RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS: COMBINATÓRIA EM GEOMETRIA. Palavras-chave: Resolução de problemas; Combinatória; Geometria.

Documentos relacionados
CONTANDO RELAÇÕES E FUNÇÕES

SEQUÊNCIAS DIDÁTICAS E ENSINO DE ANÁLISE COMBINATÓRIA

MATEMÁTICA PLANEJAMENTO 2º BIMESTRE º B - 11 Anos

Conceitos básicos de Geometria:

DESVENDANDO O INTERESSANTE MUDO DA LÓGICA RESUMO

Av. João Pessoa, 100 Magalhães Laguna / Santa Catarina CEP

Material Teórico - Módulo Elementos Básicos de Geometria Plana - Parte 3. Paralelogramos Especiais. Oitavo ano do Ensino Fundamental

Solução da prova da 2.ª Fase

PLANIFICAÇÃO ANUAL MATEMÁTICA 4º ANO

Figuras Geométricas planas e espaciais. Rafael Carvalho

MATEMÁTICA PLANEJAMENTO 3º BIMESTRE º B - 11 Anos

Questões da 1ª avaliação de MA 13 Geometria, 2016

AGRUPAMENTO de ESCOLAS Nº1 de SANTIAGO do CACÉM Ano Letivo 2013/2014 PLANIFICAÇÃO ANUAL

Palavras-chave: Cônicas; Geogebra; Ensino; Aprendizagem; Teoria da Instrumentação.

3ª Eduardo e Ana. Competência Objeto de aprendizagem Habilidade

Planificação de Matemática 9º ano. Ano letivo: 2014/15

Que tal estudar geometria dinâmica?

As habilidades matemáticas que se evidenciam nesse Padrão de Desempenho são elementares para este período de escolarização.

EMENTA ESCOLAR III Trimestre Ano 2014

RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS NO ENSINO DE MATEMÁTICA

1. Quantos são os planos determinados por 4 pontos não coplanares?justifique.

PLANO DE ENSINO Disciplina: Matemática 8º ano Professor(a): Gracivane Pessoa

Algumas aplicações da Geometria Analítica. Some applications of Analytic Geometry

SOLUCÃO DAS ATIVIDADES COM VARETAS

GEOMETRIA PLANA. Segmentos congruentes: Dois segmentos ou ângulos são congruentes quando têm as mesmas medidas.

AGRUPAMENTO de ESCOLAS de SANTIAGO do CACÉM Ano Letivo 2016/2017

MINI-CURSO Geometria Espacial com o GeoGebra Profa. Maria Alice Gravina Instituto de Matemática da UFRGS

Triângulos e quadriláteros - o triângulo, formado por três segmentos (3 lados); - o quadrilátero, formado por quatro segmentos (4 lados).

Programa da Disciplina

à situação. à situação.

FORMAÇÃO CONTINUADA PARA PROFESSORES DE MATEMÁTICA FUNDAÇÃO CECIERJ/SEEDUC-RJ COLÉGIO ESTADUAL DOM JOÃO VI

Atividade 1 Retrato Falado

AGRUPAMENTO de ESCOLAS de SANTIAGO do CACÉM Ano Letivo 2015/2016 PLANIFICAÇÃO ANUAL. Documento(s) Orientador(es): Programa e Metas de Aprendizagem

Departamento de Matemática Ano letivo 2016/17 CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO PARA O ENSINO BÁSICO Grupo 230 Matemática (2ºciclo)

AGRUPAMENTO de ESCOLAS de SANTIAGO do CACÉM Ano Letivo 2017/2018 PLANIFICAÇÃO ANUAL

1ª Ana e Eduardo. Competência Objeto de aprendizagem Habilidade

Primeiramente é importante destacar um aspecto referente a definições, nomenclatura e classificações.

- Plano Anual 4º Ano de Escolaridade -

CONSTRUÇÕES GEOMÉTRICAS E DEMONSTRAÇÕES nível 2

Raciocínio combinatório por meio da resolução de problemas

Tradicionalmente tornou-se consensual na literatura definir problema como uma situação que envolve o aluno em atividade, mas para a qual não conhece

Material Teórico - Módulo: Vetores em R 2 e R 3. Módulo e Produto Escalar - Parte 2. Terceiro Ano - Médio

AGRUPAMENTO DE ESCOLAS PROF. PAULA NOGUEIRA - OLHÃO DEPARTAMENTO DE MATEMÁTICA DOS 2º E 3º CICLOS CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO DE MATEMÁTICA

MESTRADO PROFISSIONAL EM MATEMÁTICA EM REDE NACIONAL. ENQ Gabarito. a(x x 0) = b(y 0 y).

ENSINO Caneta de quadro branco, quadro branco.

