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ProfMat 2014 1 OS FRACTAIS E O LIMITE DE UMA FUNÇÃO: UMA EXPLORAÇÃO COM O GEOGEBRA Anderson Ervino Schwertner 1 Universidade do Minho (Portugal) [email protected] Clenir Fernanda Alba 2 Universidade Tecnológica Federal do Paraná (Brasil) [email protected] Rodolfo Eduardo Vertuan 3 Universidade Tecnológica Federal do Paraná (Brasil) [email protected] Resumo O presente artigo foi desenvolvido no intuito de contribuir de forma dinâmica e significativa na abordagem inicial do tópico de “Teoria de Limites”, a ser ministrado aos alunos do curso de Matemática A do 12º ano do Ensino Secundário. Para tal fim, apresentamos uma atividade exploratória composta por duas sequências didáticas com o software GeoGebra, com as quais pretende-se que os alunos possam adquirir uma noção intuitiva do que é o “limite de uma função”. A proposta de exploração compõe-se de uma breve exposição sobre Geometria Fractal; a apresentação do software GeoGebra, de sua interface e de algumas ferramentas; a construção de fractais usando as ferramentas disponíveis no software GeoGebra; uma análise de um fractal a cada iteração realizada; o estabelecimento de funções para perímetro, área, etc.; e por fim, uma previsão do comportamento de cada uma das funções quando o número de iterações tende a crescer infinitamente. É durante esta última fase, que a noção intuitiva 1 Aluno do curso de Licenciatura em Matemática da Universidade do Minho. Bolsista do Programa de Licenciaturas Internacionais da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (PLI-CAPES). 2 Aluna do curso de Licenciatura em Matemática da Universidade Tecnológica Federal do Paraná Câmpus Toledo (Brasil). Bolsista do Programa Institucional de Bolsa de Iniciação à Docência (PIBID-CAPES). 3 Professor Doutor do curso de Licenciatura em Matemática da Universidade Tecnológica Federal do Paraná Câmpus Toledo (Brasil). Coordenador de área do PIBID-CAPES.

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ProfMat 2014

1

OS FRACTAIS E O LIMITE DE UMA FUNÇÃO: UMA

EXPLORAÇÃO COM O GEOGEBRA

Anderson Ervino Schwertner1

Universidade do Minho (Portugal)

[email protected]

Clenir Fernanda Alba2

Universidade Tecnológica Federal do Paraná (Brasil)

[email protected]

Rodolfo Eduardo Vertuan3

Universidade Tecnológica Federal do Paraná (Brasil)

[email protected]

Resumo

O presente artigo foi desenvolvido no intuito de contribuir de forma dinâmica e

significativa na abordagem inicial do tópico de “Teoria de Limites”, a ser ministrado

aos alunos do curso de Matemática A do 12º ano do Ensino Secundário. Para tal fim,

apresentamos uma atividade exploratória composta por duas sequências didáticas com o

software GeoGebra, com as quais pretende-se que os alunos possam adquirir uma noção

intuitiva do que é o “limite de uma função”. A proposta de exploração compõe-se de

uma breve exposição sobre Geometria Fractal; a apresentação do software GeoGebra,

de sua interface e de algumas ferramentas; a construção de fractais usando as

ferramentas disponíveis no software GeoGebra; uma análise de um fractal a cada

iteração realizada; o estabelecimento de funções para perímetro, área, etc.; e por fim,

uma previsão do comportamento de cada uma das funções quando o número de

iterações tende a crescer infinitamente. É durante esta última fase, que a noção intuitiva

1 Aluno do curso de Licenciatura em Matemática da Universidade do Minho. Bolsista do Programa

de Licenciaturas Internacionais da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

(PLI-CAPES).

2 Aluna do curso de Licenciatura em Matemática da Universidade Tecnológica Federal do Paraná –

Câmpus Toledo (Brasil). Bolsista do Programa Institucional de Bolsa de Iniciação à Docência

(PIBID-CAPES).

3 Professor Doutor do curso de Licenciatura em Matemática da Universidade Tecnológica Federal

do Paraná – Câmpus Toledo (Brasil). Coordenador de área do PIBID-CAPES.

