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Aula 396 — Transformações de soma em produto

50 min

Objetivo geral

Aplicar as fórmulas de transformação de soma em produto para simplificar expressões como sen(a)+sen(b).

Objetivos específicos

  • Enunciar sen(a)+sen(b)=2sen((a+b)/2)cos((a-b)/2).
  • Enunciar cos(a)+cos(b)=2cos((a+b)/2)cos((a-b)/2).
  • Escolher a fórmula certa entre soma e diferença (as fórmulas de sen(a)-sen(b) e cos(a)-cos(b) têm estrutura parecida, mas não idêntica).
  • Usar a transformação para simplificar ou resolver expressões trigonométricas.

Conhecimentos prévios

  • Adição e subtração de arcos, Aula 393.
  • Arco duplo, Aula 394.

Recursos didáticos

  • Apresentação de slides — Possor_MatAula396_Apresentacao.pptx.
  • Quadro/lousa e material de escrita.
  • GeoGebra (círculo trigonométrico), para visualizar ângulos e razões.

Desenvolvimento da aula

Acolhida e Sondagem de Conhecimentos Prévios

5 min · Ausubel — ativação de subsunçores

O professor pergunta: sen(a)+sen(b) e sen(a)-sen(b) usam exatamente a mesma fórmula, só trocando um sinal?

Problematização Inicial

5 min · Bachelard — obstáculo epistemológico antecipado

Escrever as duas fórmulas lado a lado, com um trecho apagado, e perguntar como completar a diferença a partir da soma. Obstáculo a nomear (sem resolver ainda): assumir que basta trocar um sinal solto na fórmula da soma para obter a da diferença — na fórmula de sen(a)-sen(b)=2sen((a-b)/2)cos((a+b)/2), o seno e o cosseno TROCAM quais metades recebem (diferente de simplesmente inverter um sinal na fórmula da soma).

Desenvolvimento Conceitual

20 min · Exposição dialogada

Apresentação dos slides 2 a 9: sen(a)+sen(b)=2sen((a+b)/2)cos((a-b)/2); sen(a)-sen(b)=2sen((a-b)/2)cos((a+b)/2) (repare: o seno passa a usar a METADE da diferença, não da soma). cos(a)+cos(b)=2cos((a+b)/2)cos((a-b)/2); cos(a)-cos(b)=-2sen((a+b)/2)sen((a-b)/2). Resolvendo a pergunta do Momento 2: não — a estrutura muda mais do que um sinal solto; é preciso decorar cada fórmula com atenção a qual metade vai em qual função.

Resolução Guiada

10 min · Vygotsky — Zona de Desenvolvimento Proximal

Resolução guiada: calcular coletivamente sen(50°)+sen(20°) usando a fórmula (2sen(35°)cos(15°)). Em duplas: calcular cos(50°)+cos(20°) usando a fórmula correspondente (2cos(35°)cos(15°)).

Exercícios de Fixação

7 min · Prática independente

Aplicação individual (ou em duplas) da lista de exercícios de fixação (seção 8 deste plano).

Síntese e Fechamento

3 min · Consolidação (fechamento circular)

Retomar a pergunta do Momento 1: não — as fórmulas de soma e diferença têm estruturas diferentes, não é só trocar um sinal; vale a pena revisar cada uma com cuidado antes de aplicar.

Avaliação formativa

Ao longo da aula: perguntas rápidas de verificação (Momento 3) e observação direta durante a resolução guiada (Momento 4). Ao final: correção coletiva dos exercícios.

Lista de exercícios

1. Escreva a fórmula de sen(a)+sen(b).

Gabarito: sen(a)+sen(b) = 2sen((a+b)/2)cos((a-b)/2).

2. Escreva a fórmula de cos(a)+cos(b).

Gabarito: cos(a)+cos(b) = 2cos((a+b)/2)cos((a-b)/2).

3. Transforme sen(50°)+sen(20°) em produto.

Gabarito: 2sen(35°)cos(15°).

4. Transforme cos(50°)+cos(20°) em produto.

Gabarito: 2cos(35°)cos(15°).

5. Encontre o erro: "a fórmula de sen(a)-sen(b) é igual à de sen(a)+sen(b), só com um sinal de menos a mais."

Gabarito: Errado: em sen(a)-sen(b)=2sen((a-b)/2)cos((a+b)/2), o seno passa a usar a metade da DIFERENÇA (não da soma) — a estrutura muda, não é só um sinal solto.