Prévia do material em texto
A TORRE DE HANÓI E SUA RELAÇÃO COM A MATEMÁTICA - ESTUDO DIRIGIDO Nome do/a aluno/a: JUDISON CID FERREIRA BATISTA Curso: ENGENHARIA CIVIL Disciplina: MATEMATICA FUNDAMENTAL Professor: FERNANDO GERALDO SIMÃO A torre de Hanói é um quebra-cabeça matemático, que possui uma base contendo três pinos e um conjunto de discos de tamanhos diferentes, A torre de Hanói segue regras específicas para a movimentação de discos, sendo um jogo lúdico e de análise matemática, revela conceitos fundamentais da teoria dos números e recursividade (CLUBES OBMEP, 2021). A torre de Hanoi possui regras bem definidas: (1) Mover apenas um disco por vez. (2) Um disco com diâmetro maior nunca pode ficar sobre um disco com diâmetro menor. De acordo com Lima (2021, p.2) “As Torres de Hanói são um jogo de origem oriental composto por uma base contendo três pinos, sendo que, em um deles, estão colocados discos concêntricos em ordem decrescente de diâmetros: os menores sobre os maiores.” Conforme mostrado a respeito dos discos e quantidades de movimentos segundo (CLUBES OBMEP, 2021), sequência mínima de movimentos necessários para resolver a Torre de Hanói pode ser determinada empiricamente. A observação dessa sequência leva à descoberta de uma fórmula geral para calcular o número mínimo de movimentos necessários, 3 discos: 7 movimentos, 4 discos: 15 movimentos, 5 discos: 31 movimentos, 6 discos: 63 movimentos, 7 discos: 127 movimentos (CLUBES OBMEP, 2021). A relação matemática que descreve o número mínimo de movimentos necessários para resolver a torre de Hanói com n discos é dada pela seguinte formula: M(n) =2n-1 Onde: M(n) representa o número mínimo de movimentos, é o número de discos. Essa formula pode ser demonstrada por indução matemática de modo que está relacionada ao conceito de progressão geométrica e potências de base 2, o estudo da Torre de Hanói estão ligados a conceitos matemáticos como potência de números racionais e sequencias numéricas. A estrutura recursiva do problema também tem aplicações no estudo de algoritmos e estruturação de problemas computacionais, sendo assim mais que um simples jogo, tratando de um problema matemático que envolve a lógica, estratégia, e padrões numéricos, M (n)=2n-1 demonstra a relação entre o numero de discos e os movimentos necessários, reforçando conceitos de potência e progressão geométrica. Conforme Silva (2010, p.6) “Esse princípio fornece uma poderosa técnica de demonstração em matemática: a demonstração por indução. Com ele, podemos demonstrar que: O número mínimo de movimentos necessários para finalizar o jogo com uma torre de n discos é J n = 2n − 1.” Em um artigo pesquisado foi possível ver que com base da análise de vários alunos a respeito da torre de Hanói eles chegaram a formula a cima citada conforme Brenda (2013, p.8). Outro aspecto importante foi o sucesso dos alunos quando estes conseguiram estabelecer uma conceituação significativa de Função Exponencial a partir do uso do jogo Torre de Hanói virtual. Pois, ao se sentirem autônomos, os alunos foram capazes de construir seu próprio conhecimento, formalizando que, para a situação trabalhada, obtemos uma função do tipo f(n) = 2n – 1, n. Dessa maneira, a analise matemática do jogo contribui para o entendimento de princípios fundamentais da matemática e do raciocínio algorítmico, sendo um recurso muito útil para a didática de diversos conteúdos matemáticos. REFERÊNCIAS BREDA, Adriana; HUMMES, Viviane Beatriz; DO ROSÁRIO LIMA, Valderez Marina. Torre de Hanói virtual e a construção do conceito de Função Exponencial no Ensino Médio. Revista Novas Tecnologias na Educação, v. 11, n. 1, 2013. CLUBES OBMEP. Torre de Hanói. Disponível em: . Acesso em: 04 de março. de 2025. LIMA, E.; CARVALHO, M.; WAGNER, P.; MORGADO, R. A Matemática do Ensino Médio. São Paulo: IME-USP, 2021. Disponível em: . Acesso em: 6 mar. 2025. http://clubes.obmep.org.br/blog/torre-de-hanoi/ https://www.ime.usp.br/~toscano/disc/2021/LimaCarvalhoWagnerMorgadoEMvol2.pdf https://www.ime.usp.br/~toscano/disc/2021/LimaCarvalhoWagnerMorgadoEMvol2.pdf