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Aula 459 — Revisão de intervalos e desigualdades reais

50 min

Objetivo geral

Revisar a notação de intervalos e resolver desigualdades polinomiais e racionais por estudo de sinais.

Objetivos específicos

  • Revisar a notação de intervalos (abertos, fechados, semiabertos) e sua relação com desigualdades estritas e não estritas.
  • Resolver desigualdades do tipo (x-a)(x-b)≥0 usando quadro de sinais.
  • Resolver desigualdades racionais do tipo (x-a)/(x-b)>0, atentando para a restrição de domínio no denominador.
  • Reconhecer que multiplicar ou dividir uma desigualdade por número negativo inverte o sinal da desigualdade.

Conhecimentos prévios

  • Inequações do 1º e 2º grau, Módulo 6.
  • Fatoração de expressões algébricas, Módulo 5.

Recursos didáticos

  • Apresentação de slides — Possor_MatAula459_Apresentacao.pptx.
  • Quadro/lousa e material de escrita.
  • Desmos Graphing Calculator e Wolfram Alpha, para explorar gráficos e verificar resultados algébricos.

Desenvolvimento da aula

Acolhida e Sondagem de Conhecimentos Prévios

5 min · Ausubel — ativação de subsunçores

O professor pergunta: para resolver (x-2)(x+3)≥0, basta resolver x-2≥0 e x+3≥0 separadamente?

Problematização Inicial

5 min · Bachelard — obstáculo epistemológico antecipado

Escrever (x-2)(x+3)≥0 no quadro e perguntar se a solução é simplesmente "x≥2 e x≥-3". Obstáculo a nomear (sem resolver ainda): tratar uma desigualdade de produto como se fosse duas desigualdades independentes resolvidas por "cada fator ≥0" — um produto de dois fatores é ≥0 quando os DOIS têm o mesmo sinal (ambos ≥0 ou ambos ≤0), não quando cada fator isoladamente satisfaz a desigualdade original.

Desenvolvimento Conceitual

20 min · Exposição dialogada

Apresentação dos slides 2 a 9: notação de intervalo — [a,b] fechado (inclui extremos), (a,b) aberto (exclui extremos), [a,b) e (a,b] semiabertos. Para (x-2)(x+3)≥0: as raízes -3 e 2 dividem a reta em 3 intervalos; testando um ponto de cada (x=-4: produto positivo; x=0: produto negativo; x=3: produto positivo), a solução é x≤-3 ou x≥2, ou seja (-∞,-3]∪[2,+∞). Resolvendo a pergunta do Momento 2: não — o quadro de sinais mostra que o produto muda de sinal a cada raiz, e a solução combina os intervalos onde o sinal é o desejado, não os intervalos de cada fator isoladamente.

Resolução Guiada

10 min · Vygotsky — Zona de Desenvolvimento Proximal

Resolução guiada: resolver coletivamente (x-1)/(x+2)>0 (atenção: x=-2 não pode ser raiz do denominador, fica fora do domínio mesmo sendo desigualdade estrita) — quadro de sinais dá x<-2 ou x>1. Em duplas: resolver (x+4)(x-1)≤0 (solução: -4≤x≤1).

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 — resolver por quadro de sinais, testando um ponto de cada intervalo determinado pelas raízes; "cada fator ≥0" só funcionaria se os fatores fossem somados, não multiplicados.

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. Resolva (x-2)(x+3)≥0 e escreva a solução em notação de intervalo.

Gabarito: (-∞,-3]∪[2,+∞).

2. Resolva (x-1)/(x+2)>0.

Gabarito: (-∞,-2)∪(1,+∞) — x=-2 excluído por não pertencer ao domínio.

3. Resolva (x+4)(x-1)≤0.

Gabarito: [-4,1].

4. Por que multiplicar os dois lados de uma desigualdade por -1 inverte o sinal?

Gabarito: Porque a multiplicação por número negativo inverte a ordem dos números na reta real — se a<b, então -a>-b.

5. Encontre o erro: "a solução de (x-2)(x+3)≥0 é x≥2 e x≥-3, ou seja x≥2".

Gabarito: Errado: um produto de dois fatores reais é ≥0 quando ambos têm o mesmo sinal, não quando cada um isoladamente é ≥0; a solução correta é x≤-3 ou x≥2, obtida por quadro de sinais.