quinta-feira, 26 de dezembro de 2013


 

FORMAS PERFEITAS

 
Com um duplo cone e um serrote
Apolônio mostrou ao mundo
Elipses, hipérboles e parábolas.
Eram formas tão perfeitas,
Que na Matemática
Já tinham uma equação.
A sua beleza e harmonia
Levaram-nos do plano para o espaço
E também de Apolônio ao nosso dia-a-dia.
(autor desconhecido)




AULA DE MATEMÁTICA

Pra que dividir sem raciocinar
Na vida é sempre bom multiplicar
E por A mais B
Eu quero demonstrar
Que gosto imensamente de você
Por uma fração infinitesimal,
Você criou um caso de cálculo integral
E para resolver este problema
Eu tenho um teorema banal
Quando dois meios se encontram desaparece a fração
E se achamos a unidade
Está resolvida a questão
Prá finalizar, vamos recordar
Que menos por menos dá mais amor
Se vão as paralelas
Ao infinito se encontrar
Por que demoram tanto os corações a se integrar?
Se infinitamente, incomensuravelmente,
Eu estou perdidamente apaixonado por você.
Antônio Carlos Jobim


CARTA DE AMOR EM EQUAÇÃO DO 2º GRAU
Carta de amor em equações do 2º grau
Queria conseguir amar em ax², em dobro, mas meu coração não consegue amar duas pessoas igualmente.
Queria que o bx se transformasse em um beijo secreto; se meu coração conseguisse ser independente como o termo c, talvez não sofresse tanto.
E que cada vez que eu te visse, o tempo tornasse uma fração de segundos intermináveis e seu denominador indivisível, não se acabasse, se transformasse uma dizima periódica.
Meu coração é como uma equação incompleta, sempre faltando um termo, você! Até o resultado é igual. Tudo o que faço resulta em zero. Você sabe que a raiz desse amor sempre se multiplicará, e somará, mesmo sem ser um termo independente como o c. Vai ser sempre o primeiro como o termo ax², e sempre, um sonho resolvido, em termo bx, o beijo secreto.
Bianca Vieira Padilha

quarta-feira, 25 de dezembro de 2013

LOGARITMOS

LOGARITMO E FUNÇÃO LOGARÍTIMA
           Objetivamos estudar a função logarítmica uqe é defenida a partir da função exponencial.
          Mas, antes disso, vamos falar sobre a origem dos logaritmos, anterior às funções exponencial e logarítmica criados para resolver problemas de cálculos que podem parecer inacreditáveis nos dias de hoje.
     Para iniciar nossos estudos vamos ler sobre a história de homens e de uma cultura que enfrentavam a necessidade de cálculos sem ter a linguagem matemática de que dispomos hoje.
 
UM POUCO DE UMA GRANDE HISTÓRIA
         Cálculos que hoje aprendemos nas primeiras série escolares não eram do domínio de todos até bem pouco tempo. No século XVII, na Europa, as operações de dividir e multiplicar eram ensinadas somente nas universidades e com técnicas muito diferentes daquelas que usamos atualmente.
       No entanto, a expansão do comércio e a busca de novas terras e mercados deram início ao período das Grandes Navegações, que exigiu cáclculos mais precisos e rápidos.
         O trabalho independente de John Napier, barão escocês, teólogo e matemático suíço e fabricante de instrumentos astronômicos, permitiu simplificar as longas operações de dividir e multiplicar envolvendo tantos números grandes como frações decimais muito pequenas.
      Contudo, acredita-se que foi a publicação do livro Arithmetica integra, do matemático alemão Michael Stifel, em 1544, que inspirou o trabalho de Napier e Burgi. Em seu livro, Stifel comparou as seguintes sequências numéricas:
       0    1      2      3        4       5         6          7           8          9           10        ...
      1    2       4     8     16      32       64       128      256      512       1024         ...
 
Instrumento para cálculo inventado no século XVII por John Napier. Os "ossos de Napier" como são conhecidos, consistiam em um conjunto de bastões quadrangulares de madeira, com tabelas de multiplicação gravadas nas faces laterais. Após a justaposição dos bastões corretos, o resultado da multiplicação se fazia por uma simples leitura. Note-se, porém, que, embora eles não fossem baseados nos logaritmos, sua evolução levou às réguas de cálculo utilizadas por décadas até o aparecimento das calculadoras eletrônica.

           Com base nessas sequências, para calcular 16X64, bastava somar os números correspondente a 16 e a 64 na linha de cima ( 4 + 6 = 10). O resultado da multiplicação era o número correspondente a 10 na linha debaixo, ou seja, 1024. Assim, 16 x 64 = 102.
         Multiplicar números da segunda linha se reduzia a somar números da primeira linha. simples, não?
          Isso valia também para a divisão. Veja:
       Para calcular 512 : 32, bastava subtrair os números correspondente a 512 e a 32 na linha de cima.  Como 9 - 5 = 4, o resultado da divisão era o número que correspondia a 4 na linha debaixo, isto é, 16. Daí, 512:32=16. 
         É interessante observae que, se ampliarmos essas duas sequências, poderemos fazer cálculos de forma muito rápida envolvendo números bem grandes, usando como apoio a adição para as multiplicações e a subtração para as divisões.
         Antes de continuar a leitura, observe as duas sequencias e tente descobrir por que os cálculos funcionam.
      Hoje, com o que  conh4ecemos sobre potências, é fácil encontrar uma explicaçãompara a relaçãomentre as sequências:
 