Matriz de Referência de matemática 9º ano do ensino fundamental

Polígonos PROFESSOR RANILDO LOPES 11.1

SOLUCÃO DAS ATIVIDADES COM GEOTIRAS

UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS INSTITUTO DE MATEMÁTICA E ESTATÍSTICA EPECIALIZAÇÃO EM EDUCAÇÃO MATEMÁTICA. Atividade 1

» Teorema (CROSSBAR) Seja ABC um triângulo e seja X um ponto em seu interior. Então todo raio AX corta o lado BC.

Departamento de Matemática e Ciências Experimentais PLANO DE ESTUDO MATEMÁTICA 2015/2016 5º Ano de escolaridade

MÓDULO INICIAL RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS

Matemática. Nesta aula iremos aprender as. 1 Ponto, reta e plano. 2 Posições relativas de duas retas

Combinatória II Continuação

Algumas Reexões. Na Sala de Aula

MESTRADO PROFISSIONAL EM ENSINO DA MATEMÁTICA DA PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE SÃO PAULO LIETH MARIA MAZIERO

PLANO DE ENSINO Disciplina: Matemática 8º ano Professor(a): Gracivane Pessoa. Competências Habilidades Conteúdos. I Etapa

n. 20 INDUÇÃO MATEMÁTICA

P L A N I F I C A Ç Ã O A N U A L

4ª OLIMPÍADA PONTAGROSSENSE DE MATEMÁTICA

Paralelismo. MA13 - Unidade 3. Resumo elaborado por Eduardo Wagner baseado no texto: A. Caminha M. Neto. Geometria.

PLANEJAMENTO Disciplina: Matemática Série: 7º Ano Ensino: Fundamental Prof.:

Agrupamento de Escolas Fragata do Tejo Moita. Escola Básica 2º e 3º Ciclos Fragata do Tejo

ROTEIRO DE RECUPERAÇÃO SEMESTRAL MATEMÁTICA 7º ANO. Nome: Nº - Série/Ano. Data: / / Professor(a): Eloy/Marcello/Renan

ASSUNTO: Conteúdo para Prova Oficial e Prova Geral

CONHECENDO E EXPLORANDO O GEOPLANO

Quadro de conteúdos MATEMÁTICA

PLANO ANUAL DE DEPENDÊNCIA DE MATEMÁTICA FUNDAMENTAL

1º Período MATEMÁTICA 4.º ANO. setembro. Domínios Conteúdos programáticos Objetivos/Descritores de desempenho

PLANO DE CURSO DISCIPLINA: GEOMETRIA EUCLIDIANA PLANA E DESENHO GEOMÉTRICO PERÍODO: 2 O. DISCIP. OBRIGATÓRIA ( X )

O quadrado e outros quadriláteros

DEPARTAMENTO DE MATEMÁTICA INFORMÁTICA DISCIPLINA: Matemática (7º Ano) METAS CURRICULARES/CONTEÚDOS... 1º Período

PLANO CURRICULAR DISCIPLINAR. MATEMÁTICA 7º Ano

CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO 1º CICLO 4.º ANO DE ESCOLARIDADE MATEMÁTICA

4.3 A solução de problemas segundo Pozo

ANEXO I UNIVERSIDADE DA REGIÃO DE JOINVILLE UNIVILLE COLÉGIO DA UNIVILLE PLANEJAMENTO DE ENSINO E APRENDIZAGEM

Matriz Curricular 1º Ciclo 4.ºAno / 2016 Ano de Escolaridade: 4.º Ano Matemática

P L A N I F I C A Ç Ã O A N U A L

Conceitos e Controvérsias

Eduardo. Competência Objeto de aprendizagem Habilidade

GGM /11/2010 Dirce Uesu Pesco Geometria Espacial

RECRO MATEMÁTICA 6º ANO 1º BIMESTRE EIXO: NÚMEROS E OPERAÇÕES

MATEMÁTICA 3.º CICLO

PLANIFICAÇÃO MENSAL/ANUAL Matemática 4.ºano

PLANIFICAÇÃO ANUAL 2015/ º Ano Matemática. METAS Domínios/Conteúdos Objetivos Descritores de Desempenho

TEMA / CONTEÚDOS OBJETIVOS / DESCRITORES DE DESEMPENHO AVALIAÇÃO GESTÃO DO TEMPO Contar até ao bilião (mil milhões).

Noções de Geometria. Professora: Gianni Leal 6º B.