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de “limite de uma função” começa a consolidar-se e portanto, é muito importante que o

professor esteja atento as dificuldades demonstradas pelos educandos.

Palavras-chave: Limite de uma função, Funções, Geometria Fractal, GeoGebra.

O uso de softwares no ensino da Matemática

A utilização de softwares vem ganhando espaço no ambiente escolar, principalmente no

ensino da matemática, constituindo uma forma de motivação para o aprendizado através

da curiosidade dos alunos e de seu fascínio pela tecnologia. Aliado às demais

tecnologias, sua correta utilização proporciona métodos de ensino-aprendizagem mais

dinâmicas e investigativos, podendo facilitar a compreensão de diferentes conceitos e

representações e desenvolver certa autonomia quanto ao pensar, refletir e criar soluções.

Neste sentido, Fernandes e Vaz (1998) afirmam que:

“Mais especificamente, a utilização de tecnologia nas aulas de

Matemática justifica-se na medida em que tem potencial para promover

uma aprendizagem mais profunda e significativa, favorecer uma

abordagem indutiva ou experimental da matemática, e desenvolver as

suas aplicações (p. 44).”

No âmbito da realização das atividades discutidas nesse artigo, o professor deve exercer

o papel de mediador das ações dos alunos, sendo o próprio educando o construtor de seu

conhecimento. Tal visão da relação professor-aluno contribui para a formação de

valores associados ao desenvolvimento humano, tal como a autonomia e a criticidade,

tornando assim o indivíduo mais consciente e ativo na sociedade na qual se encontra

inserido.

A Geometria Fractal

Benoit B. Mandelbrot (1924 - 2010), ao observar a natureza, notou que as formas

geométricas puras de Platão não possuíam a capacidade de representar o mundo de

maneira exata, mas sim, fornecia apenas uma aproximação grotesca da realidade, pois

tais formas não conseguiam reproduzir as irregularidades de um terreno, ou as lascas de

uma pedra, ou ainda a forma das nuvens. Percebeu então a necessidade prática das

formas geométricas impuras, da irregularidade da forma, concluindo também que as

figuras geométricas puras serviam para representar as construções do homem, porém a

natureza era a manifestação das formas irregulares.

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Figura 1 – Irregularidade das rochas. Bryce Canyon (Utah – EUA). Fonte:

http://www.amazingplacesonearth.com/bryce-canyon-usa/. Acedido em 25 de Agosto de 2013.

Mandelbrot interessou-se então pelo estudo destas formas irregulares, contemplando

também figuras tidas por seus colegas matemáticos como “monstros” ou “demônios” da

geometria (Mandelbrot, 1977). Tais formas receberam esta alcunha, pois desafiavam as

noções comuns de infinito, não havia uma descrição/explicação objetiva e,

aparentemente, não possuíam utilidade alguma.

Um destes “monstros” geométricos é o Triângulo de Sierpinski, cuja área tende a zero

conforme o número de iterações4 tende ao infinito. Esta construção causava

estranhamento entre os matemáticos, visto que mesmo a área tendendo a zero, o

perímetro da figura tendia ao infinito, ou seja, um espaço nulo estava contido dentro de

uma figura de perímetro infinito.

Figura 2 – Primeira à quinta do Triângulo de Sierpinski. Fonte:

http://2.bp.blogspot.com/_jkN19G5rkJo/TGgx1g3dlWI/AAAAAAAAAAc/FUi-2Hggltc/s320/

sierpiski.gif. Acedido em 25 de Agosto de 2013.

4 Segundo o Dicionário Online Michaelis, “iteração” significa: Ato de iterar ou repetir. Fonte:

http://michaelis.uol.com.br/moderno/portugues/index.php?lingua=portugues-portugues&palavra

=itera %E7%E3o. Acedido em 02 de Março de 2014.

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Outro exemplo que podemos citar é o Floco de Neve de Koch, ou Ilha de Koch. Neste

pode-se notar que mesmo o perímetro tendendo ao infinito, a área da figura não

ultrapassará a área da circunferência circunscrita ao triângulo original.