         Essa linguagem, no entanto, não existia naquela época. Ela é creditada a René Descarte, francês que a desenvolveu por volta de 1637. Depois, portanto, dos trabalhos de Stifel, Napier e Burgi, o que é mais um motivo para admirarmos as descobertas desses matemáticos.
       Mas qual foi a grande ideia que Napier e Burgi tiveram a partir  das sequencias de Stifel? Eles perceberam que as duas sequências facilitavam os cálculos, desde que os números que seriam multiplicados ou divididos estivessem na lista debaixo. Porém, o que fazer quando os números não estavam na lista?
        Eles notaram que, se trocassem as potências de base 2 por potências de um número muito perto de 1, os valores da lista debaixo estariam bem próximos. Com isso, poderiam construir uma tabela em que a maioria dos números que interessavam aos cálculos pudesse ser encontrada.
       Assim nasceram as conhecidas tábuas de logaritmos.  Napier usou como base de suas potências
    A palavra logaritmo foi inventada por Napier juntando as palavras logos e arithmos, que significam "números" e "razão". Já Burgi colocou no título de seu trabalho uma referência a progressões geométricas para descrever a segunda sequencia de números.
    Dessa forma, para calcular o produto de dois números, bastava procurar nas tábuas seus logaritmos somá-los e voltar a consultar a tábua para obter o resultado da multiplicação.
     mas as contribuições desses matemáticos para os cálculos da época e de hoje não foram apenas essas.  vamos iniciar o estudo do tema desse bimestre para podermos conhecer melhor parte do trabalho desses brilhantes homens do passado, que permitiram o desenvolvimento tecnológico de uma importante fase da nossa história e que continuam contribuindo para o nosso futuro.

Fonte: Extraído do livro Matemática ensino médio das autoras Kátia Stocco e Maria Ignez Diniz, paginas 189 e 190.

TABELA DE LOGARITMOS DECIMAIS
log

log
1
0

50
1,69897
2
0,30103

51
1,70757
3
0,477121

52
1,716003
4
0,60206

53
1,724276
5
0,69897

54
1,732394
6
0,778151

55
1,740363
7
0,845098

56
1,748188
8
0,90309

57
1,755875
9
0,954243

58
1,763428
10
1

59
1,770852
11
1,041393

60
1,778151
12
1,079181

61
1,78533
13
1,113943

62
1,792392
14
1,146128

63
1,799341
15
1,176091

64
1,80618
16
1,20412

65
1,812913
17
1,230449

66
1,819544
18
1,255273

67
1,826075
19
1,278754

68
1,832509
20
1,30103

69
1,838849
21
1,322219

70
1,845098
22
1,342423

71
1,851258
23
1,361728

72
1,857332
24
1,380211

73
1,863323
25
1,39794

74
1,869232
26
1,414973

75
1,875061
27
1,431364

76
1,880814
28
1,447158

77
1,886491
29
1,462398

78
1,892095
30
1,477121

79
1,897627
31
1,491362

80
1,90309
32
1,50515

81
1,908485
33
1,518514

82
1,913814
34
1,531479

83
1,919078
35
1,544068

84
1,924279
36
1,556303

85
1,929419
37
1,568202

86
1,934498
38
1,579784

87
1,939519
39
1,591065

88
1,944483
40
1,60206

89
1,94939
41
1,612784

90
1,954243
42
1,623249

91
1,959041
43
1,633468

92
1,963788
44
1,643453

93
1,968483
45
1,653213

94
1,973128
46
1,662758

95
1,977724
47
1,672098

96
1,982271
48
1,681241

97
1,986772
49
1,690196

98
1,991226



99
1,995635


Você seria capaz de responder:

O que é um logaritmo de um número?

1- LOGARITMO

      se a altura de uma planta dobra a cada mês, durante um certo período de sua vida, e sua altura inicial é de 1cm, qual é a altura esperada ao final do 5º mês?


Broto de feijão em diferentes fases de crescimento

        Fazendo uma análise sobre uma planta que inicialmente media 1 cm e cuja altura dobrava a cada mês.
       Com o que aprendemos na última unidade, podemos saber a altura da planta em cada momento. No entanto, propomos a seguinte questão: Após quanto tempo a planta terá 9 cm de altura?
         Retomemos a tabela e o gráfico da função exponencial correspondente.
     
   Observamos que responder à questão proposta significa resolver a equação exponencial
     Já resolvemos equações exponenciais anteriormente, como por exemplo  Em quase todas elas, usávamos recursos para resolução que transformavam cada lado da igualdade em potências de mesma base; depois, então, "igualávamos" os expoentes. Mas em parece não ser possível fazer isso. 
       Observando o gráfico, vemos que x é um número que está entre 3 e 4, mas não sabemos exatamente o seu valor.
       É possível consultar o que chamamos de tábua de logaritmos para encontrar o valor de x. Poderíamos ainda utilizar uma calculadora científica para isso.
      O valor de x que resolve o problema proposto é o logaritmo de 9 na base 2, que indicamos assim:
  
      Mas 3,169 meses = 3 meses e 0,169 de um mês = 3 meses e 0,169 de 30 dias 3 meses e 5 dias.  Isso significa que um pouco depois de 3 meses e 5 dias a planta deve alcançar a altura de 9 cm.
      No entanto, esse cálculo não é assim tão simples, pois as tábuas de logaritmos e as calculadoras não usam a base 2.  Em geral, é usada a base 10.
    Por isso, precisamos estudar de modo mais aprofundado os logaritmos para, finalmente, compreendermos como calcular o valor de    e muitos outros.
           Observe que:
      
De modo geral:

 Logaritmo de um número positivo b em uma base a, a > 0 e a de 1, é o expoente da potência à qual se deve elevar a para se obter b.