Matemática PROFESSOR: Francisco Monteiro OBJETIVO GERAL

PLANO DE ENSINO E APRENDIZAGEM

Indução Matemática. Profa. Sheila Morais de Almeida. junho DAINF-UTFPR-PG

Propriedades geométricas e combinatórias dos polígonos convexos

PLANIFICAÇÃO ANUAL DE MATEMÁTICA

Matemática 2º Ano 3º Bimestre/2013 Plano de Trabalho 2 Pirâmides

III CAPÍTULO 21 ÁREAS DE POLÍGONOS

Geometria Plana - Aula 05

ESCOLA BÁSICA DE MAFRA 2016/2017 MATEMÁTICA (2º ciclo)

3. Tem-se: Como não pode ser, então. ( não pode ser porque se assim fosse a probabilidade de sair a face numerada com o número

Curva de Koch: Uma abordagem para o Ensino Médio

AGRUPAMENTO DE ESCOLAS DE VALE DE MILHAÇOS PLANIFICAÇÃO ANUAL DE MATEMÁTICA 4.º ANO DE ESCOLARIDADE

PLANO DE ENSINO E APRENDIZAGEM

Transcrição:

RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS: COMBINATÓRIA EM GEOMETRIA Heitor Achilles Dutra da Rosa Instituto Federal do Rio de Janeiro - IFRJ heitor_achilles@yahoo.com.br Resumo: Existem várias questões geométricas que podem ser resolvidas por métodos combinatórios, mas o caso oposto (talvez menos frequente) também existe. É possível resolver exercícios e problemas combinatórios usando ferramentas geométricas. O objetivo deste minicurso é discutir a possibilidade de conexão entre combinatória e geometria via resolução de problemas. Palavras-chave: Resolução de problemas; Combinatória; Geometria. 1. Introdução O saber matemático pode ser caracterizado por aspectos objetivos tais como conceitos, propriedades e definições. Mas a subjetividade também constitui uma via de elaboração do conhecimento. Segundo Pais (2006) a aprendizagem de conceitos requer um fluxo constante de retificações produzidas na dimensão subjetiva. Sendo assim, a construção da objetividade ocorre por meio de experiências subjetivas e dessa forma não há como isolar esses dois aspectos. Ao resolver um problema o indivíduo estabelece vínculos entre a subjetividade e objetividade. O trabalho dos cientistas, por exemplo, ocorre de acordo com essa perspectiva. Para resolver seus problemas precisam lançar mão de conceitos, modelos, definições, algoritmos e teoremas. Assim, ao estabelecer entre esses elementos relações e ou articulações, potencialmente qualitativas, pode surgir um leque de possibilidades de soluções criativas e como consequência a expansão do significado do saber. Valer destacar que o trabalho com a resolução de problemas permite o desenvolvimento intelectual do estudante, no que diz respeito ao saber matemático e também propicia interligar não só a Matemática com outras áreas do conhecimento, mas estabelecer conexões entre áreas dentro da própria Matemática. 2. Combinatória em geometria Anais do XI Encontro Nacional de Educação Matemática ISSN 2178-034X Página 1

As técnicas de contagem usualmente realizadas no cotidiano restringem-se, normalmente à contagem direta, isto é, à exibição explícita dos objetos envolvidos e seu registro um a um. Essa técnica torna-se insuficiente quando se trata de situações em que o número de objetos é muito grande ou não se dispõe de uma maneira conveniente de listálos. Para lidar com estas situações, é necessário dispor-se de bons métodos de contagem. Nesse contexto o objeto de estudo corresponde à resolução de situações em que a contagem se reduz em saber de quantas maneiras um determinado grupo de objetos pode ser escolhido, sem e com restrições em relação à ordem em que são selecionados. Estes conceitos, propriamente formulados e verbalizados, permitem a transição imediata do pensamento cotidiano para o pensamento científico. Os resultados do estudo de Combinatória transcendem em muito o âmbito exclusivo da disciplina. Como os entes matemáticos utilizados são apenas números naturais e as operações elementares entre eles, os métodos de pensamento utilizados, que são de caráter geral e formativo, apresentam-se de maneira clara e despojada de complicações teóricas, conceituais ou notacionais. Isto propicia ao aluno o exercício de competências fundamentais como planejamento de estratégias de resolução de problemas, divisão de problemas em casos, análise envolvendo números pequenos levando à generalização e à crítica dos resultados obtidos. Os reflexos positivos deste exercício são imediatos no desempenho escolar global e na prática cotidiana. Dessa forma, pensar sob um ponto de vista combinatório requer que os alunos explorem criativamente os aspectos estruturais de uma situação problema, com o desejo de reduzi-lo a cada caso mais simples ou a um problema previamente resolvido. Como resultado, muitas possibilidades de solução são analisadas sistematicamente, e um conhecimento útil é ganho a partir de certas tentativas corretas e incorretas. A seguir são apresentados problemas cujos enunciados contam de alguma forma com o apelo geométrico. A ideia é aplicar os pressupostos discutidos acima relacionandoos às características e propriedades dos objetos geométricos presentes em cada enunciado a fim de solucionar os problemas. 2.1 Problemas elementares Os problemas propostos a seguir têm como objetivo promover discussão em torno da construção de estratégias eficientes que conduzam a solução dos mesmos. Sendo assim Anais do XI Encontro Nacional de Educação Matemática ISSN 2178-034X Página 2

