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Optimization problems involving the mathemathics of secondary education

By Alan Martins Rocha

Abstract

A Matemática Aplicada é um ramo da matemática que trata da aplicação do conhecimento matemático a outros domínios, porém é pouco ou mal explorada nas atuais orientações curriculares para o Ensino Médio. A otimização, por exemplo, é uma de suas aplicações que auxilia na resolução de problemas ligados à economia, à administra ção, às engenharias, a problemas de logística e transporte, e às ciências, e que pode perfeitamente ser explorada, em um nível mais elementar, no Ensino Médio. Diante desta realidade, este trabalho tem como objetivo principal apresentar alguns métodos algébricos acessíveis ao estudante do Ensino Médio, para resolução de problemas simples de otimização. Dentre estes, destacam-se a otimização de funções quadráticas, funções discretas, algumas funções contínuas, além de aplicações da desigualdade das médias. A aplicação dos métodos apresentados é exempli cada por meio de vários problemas, escolhidos de maneira a mostrar uma ampla e signi cativa diversidade que permite a utilização dos métodos aqui desenvolvidos. Consequentemente, estes métodos podem apresentar alguns conteúdos do Ensino Médio de uma forma interessante, despertando o interesse dos alunos, pois, uma vez bem assimilados podem tornar-se poderosas ferramentas na solução de vários problemas, frequentemente encontrados no próprio cotidiano dos alunos e, inclusive, em olimpíadas de matemática, vestibulares e concursos.Applied Mathematics is the branch of mathematics which deals with the application of mathematical knowledge to solving problems in other areas and, in the current curricula for secondary education in Brazil, it has not been as adequately explored as it could be. Optimization, for instance, is one type of mathematical applications which allows solving problems related to economy, management, engineering, transport and logistics, among others and can be introduced, at a basic level, in secondary school. With that in view, this work aims to present a few algebraic tools, accessible to the secondary school student, that allow solving some interesting elementary optimization problems. These tools include optimization of quadratic functions, discrete functions, some continuous functions, as well as some applications of the inequality between arithmetic and geometric means. The use of these methods is illustrated through several examples, chosen in a way that shows the rich variety of problems that can be solved with the seemingly basic tools presented. With this we aim at presenting these topics, accessible to secondary education, in a novel and interesting way that is attractive to students and, once assimilated, they can become powerful tools for solving several problems, whether they come from the daily experience, from mathematical olympics, or from exams

Topics: Otimização, Resolução de problemas, Matemática no Ensino Médio., Optimization, Problem Solving, Mathematics in secondary education, MATEMATICA::MATEMATICA APLICADA
Publisher: Universidade Federal de Goiás
Year: 2013
OAI identifier: oai:agregador.ibict.br.RI_UFG:oai:repositorio.bc.ufg.br:ri/9321
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