Figura 3 – Primeira à quinta iteração do Floco de Neve de Koch. Fonte:

http://www.ceticismoaberto.com/wp-content/uploads/imagens4/fractalkoch.gif. Acedido em 25

de Agosto de 2013.

Em 1975, ao folhar um dicionário de latim, Mandelbrot encontrou o verbo latino

“frangere”, que significa quebrar, fraturar, irregular, e achou tal nome adequado as

formas que estudava, a partir de então, os “demônios” da geometria, que ainda não

possuíam uma nomenclatura geral, passaram a ser chamados de Fractais (Mandelbrot,

1977).

Os fractais, enquanto figuras geométricas possuem quatro características básicas, a

saber:

1. Autossimilaridade: Cada parte que compõe um conjunto fractal é uma

reprodução em menor escala da totalidade do fractal. A autossimilaridade

manifesta-se de duas maneira diferentes, podendo ser exata, como a gerada por

algoritmos matemáticos, ou aproximada, como a que ocorre na natureza;

Figura 4 – Fractal com autossimilaridade exata. Conjunto de Cantor. Fonte:

http://www.ced.ufsc.br/men5185/trabalhos/28_fractal/image001.jpg. Acedido em 25 de Agosto

de 2013.

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Figura 5 – Fractal com autossimilaridade aproximada. Brócolis Romanesco. Fonte:

http://ceeabm.files.wordpress.com/2012/01/brocolis_romanesco.jpg. Acedido em 25 de Agosto

de 2013.

2. Complexidade Infinita: O conjunto todo é representado em cada uma das partes

do conjunto indefinidamente.

Figura 6 – Conjunto de Mandelbrot. Fonte: http://www-tc.pbs.org/wgbh/nova/insidenova/

fractal-large.jpg. Acedido em 25 de Agosto de 2013.

3. Irregularidade: Fractais são formas cujo perímetro apresenta irregularidade de

contorno, sendo fragmentados, rugosos.

Figura 7 – Árvore de Pitágoras. Fonte: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/ commons/

thumb/8/88/Pythagoras_tree_1_1_13_Summer.svg/384pxPythagoras_tree_1_1_13_

Summer.svg.png. Acedido em 25 de Agosto de 2013.

4. Dimensão não-inteira: Usualmente, compreendemos por dimensão a forma de

disposição de determinado objeto no espaço, cujo valor varia entre os naturais

no período de 0 (ponto) à 3 (sólido). Porém, nos fractais o conceito de dimensão

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possui outro significado, a dimensão fornece parâmetros sobre o grau de

ocupação do espaço e a irregularidade do fractal, podendo assumir valores

fracionários (Almeida, Martinelli, Rodrigues & Silva, s.d.).

Conhecendo o software GeoGebra

O GeoGebra é um software de geometria dinâmica gratuito desenvolvido por Markus

Hohenwarter da Universidade de Salzburgo (Áustria) em 2001 (Padilha, 2012). Com a

sua popularização, o software tornou-se multiplataforma e atualmente existem versões

para as plataformas Linux, Windows, MAC OS e Android, além de aplicativos

baseados na tecnologia JAVA™ e também para navegador de internet Google Chrome.

Segundo Gravina (2001), os softwares de geometria dinâmica são:

“Ferramentas informáticas que oferecem régua e compasso virtuais,

permitindo a construção de objetos geométricos a partir das propriedades

que os definem. São micromundos que concretizam um domínio teórico,

no caso da geometria euclidiana, pela construção de seus objetos e de

representações que podem ser manipuladas diretamente na tela do

computador (p. 82).”

Uma das principais vantagens desse tipo de ambiente é a oportunidade de testar diversas

possibilidades, como segmentos de medidas diferentes, pontos no plano com

coordenadas distintas, entre outros, realizando apenas uma construção. Tal propriedade

é uma consequência do dinamismo do software e da associação que realiza entre a

construção do objeto matemático e a geometria analítica envolvida neste processo,

através da qual o software é capaz de recalcular pontos, segmentos, etc., e fornecer a

nova figura correspondente às alterações realizadas.