pretende-se refletir sobre as estratégias mais econômicas e adaptadas a cada problema apresentado. Vale lembrar que é de fundamental importância, em cada problema, discutir as características e propriedades geométricas que os objetos presentes em cada enunciado possuem. Isso se deve ao fato de que as propriedades podem servir como elementos facilitadores na hora da escolha de uma estratégia e ou técnica combinatória para resolução. As características e propriedades dos objetos geométricos em cada problema permitirão ainda, podem ajudar a caracterizar a escolha de uma técnica em detrimento de outra. Problema 1 Dados n pontos distintos não alinhados, quantos seguimentos de reta podem ser obtidos a partir desses pontos? Problema 2 Quantas diagonais possui um polígono regular de n lados? Problema 3 Quantos paralelogramos são determinados por um conjunto de 6 retas paralelas interceptando um outro conjunto de 9 retas paralelas? Problema 4 Quantos triângulos distintos podemos formar dispondo de 20 pontos num plano, 8 dos quais são colineares? Problema 5 De quantas maneiras podemos gravar os números de 1 a 6 sobre as faces de um cubo, se: A) Cada face do cubo é pintada de uma cor diferente? B) As faces do cubo são indistinguíveis? Problema 6 De quantos modos podemos pintar um cubo, usando 6 cores diferentes, sendo cada face de uma cor? Problema 7 Anais do XI Encontro Nacional de Educação Matemática ISSN 2178-034X Página 3

Sobre uma circunferência existem 6 pontos distintos. Quantos polígonos, não necessariamente convexos, podemos construir tendo por vértices esses 6 pontos? Problema 8 Qual é o polígono regular que tem o mesmo número de lados e de diagonais? 2.2 Problemas avançados De acordo com Polya (1995): Uma grande descoberta resolve um grande problema, mas há sempre uma pitada de descoberta na resolução de qualquer problema. O problema pode ser modesto, mas se ele desafiar a curiosidade e puser em jogo as faculdades inventivas, quem o resolver por seus próprios meios, experimentará a tensão e gozará o triunfo da descoberta. A resolução dos problemas a seguir requer um maior grau de criatividade e maior capacidade de generalização de fatos. A ideia é propor estratégias de resolução que recorram ao apelo das propriedades geométricas que podem ser extraídas de cada enunciado, valorizando-as ao máximo, a fim de poder identificar padrões e regularidades que possa auxiliar processos indutivos e dedutivos de raciocínio. Problema 1 Considere um polígono convexo com n vértices (Chamamos um polígono convexo, se todo ângulo dele é convexo, isto é, menor que 180 ). Assuma que ele não tem três diagonais passando por um mesmo ponto. Quantos pontos de interseção tem as diagonais? Observações: Os vértices não são contados como interseções. Não consideramos interseções de diagonais fora do n-ágono. Problema 2 Vamos traçar n retas no plano. Essas retas dividem o plano em algum número de regiões. Quantas regiões obtemos? Problema 3 Mostre que um conjunto de n retas em posição geral no plano divide o plano em Anais do XI Encontro Nacional de Educação Matemática ISSN 2178-034X Página 4

1 + n(n + 2)/2 regiões. Problema 4 Prove que se nos são dados cinco pontos no plano tal que nunca três deles estão sobre uma reta, então podemos sempre encontrar quatro pontos entre eles que formam os vértices de um quadrilátero convexo. Problema 5 Desenhe 8 pontos no plano de tal maneira que nunca cinco deles formam um pentágono convexo. Problema 6 Qual o número máximo de pontos do plano, posição geral, que não contém os vértices de um n-ágono convexo? 3. Considerações Finais Já é consenso entre os educadores e matemáticos que, no ensino bem sucedido, os alunos precisam compreender aquilo que aprendem e que essa compreensão é garantida quando eles participam da construção das ideias matemáticas. Dessa forma, alcançar tais objetivos só é possível quando os próprios professores compreendem os conceitos matemáticos abstratos. 4. Referências POLYA, G. A arte de resolver problemas: um novo aspecto matemático. Rio de Janeiro: Interciência, 1995. LIMA, E. L. ET AL. Temas e Problemas. Rio de Janeiro: SBM, 2003. LOVÁSZ, L.; PÉLIKAN, J.; VESZTERGOMBI, K. Matemática discreta. Rio de Janeiro: SBM, 2005. PAIS, L. C. Ensinar e aprender matemática. Belo Horizonte: Autêntica, 2006. SANTOS, J. P. O. et al Introdução à análise combinatória. São Paulo: Editora da UNICAMP, 2002. Anais do XI Encontro Nacional de Educação Matemática ISSN 2178-034X Página 5