realizar um salto em distância. • O objetivo principal é que os es- tudantes estabeleçam relação des- sa imagem com os conteúdos que serão estudados na unidade, já que a trajetória representada lembra uma parábola (gráfico de uma fun- ção quadrática). • O salto em distância, como es- porte, envolve culturas juvenis. Desse modo, se achar conveniente, faça questionamentos aos estudan- tes, como: a ) Você conhece o esporte indica- do na imagem? b ) Em sua opinião, é importante praticar esporte? Obtenha informações sobre cultu- ras juvenis nas orientações gerais deste manual. Para desenvolver o trabalho com esta página de abertura, avalie a possibilidade de utilizar a metodo- logia ativa Abordagem por pares. Obtenha informações sobre essa metodologia no tópico Metodo- logias e estratégias ativas, nas orientações gerais deste manual. A fim de avaliar o conhecimen- to prévio dos estudantes sobre os conteúdos que serão trabalhados na unidade, escreva na lousa o pro- blema a seguir. • Em uma padaria, o preço do qui- lograma de pão tipo francês custa 10 reais. a ) Escreva uma fórmula que rela- cione o preço a ser pago em fun- ção da medida da massa de pão, em quilogramas. b ) Qual é o preço a ser pago por 400 gramas de pão? Resoluções e comentários a ) Sendo p o preço a ser pago e m a medida da massa, então p = 10m , com m em quilogramas. b ) Sabendo que 400 g = 0,4 kg , então p = 10 ⋅ 0,4 = 4 . Logo, 400 gramas de pão custam R$ 4,00. Informações sobre avaliações podem ser encon- tradas no tópico Avaliação, nas orientações gerais deste manual. Metodologias ativas Sugestão de avaliação 160 R ep ro du çã o pr oi bi da . A rt . 1 84 d o C ód ig o Pe na l e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . A noção de função Em muitas situações do dia a dia, quando relacionamos grandezas, estamos tratando de um conceito importante na Matemática: o conceito de função. Acompanhe alguns exemplos. IL U ST RA ÇÕ ES : G U IL H ER M E RO D RI G U ES /A RQ U IV O D A ED IT O RA Agora, considere a seguinte situação. O consumo de energia elétrica dos eletrodomésticos é dado, em geral, em quilowatts- -hora (kWh). O quadro a seguir relaciona duas grandezas: o consumo de um chuveiro (y) e o tempo de uso (x). Medida do tempo de uso em horas (x) Consumo em kWh (y) 1 3,5 2 7 3 10,5 4 14 Para cada valor que atribuímos para x, obtemos um único valor correspondente para y, pois cada medida de tempo corresponde a um determinado consumo. Desse modo, a situa- ção apresentada caracteriza um exemplo de função. Dizemos que o consumo de energia elétrica é dado em função da medida do tempo de uso. A correspondência entre as grandezas “tempo” e “consumo de energia elétrica” é ex- pressa pela seguinte sentença matemática. y = 3,5x Essa sentença é chamada lei de formação da função. O consumo, que depende da medida do tempo de uso, é a variável dependente. A medida do tempo, cuja escolha é livre, é a variável independente. Atenção! A quantia a ser paga pelas laranjas é calculada em função da medida da massa das laranjas. A quantidade de tela para cercar um terreno está em função das medidas do comprimento dos lados do terreno. 160 • Identificar e compreender a rela- ção entre duas grandezas. • Escrever a lei de formação de uma função. • Compreender o conceito de função. • Reconhecer e identificar a variá- vel dependente e a variável inde- pendente. • Resolver situações-problemaen- volvendo função, função afim e fun- ção quadrática. • Reconhecer uma função afim e uma função quadrática. • Identificar os coeficientes de uma função afim e de uma função quadrática. • Interpretar e construir o gráfico de uma função afim e de uma fun- ção quadrática. • Escrever a lei de formação de uma função afim a partir de seu gráfico. • Identificar se uma função afim é crescente ou decrescente. • Determinar para qual valor a fun- ção afim intersecta o eixo y . • Determinar para qual valor a fun- ção afim intersecta o eixo x (zero da função). • Determinar se a concavidade do gráfico de uma função quadrática é voltada para cima ou para baixo. • Determinar para quais valores a função quadrática intersecta o eixo x (zeros da função). • Determinar a quantidade de ra- ízes de uma função quadrática a partir do valor do discriminante Δ . • Determinar as coordenadas do vértice da parábola de uma função quadrática. • Determinar o ponto de máximo ou de mínimo de uma função qua- drática. • Resolver situações-problema a partir da determinação do ponto de máximo ou de mínimo da fun- ção quadrática. Objetivos da unidade Os conteúdos abordados nesta unidade são relevantes para que os estudantes aprofundem o trabalho com as funções, dando significado