Outra característica que merece destaque é a possibilidade de criar novas ferramentas e

programar-las no software, de modo a personalizá-lo conforme o fim pretendido. Esta

funcionalidade será essencial nas sequências didáticas expostas neste artigo, no intuito

de facilitar a construção dos fractais e sua exploração, sendo instrumento indispensável

no incentivo à pesquisa. O software auxilia os discentes a criarem conjecturas sobre os

conceitos matemáticos e testarem essas conjecturas, permitindo o desenvolvimento do

raciocínio, da argumentação e da comunicação.

Explorando o software GeoGebra

Considerando a hipótese de desconhecimento do software pelos alunos, faz-se

necessária uma exploração inicial das ferramentas e funcionalidades do GeoGebra. Para

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tal, sugerimos ao professor que realize uma pequena explanação, abordando

principalmente os tópicos destacados nesta subseção.

A interface do GeoGebra é simples e de fácil compreensão, possui botões desdobráveis

e permite diversas opções de personalização, como mostrar eixos, grelhas, folha gráfica,

entre outros.

Figura 8 – Interface do GeoGebra. Fonte: GeoGebra (2013).

Na Figura 8 podemos notar:

1. Interface do software GeoGebra;

2. Barra de Menus: Permite abrir/salvar arquivos, opções de edição, exibição da

folha de cálculo, da folha gráfica, opções de personalização, criar ferramentas,

etc.;

3. Barra de Ferramentas: Contém as ferramentas de construção do software,

inserção de textos e imagens, e manipulação da Folha Gráfica;

4. Folha Algébrica: Apresenta a descrição algébrica dos objetos matemáticos,

como as coordenadas de um ponto, a equação da reta, entre outros;

5. Folha Gráfica: Folha onde são realizadas as construções geométricas;

6. Campo de Entrada: Suporta a inserção de funções do software através de

comandos escritos, além da possibilidade de criação de objetos matemáticos

através de sua descrição algébrica.

A Barra de Ferramentas é composta por um conjunto de 12 botões desdobráveis, cada

qual com suas ferramentas. Ao posicionar o cursor do rato sobre a ferramenta, uma

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caixa indica sua função e, ao clicar sobre o canto inferior direito do botão, é aberta a

lista de ferramentas deste ícone. Vejamos algumas delas:

Figura 9 – Barra de Ferramentas. Fonte: GeoGebra (2013).

1. Mover;

2. Novo ponto;

3. Reta (Dois Pontos);

4. Reta Perpendicular;

5. Polígono;

6. Circunferência (Centro, Ponto);

7. Elipse;

8. Ângulo;

9. Reflexão Axial (Objeto, Eixo);

10. Inserir Texto;

11. Seletor;

12. Arrastar a Folha Gráfica.

Sequência didática com o software GeoGebra

Sugerimos que os textos abaixo sejam disponibilizados aos educandos, seja por meio

impresso ou eletrônico, no início de cada atividade. O professor deverá dividir a sala em

grupos de trabalho com no máximo 3 alunos, ficando atento às possíveis dificuldades

manifestadas pelos alunos e buscando, sempre que possível, prestar a assistência

necessária.

Sequência Didática 1 – Árvore Fractal

1) Dê um duplo clique sobre o ícone do GeoGebra na área de trabalho.

2) Clique com o botão direito do rato sobre a folha gráfica e esconda os eixos e a

grelha, caso eles estiverem sendo exibidos. Clique no menu “Vista” e em

seguida no submenu “Folha Algébrica”, para exibi-la.

3) Selecione a ferramenta “Novo Ponto” e crie os pontos A e B, de modo que A≠B e

B tenha abcissa semelhante a de A. Selecione a ferramenta “Segmento de Reta”

e crie o segmento a=AB. Em seguida, selecione a ferramenta “Reta (Dois

Pontos)” e trace a reta b, que passa pelos pontos A e B.

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4) Selecione a ferramenta “Reta Perpendicular” e clique sobre a reta b e em seguida

sobre o ponto B. A reta c será criada.

Figura 10. Fonte: Autores.

5) Selecione a ferramenta “Ponto Médio ou Centro” e clique sobre A e em seguida

sobre B, note que o ponto C será criado. Selecione a ferramenta “Circunferência

(Centro e Ponto)”, clique sobre B e em seguida sobre C, a circunferência d foi

criada. Com a ferramenta “Interseção de Dois Objetos”, crie os pontos D e E,

interseções da reta c com a circunferência d, e o ponto F, interseção da reta b

com d. Sua construção deverá estar próxima a representação da Figura 11.

