GEOGEBRA NA SALA DE AULA Instrutores: Rodrigo Mendes (DMAT/UFPE) e Hugo Leonardo (DM/UFRPE). Coordenador do projeto: George Valença (DEINFO/UFRPE). Agosto/2014 Introdução Geogebra é um aplicativo de matemática que combina conceitos de geometria e álgebra em uma única interface. Sua distribuição é livre (download e uso gratuitos). Como projeto, foi iniciado em 2001 com o objetivo de ser utilizado em ambiente de sala de aula. Ele permite realizar construções geométricas com pontos, retas, segmentos, polígonos, etc., assim como inserir funções e alterar esses objetos dinamicamente. Equações e coordenadas também podem ser diretamente inseridas. Assim, o Geogebra reúne as ferramentas tradicionais de geometria com outras mais adequadas à álgebra e ao cálculo. Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/GeoGebra Elementos básicos Tela inicial 1. Menus 2. Visualização Aqui o usuário pode visualizar os objetos criados no Geogebra. 2. Visualização Além da janela de visualização inicial, existem outros tipos que podem ser acessados (i) na barra lateral à extrema direita ou (ii) na barra de menus. 3. Barra de ferramentas Grupos de objetos e ações disponíveis. 3. Barra de ferramentas 3. Barra de ferramentas 3. Barra de ferramentas 3. Barra de ferramentas Daremos ênfase aos seguintes recursos: 3. Barra de ferramentas Daremos ênfase aos seguintes recursos: 4. Campo de entrada Aqui podemos definir objetos como funções e pontos, além de realizar comandos algébricos. Clicando no botão com a letra alfa, é possível inserir símbolos matemáticos. 5. Janela de Álgebra Nessa janela, podem ser visualizadas fórmulas e objetos matemáticos inseridos no campo de visualização. Exercícios Motivação Os exercícios a seguir exploram os recursos do Geogebra e foram definidos com base na lista de assuntos de Matemática nos quais os alunos da Escola Jarbas Passarinho possuem mais dificuldades. Exercício 1 – definição Demonstração do cálculo da área de um: a) Paralelogramo b) Triângulo c) Losango d) Trapézio Assunto: Geometria Plana (apoio para ensino da Geometria Espacial); Exercício 1 – passo a passo 1. Criar os polígonos. Dica: construir o paralelogramo fracionado em 1 quadrado e 2 triângulos. 2. Partindo da área do retângulo, fazer as manipulações necessárias para concluir a demonstração. Exercício 1 – resultados a) b) c) d) Exercício 1 – resultados a) b) c) d) Exercício 2 – definição Provar o Teorema de Pitágoras através do uso de áreas. Assunto: Relações Métricas no Triângulo retângulo Exercício 2 – passo a passo Prova I 1. Construir um quadrado composto de outros dois quadrados menores de lados b e c, e quatro triângulos; 2. Retirar os dois quadrados e alterar a posição dos triângulos. Prova II 1. Construir um trapézio de altura b + c, de base menor b e base maior c; 2. Calcular a área do trapézio; 3. Igualar a área do trapézio à área das figuras que o compõem. Exercício 2 – resultado Exercício 3 – definição Provar: a) Lei dos Senos Assunto: Lei do seno e do cosseno Exercício 3 – passo a passo Lei dos Senos 1. Definir triângulo inscrito, seno, ângulo inscrito e ângulos que determinam arcos; 2. Criar um triângulo inscrito. Por um determinado vértice, traçar o diâmetro e projetar outro triângulo como na figura a seguir. Nos outros vértices o processo é semelhante. Exercício 3 – resultado Exercício 4 – definição Outras formas de calcular a área de um triângulo: a) Em termos de dois de seus lados e o seno do ângulo localizado entre eles; b) Do semi-perímetro e do raio inscrito. Assunto: Geometria Plana (apoio ao ensino da Geometria Espacial). Exercício 4 – passo a passo 1. Definir seno, lei dos senos, polígono inscrito e circunscrito, área, perímetro e semi-perímetro. 2. Criar os casos. a) Utilizar altura em termo do seno b) Utilizar definição de área e de semi-perímetro. Exercício 4 – resultado Exercício 5 – definição Provar fórmula de ângulos internos de um polígono regular Assunto: Geometria Plana (apoio ao ensino da Geometria Espacial). Exercício 5 – passo a passo 1. Definir ângulos internos e polígonos regulares. 2. Criar polígonos regulares 3. Dividir os polígonos regulares em triângulos isósceles com a base correspondente aos lados dos polígonos regulares. Exercício 5 – resultado Exercício 6 – definição Provar ângulos notáveis. Assunto: Relações Métricas no Triângulo retângulo Exercício 6 – passo a passo 1. Definição de Seno, Cosseno e Tangente. 2. Definição das propriedades de um triângulo equilátero. 