a elas e mostrando suas aplicações. Ao longo da unidade, é contemplada a construção de gráficos de funções afins e de funções quadráticas, com o objetivo de apresentar a eles outra forma de representar uma função. • Verifique a possibilidade de propor aos estudan- tes a situação apresentada nesta página antes de abordá-la no livro, a fim de que, em duplas, eles tentem escrever uma fórmula que possibilite calcu- lar o consumo de um chuveiro (y) e a medida do tempo de uso (x) . Depois, considerando as estra- tégias e resoluções propostas e desenvolvidas por eles, apresente as explicações encontradas no livro. Justificativas Durante o desenvolvimento da unidade, os es- tudantes vão aprender que o gráfico de uma fun- ção afim é uma reta, enquanto o de uma função quadrática é uma curva, chamada parábola. Além disso, eles são levados a fazer análises em relação à função, verificar se ela é crescente ou decres- cente, se o gráfico tem concavidade voltada para cima ou para baixo, se tem ponto de máximo ou ponto de mínimo, entre outras observações. 161 R ep ro du çã o pr oi bi da . A rt . 1 84 d o C ód ig o Pe na l e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . O salário de Antônio é dado em função da quantidade de peças de roupa vendidas. A lei de formação dessa função é f (p) = 1800 + 5 ⋅ p , em que f (p) indica o salário de Antônio e p, a quantidade de peças de roupa vendidas. Ao longo dos séculos, o conceito de função evoluiu muito, o que permitiu muitas apli- cações da Matemática em outras ciências. Realize uma pesquisa acerca do desenvolvimento dos estudos relacionados à função. Depois, registre em seu caderno as informações mais importantes. Junte-se a um colega e realizem uma pesquisa com mais informações sobre o uso das funções no cotidiano, anotando aqueles que acharem mais interessantes. Com base nas informações obtidas, escrevam no caderno um texto acerca do assunto. Questão 1. Questão 2. Também podemos representar a lei de formação dessa função substituindo a variável dependente y por f (x) , ou seja: f (x) = 3,5x (lemos: f de x é igual a 3,5x ) Nesse caso, a função chama-se f. Podemos utilizar qualquer letra para indicar a função e a variável independente nessa notação. A seguir são apresentados alguns exemplos. • g (a) = 2a • h (t) = 5,2t + 1 • w (s) = 5s + 12 Agora, acompanhe outra situação. Antônio é vendedor, e seu salário é calculado da seguinte maneira: salário-base de R$ 1800,00 mais uma comissão de R$ 5,00 para cada peça de roupa vendida. O quadro a se- guir apresenta o salário de Antônio de acordo com a quantidade de peças de roupa vendidas. Quantidade de peças de roupa vendidas Salário (R$) 0 1800 + 5 ⋅ 0 = 1 800 1 1800 + 5 ⋅ 1 = 1 805 2 1800 + 5 ⋅ 2 = 1 810 3 1800 + 5 ⋅ 3 = 1 815 ⋮ ⋮ 12 1800 + 5 ⋅ 12 = 1 860 ⋮ ⋮ p 1 800 + 5 ⋅ p As pesquisas propostas nas questões 1 e 2 podem ser feitas em livros, revistas e sites. Mas cuidado! Devemos nos certificar de que as informações sejam pesquisadas em fontes atuais e confiáveis. Para encerrar, uma dica: confira as informações obtidas comparando-as com outras fontes. Atenção! Questão 1. Resposta pessoal. Questão 2. Resposta pessoal. 161 • O contexto sobre consumo de energia elétrica possibilita o desen- volvimento do tema contemporâ- neo transversal Educação para o consumo. Questione os estudan- tes sobre consumo consciente de energia elétrica, bem como sobre outras despesas realmente neces- sárias e despesas supérfluas que, portanto, podem ser revistas, com o intuito de melhorar a vida finan- ceira familiar. Desse modo, abor- dam-se aspectos da Competência geral 10 ao tomar decisões com base em princípios éticos e susten- táveis. • As questões 1 e 2, ao solicitar a realização de uma pesquisa acerca do desenvolvimento dos estudos relacionados à função e ao uso das funções no cotidiano, permitem a valorização do conhecimento para entender e explicar a realidade so- bre o mundo físico, social, cultural e digital, abordando a Competên- cia geral 1. Além disso, graças à comunicação entre os pares, que possibilita produzir informações e conhecimentos de maneira crítica e significativa, bem como trabalhar coletivamente no desenvolvimento de pesquisa para responder a ques- tionamentos de modo a identificar aspectos consensuais ou não rela- cionados a determinada questão, respeitando o modo de pensar dos colegas e aprendendo com eles, abordam-se a Competência geral 5 e a Competência específica de Matemática 8. • Aproveite o fato de a questão 2 ser proposta em dupla e oriente os estudantes sobre a importância da empatia, do respeito e da boa convivência social, além de não ter preconceitos e de compreender e aceitar as