Figura 11. Fonte: Autores.

6) Selecione a ferramenta “Circunferência (Centro e Ponto)” e trace as

circunferências e, f, g, com centros em D, E, F e ponto B, respectivamente. Com

a ferramenta “Intercessão de Dois Objetos” marque os pontos G e H,

intercessões das circunferências e e g, e f e g, respectivamente. Com a

ferramenta “Semirreta (Dois Pontos)”, trace a semirreta h, de origem em B e que

passa por G, e a semirreta i, de origem em B e que passa por H. Selecione a

ferramenta “Intercessão entre Dois Objetos” e marque os pontos I, intercessão

da circunferência d com a semirreta h, e J, intercessão de d com i. Com a

ferramenta “Segmento de Reta (Dois Pontos)”, trace os segmentos j=BI e k=BJ.

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Figura 12. Fonte: Autores.

7) Na folha algébrica, note que há um pequeno círculo antes da descrição do

objetos, clique sobre o círculo antes do ponto C, note que o objeto não aparece

mais na folha gráfica. Repita o processo para todos os demais objetos da folha

algébrica, com exceção dos pontos A, B, I, J e os segmentos de reta a, j e k.

Clique com o botão direito sobre o ponto A, em seguida clique sobre “Mostrar

Rótulo”, note que o nome do ponto A não aparece mais na folha gráfica, apenas

o ponto. Repita o processo para os objetos restantes.

Figura 13. Fonte: Autores.

8) Clique no menu “Ferramentas”, em seguida no submenu “Criar Nova

Ferramenta”. Com a aba “Objetos Finais” selecionada, clique sobre os

segmentos de reta a, j, k e sobre os pontos I e J. Clique em “Seguinte”, confira

se os pontos A e B encontram-se na caixa de seleção, se não, adicione-os. Clique

em “Seguinte”, na caixa de texto “Nome da Ferramenta” digite “Árvore

Fractal”, clique em “Concluído” e em seguinte em “Ok”. Observe que nossa

nova ferramenta foi adicionada à caixa de ferramentas. Selecione a ferramenta

“Árvore Fractal”, clique sobre os pontos B e I e em seguida clique em B e J. O

que aconteceu?

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Figura 14. Fonte: Autores.

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

9) Selecione a ferramenta “Árvore Fractal” novamente, repita o processo algumas

vezes e veja o que ocorre. Cite três características que você conseguiu notar:

Figura 15. Fonte: Autores.

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

10) O que ocorre com o comprimento dos ramos da árvore à cada interação?

______________________________________________________________________

11) Com base em suas observações, tente preencher as tabelas abaixo:

Tabela 01 – Iterações da Árvore Fractal com AB=8 cm. Fonte: Autores.

ITERAÇÃO Nº DE RAMOS COMPRIMENTO DO RAMO GERADO COMPRIMENTO TOTAL

0 1 8 8

1

2

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3

Tabela 02 – Iterações da Árvore Fractal com AB=20 cm. Fonte: Autores.

ITERAÇÃO Nº DE RAMOS COMPRIMENTO DO RAMO GERADO COMPRIMENTO TOTAL

0 1 20 20

1

2

3

12) Você é capaz de generalizar os resultados anteriores para qualquer valor para o

comprimento de AB? E para qualquer número de interações? Tente preencher a

tabela abaixo:

Tabela 03 – Iterações da Árvore Fractal com AB=a cm e x iterações. Fonte: Autores.

ITERAÇÃO Nº DE RAMOS COMPRIMENTO DO RAMO GERADO COMPRIMENTO TOTAL

0 1 a a

1

2

3

x

13) Qual o comportamento que pôde notar quando o número de iterações cresce?

Isso é válido para qualquer número de interações?

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

14) O que acontece com o comprimento dos ramos gerados quando o número de

iterações tende a um número muito grande?

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

15) O que ocorre com o comprimento total dos ramos, se o número de iterações

crescer para valores muito grandes?