3. Criação de triângulos especiais. i. Triângulo a partir da altura de um triângulo equilátero. ii. Triângulo a partir da diagonal de um quadrado. 4. Calculo do Seno, Cosseno e Tangente. Exercício 6 – resultado Exercícios 7 e 8 – tema Razões trigonométricas na circunferência. Assunto: Trigonometria no ciclo Exercícios 7 e 8 – resultado Exercício 7 – definição Construção de: Cosseno, Seno e Tangente. Exercício 7 – passo a passo Cosseno 1. Criar o círculo trigonométrico 2. Criar triangulo retângulo com um vértice no círculo, outro no centro e o último na reta perpendicular ao eixo X que passa pelo vértice na circunferência, nomeando esse ponto de cosseno. Exercício 7 – resultado Exercício 7 – passo a passo Seno 1. Criar o círculo trigonométrico 2. Criar triangulo retângulo com um vértice no círculo, outro no centro e o último na reta perpendicular ao eixo Y que passa pelo vértice na circunferência, nomeando esse ponto de seno. Exercício 7 – resultado Exercício 7 - passo a passo Tangente 1. Criar o círculo trigonométrico 2. Criar triangulo retângulo com um vértice no círculo, outro no centro e o último na reta perpendicular ao eixo Y que passa pelo vértice na circunferência. 3. Criar a reta que passa tangente à circunferência no ponto P(1,0) 4. Prologar o segmento centro-vértice na circunferência até a reta tangente e nomear o segmento apropriado de tangente. Exercício 7 – resultado Exercício 8 – definição Construção de: Cossecante, Secante e Cotangente. Exercício 8 – passo a passo Secante e Cossecante 1. Criar o círculo trigonométrico; 2. Criar triangulo retângulo com um vértice no círculo, outro no centro e o último na reta perpendicular ao eixo Y que passa pelo vértice na circunferência; 3. Criar a reta tangente à circunferência no vértice do triângulo retângulo; 4. O ponto de intersecção dessa reta tangente com a reta OY nomeamos cossecante e com a reta OX nomeamos secante. Exercício 8 – passo a passo Cotangente 1. Criar o círculo trigonométrico; 2. Criar triangulo retângulo com um vértice no círculo, outro no centro e o último na reta perpendicular ao eixo Y que passa pelo vértice na circunferência; 3. Criar a reta que passa tangente à circunferência no ponto P(0,1); 4. Prologar o segmento centro - vértice na circunferência até a reta tangente, nomeando o segmento apropriado de cotangente. Exercício 8 – resultado Exercício 8 – resultado Exercício 9 – definição Explicar variações numa função afim, quando alterados o coeficiente angular a ou o coeficiente linear b, e numa função quadrática, quando se alteram os valores de a, b, c. Exercício 9 – passo a passo 1. Definir a função que será criada; 2. Criar, dependendo da função, dois ou três controles deslizantes; 3. Criar a função desejada; 4. Mostrar a mudança nas variáveis, quando alterado o controle deslizante. Exercício 9 – resultado Exercício 10 – definição Gráfico da função logarítmica a partir da função exponencial Assunto: Função Logarítmica e Exponencial Exercício 10 – passo a passo 1. Criar a reta y = x 2. Criar o controle deslizante “a” no intervalo desejado. 3. Criar a função exponencial f(x) = a^x Obs.: Com a variação do controle deslizante podemos mostrar o gráfico de vários exemplos da função logarítmica. Exercício 10 – resultado Caso a > 1 Exercício 10 – resultado Caso 0 < a < 1 Exercício 11 Simetria. Assunto: Simetrias Exercício 11 – definição Definições: 1. 2. 3. 4. Rotação Translação Reflexão Simetria axial Exercício 11 – passo a passo Rotação 1. Criar o polígono e o ponto que se deseja rotacionar; 2. Rotacionar o polígono através da barra de ferramentas. Translação 1. Criar o polígono e o vetor tomado como base; 2. Transladar através da barra de ferramentas. Reflexão 1. Criar o polígono, as retas e/ou o ponto que será tomado como referência; 2. Refletir através da barra de ferramentas. Exercício 11 – passo a passo Simetria axial 1. Criar o objeto e a reta que será tomada como base; 2. Refletir o objeto utilizando a barra de ferramentas. Simetria radial (criação da estrela) 1. Criar o quadrilátero BHID’’; 2. Criar ângulos com amplitude fixa de 72º e retas correspondentes; 3. Refletir o objeto utilizado a barra de ferramentas. Exercício 11 – resultado Rotação. Exercício 11 – resultado Translação. Exercício 11 – resultado Reflexão. Exercício 11 – resultado Simetria axial. Exercício 11 – resultado Simetria radial. GEOGEBRA NA SALA DE AULA Instrutores: Rodrigo Mendes (DMAT/UFPE) – [email protected] Hugo Leonardo (DM/UFRPE) – [email protected] Coordenador do projeto: George Valença (DEINFO/UFRPE) – [email protected] Agosto/2014