necessidades e limitações dos outros, de modo a promover a saúde mental e a cultura de paz. Se achar conveniente, converse com eles sobre o combate aos diversos tipos de violência, especialmente o bullying. Desse modo, aborda-se a Competência geral 9. Obtenha in- formações a respeito desse assunto no tópico Cultura de paz e com- bate ao bullying, nas orientações gerais deste manual. Para desenvolver o trabalho com a situação apresentada sobre o consumo de energia elétri- ca, avalie a possibilidade de utilizar a metodologia ativa Caminhada na galeria. Obtenha informa- ções sobre essa metodologia no tópico Meto- dologias e estratégias ativas, nas orientações gerais deste manual. Metodologias ativas 162 R ep ro du çã o pr oi bi da . A rt . 1 84 d o C ód ig o Pe na l e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . O conceito de função No tópico anterior, estudamos a noção de função. Agora, definiremos esse conceito. Sejam os conjuntos A e B não vazios. Uma função f de A em B é uma regra que diz como associar a cada elemento x ∈ A um único elemento y = f (x) ∈ B . Para cada elemento x ∈ A , o elemento y ∈ B é chamado imagem de x pela função f. Dada uma função f de A em B, o conjunto A é chamado domínio da função e o conjunto B, contradomínio. Considere a seguinte situação. A medida do perímetro y de um triângulo equilátero é dada em função da medida do comprimento do seu lado x. A lei de formação dessa função é y = 3x , e seu domínio é o conjunto dos números reais maiores do que zero, pois não existe medida de comprimento nula ou negativa. Valor de uma função Armando escreveu um programa em uma planilha eletrônica. Nele, o usuário insere um número e tem como resultado o dobro desse número. No quadro, são apresentados alguns exemplos. A lei de formação da função que relaciona o número inserido com o resultadoé: f (x) = 2x Agora, calcularemos o valor da função para x igual a 5, por exemplo. Para isso, substituí- mos x por 5 na lei de formação, ou seja: f (5) = 2 ⋅ 5 = 10 . Portanto, o valor dessa função para x igual a 5 é 10, ou seja, ao inserir o número 5 nesse programa, o resultado exibido será 10. Qual é o valor dessa função para x igual a √ _ 3 ? Para responder a essa pergunta, basta substituir x por √ _ 3 na lei de formação da função. f ( √ _ 3 ) = 2 ⋅ √ _ 3 = 2 √ _ 3 Em seu caderno, calcule qual será o resultado apresentado pelo programa caso o número inserido seja: a ) 1210. b ) 2 √ _ 2 . c ) − 7,6 . d ) π . Questão 3. Número inserido 0 5 15 − 3 7,6 − 3,2 Resultado 0 10 30 − 6 15,2 − 6,4 Questão 3. Respostas: a) 2420; b) 4 √ _ 2 ; c) − 15,2 ; d) 2π . 162 • O trabalho com os conteúdos desta unidade leva os estudantes a compreender as funções como re- lações de dependência unívoca en- tre duas variáveis e suas representa- ções numéricas, algébrica e gráfica, bem como a utilizar esse conceito para analisar várias situações que envolvam relações funcionais en- tre duas variáveis, desenvolvendo a habilidade EF09MA06. Além dis- so, eles podem desenvolver o ra- ciocínio lógico-matemático, que propicia o desenvolvimento do espírito de investigação e a capaci- dade de produzir argumentos con- vincentes, de modo a recorrer aos conhecimentos matemáticos para compreender e atuar no mundo, abordando aspectos da Compe- tência específica de Matemáti- ca 2. Por fim, ao compreender as relações entre conceitos e proce- dimentos dos diferentes campos da Matemática, como Álgebra e Geometria, construindo e aplican- do conhecimentos matemáticos, bem como desenvolvendo a auto- estima e a perseverança na busca de soluções, abordam-se aspectos da Competência específica de Matemática 3. • Antes de apresentar a situação considerada nesta página, verifi- que o conhecimento dos estudan- tes relacionado à lei de formação de uma função. Permita que eles deem suas explicações e conver- sem entre si, tendo a oportunidade de resgatar o conhecimento prévio sobre o assunto e tornar o estudo mais significativo. • Em seguida, verifique a possibili- dade de propor a situação a seguir aos estudantes antes de abordá-la no livro, a fim de que, em duplas, eles tentem calcular o valor da fun- ção. Para isso, escreva na lousa o enunciado da situação abordada na página. Depois, considerando as estratégias e resoluções pro- postas e desenvolvidas por eles, apresente as explicações encontra- das no livro. • A questão 3 é uma oportunidade de avaliar o entendimento dos es- tudantes acerca do que foi explica- do até o momento. Verifique se to- dos chegaram à mesma conclusão e, caso algum estudante tenha con- clusões diferentes do esperado, ofereça as devidas explicações da resolução a fim de sanar possíveis dúvidas.