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

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16) Salve o documento do GeoGebra como “seunomearvore.ggb”. Abra uma nova

página do GeoGebra, mostre os eixos, transforme as generalizações que

encontrou na questão 12) em funções de x, onde x é o número de iterações e

a=10 cm, restringindo o intervalo da função para [0, infinito[, usando o

comando “Função[<Função>, <Valor inicial-x>,<Valor Final-x>]”. Olhando

para o gráfico das funções, suas respostas nas questões 13), 14) e 15) são

condizentes? Salve o documento como “seunomearvore2.ggb”.

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

Reflexão sobre a Sequência Didática 1

Em matemática, ao tentarmos determinar o comportamento de uma função f quando sua

variável independente x se aproxima de algum valor específico x0, pertencente ou não

ao seu domínio, buscamos determinar o limite da função f(x) quando x tende a x0. No

caso específico da função que retornava o comprimento total dos ramos, a qual

denotaremos por g(x)=a*2x , com a ∈ R

+ e g(x): N0→R

+. Observe que, quanto maior for

o número de iterações x, maior será o comprimento do ramo g(x). Logo, podemos

afirmar que o limite de g(x) quando x tende ao infinito é infinito.

Sequência Didática 2 – Quadrado Fractal

1) Abra o GeoGebra e esconda os eixos e a grelha. Deixe a “Folha de Álgebra”

visível no ecrã.

2) Selecione a ferramenta “Polígono Regular”, crie os pontos A e B, de modo que

A≠B e que a ordenada do ponto A seja próxima a ordenada de B. Irá abrir a

caixa de diálogo “Polígono Regular”, no campo “Número de Vértices” informe

o valor 4 e clique em “Ok”. Note que um polígono ABCD foi criado. Que

polígono é este? Qual a medida de suas arestas?

______________________________________________________________________

3) Com a ferramenta “Ponto Médio ou Centro”, construa os pontos E, F, G e H,

pontos médios dos segmentos AB, BC, CD e AD, respectivamente. Trace os

segmentos de reta e=EF, f=FG, g=GH e h=HE. Selecione a ferramenta

“Polígono” e clique sobre os pontos E, F, G, H e E. Note que o polígono EFGH

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foi criado. Sua construção deverá ter ficado semelhante a Figura 16. Que tipo de

polígono é EFGH?

______________________________________________________________________

Figura 16. Fonte: Autores.

4) Esconda o rótulo dos objetos e crie a ferramenta “Quadrado Fractal”,

selecionando na aba “Objetos finais”, os pontos C, D, E, F, G e H, os segmentos

e, f, g, h e os polígonos ABCD e EFGH, e na aba “Objetos Iniciais”, certifique-

se de que estejam selecionados os pontos A e B. Selecione a nova ferramenta e

clique sobre os pontos H e E. O que aconteceu?

Figura 17. Fonte: Autores.

______________________________________________________________________

5) Repita o processo (itere) algumas vezes. Que características você consegue

apontar?

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Figura 18. Fonte: Autores.

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

6) O que ocorre com a medida do lado do polígono a cada interação?

______________________________________________________________________

7) Conforme as suas observações, procure preencher as tabelas abaixo:

Tabela 04 – Iterações do Quadrado Fractal com AB=6 cm. Fonte: Autores.

ITERAÇÃO MEDIDA DO LADO PERÍMETRO DO POLÍGONO ÁREA DO POLÍGONO

0 6

1

2

3

Tabela 05 – Iterações do Quadrado Fractal com AB=32 cm. Fonte: Autores.

ITERAÇÃO MEDIDA DO LADO PERÍMETRO DO POLÍGONO ÁREA DO POLÍGONO

0 32

1

2

3

8) Você é capaz de generalizar os resultados anteriores para qualquer valor a=AB e

para qualquer número de iterações?

Tabela 06 – Iterações do Quadrado Fractal com AB=a cm e x iterações. Fonte: Autores.

ITERAÇÃO MEDIDA DO LADO PERÍMETRO DO POLÍGONO ÁREA DO POLÍGONO

0 a

1

2

3

x

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9) O que ocorre com a medida do lado do polígono regular quando o número de

iterações cresce? É capaz de imaginar um limite para esta situação?

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

10) O que acontece com o perímetro do polígono regular quando o número de

iterações cresce? Este caso é semelhante ao da questão 9)?

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

11) Qual o comportamento que a área do polígono apresenta quando o número de

iterações tende a crescer?

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

12) Salve o arquivo do GeoGebra como “seunomequadrado.ggb”. Abra uma nova

página no GeoGebra. Transforme as generalizações encontradas na questão 8)

em funções de x, onde x é o número de interações e a=16 cm. Esboce o gráfico

das funções, restringindo o intervalo a [0, inf[. Ao analisar o comportamento das

funções, suas respostas nas questões 9), 10) e 11) condizem com o observado?

Salve o arquivo como “seunomequadro2.ggb”.

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

Reflexão sobre a Sequência Didática 2

Analisaremos o caso da função que retornava a área do polígono, a qual denotaremos

h(x)=a2*2

(-2x), com a ∈ R

+ e h(x): N0→R

+. Note que, quanto maior for o número de

iterações x, menor será a área do quadrado. Sendo assim, podemos afirmar que o limite

de h(x) quando x tende ao infinito é zero.

Limite de uma função segundo Heine

Diremos que o limx→a f(x)=L, ou que o limite de f(x) quando x tende para a é L, se e

somente se, qualquer sucessão (un) de termos do domínio de f, diferentes de a, tal que

limn→ ∞ (un)=a, se tenha que a sucessão (f(un)) tende para L: limn→ ∞ f(un)=L.

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Ou seja, reduzimos o estudo do limite de uma função f ao estudo dos limites de duas

sucessões, a sucessão (un) no domínio da função e a sucessão transformada (f(un))

(Silva, Pinto & Machado, 2012).

Considerações Finais

Como expresso inicialmente, nosso foco na realização deste artigo foi discutir uma nova

perspetiva para a introdução do tópico “Limite de uma função” aos alunos do 12º ano

do Ensino Secundário e adotando por princípio diretor a construção do conhecimento

através da exploração matemática de duas sequências didáticas com o uso do software

GeoGebra e do contexto “Fractais”.

A utilização de novas tecnologias vem ganhando espaço no ambiente escolar, porém,

muitas vezes, não são utilizadas em sala de aula ou são relegadas a um segundo plano,

devido à falta de suporte dos livros didáticos e à falta de capacitação adequada dos

professores. Neste sentido, Valente (1997) aponta:

“Um software só pode ser tido como bom ou ruim dependendo do

contexto e do modo como será utilizado. Portanto, para ser capaz de

qualificar um software é necessário ter muito clara a abordagem

educacional a partir da qual ele será utilizado e qual o papel do

computador neste contexto. E isso implica ser capaz de refletir sobre a

aprendizagem a partir de dois polos: a promoção do ensino ou a

construção do conhecimento do aluno (p. 19).”

Acreditamos que a abordagem aqui proposta, a qual envolve Geometria Fractal e

Funções, leva os alunos a fazer suas próprias considerações acerca da prática

desenvolvida, além de possibilitar a criação de conjecturas sobre o tema, o que contribui

para a fixação dos conceitos algébricos e geometricos envolvidos, estimulando a

aprendizagem de uma forma diferenciada e significativa.

Referências bibliográficas

Almeida, T. B., Martinelli, R. O., Rodrigues, V. M. & Silva, A. M. M. (s.d.). Fractais no

Ensino Fundamental: Explorando essa nova geometria. Disponível em:

http://www.leoakio.com/wa_files/fractais_20no_20ensino_20fundamental.pdf.

Fernandes, J. A. & Vaz, O. (1998). Porquê usar tecnologia nas aulas de Matemática? Boletim da

SPM, 39, 43-55.

Gravina, M. A. (2001). Os ambientes de geometria dinâmica e o pensamento hipotético-

dedutivo. (Tese de Doutoramento). Disponível em LUME Digital Repository.

(http://hdl.handle.net/10183/2545).

Mandelbrot, B. B. (1977). The fractal geometry of nature. Nova York: W. H. Freeman and

Company.

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Padilha, T. A. F. (2012). Conhecimentos Geométricos e Algébricos a partir da construção de

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