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Aula 72 — Intervalos reais e representação na reta

50 min

Objetivo geral

Representar e interpretar intervalos reais (abertos, fechados e semiabertos) usando notação e representação na reta numérica.

Objetivos específicos

  • Diferenciar intervalo aberto, fechado e semiaberto, usando parênteses e colchetes na notação.
  • Representar um intervalo na reta numérica, usando bolinha aberta ou fechada nas extremidades.
  • Escrever um intervalo usando notação de desigualdade (ex.: {x∈ℝ | 2≤x<5}).
  • Identificar se um número específico pertence a um intervalo dado.

Conhecimentos prévios

  • Relações de inclusão entre os conjuntos numéricos, Módulo 3, Aula 71.
  • Números naturais e representação na reta numérica, Módulo 1, Aula 17.

Recursos didáticos

  • Apresentação de slides — Possor_MatAula72_Apresentacao.pptx.
  • Reta numérica desenhada no quadro, com espaço para marcar intervalos.
  • GeoGebra (reta numérica digital, para representar intervalos).

Desenvolvimento da aula

Acolhida e Sondagem de Conhecimentos Prévios

5 min · Ausubel — ativação de subsunçores

O professor pergunta: "[2,5] e (2,5) representam exatamente o mesmo conjunto de números?" Ouvir hipóteses.

Problematização Inicial

5 min · Bachelard — obstáculo epistemológico antecipado

Perguntar: no intervalo [2,5), o número 5 está incluído? Obstáculo a nomear (sem resolver ainda): confundir intervalo aberto com fechado, ou esquecer que um extremo aberto NÃO inclui o próprio número (bolinha aberta / parênteses).

Desenvolvimento Conceitual

20 min · Exposição dialogada

Apresentação dos slides 2 a 9: um intervalo fechado usa colchetes ([2,5]) e inclui as duas extremidades (bolinha preenchida na reta); um intervalo aberto usa parênteses ((2,5)) e exclui as duas extremidades (bolinha vazia); um intervalo semiaberto mistura os dois, como [2,5), que inclui o 2 mas exclui o 5 — isso resolve o obstáculo do Momento 2: em [2,5), o 5 NÃO está incluído, por causa do parênteses. Um intervalo também pode ser escrito com notação de desigualdade: [2,5) equivale a {x∈ℝ | 2≤x<5}.

Resolução Guiada

10 min · Vygotsky — Zona de Desenvolvimento Proximal

Resolução guiada: representar coletivamente [2,5] e (2,5) na reta numérica, comparando as bolinhas nas extremidades. Em duplas: escrever um intervalo semiaberto usando notação de desigualdade e verificar se números específicos pertencem a ele.

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 — [2,5] inclui as extremidades (2 e 5), enquanto (2,5) exclui as duas; são conjuntos de números diferentes.

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. Represente o intervalo [2,5] na reta numérica, indicando se as extremidades estão incluídas.

Gabarito: Intervalo fechado — 2 e 5 estão incluídos (bolinhas fechadas nas duas extremidades).

2. Represente o intervalo (2,5) na reta numérica, indicando se as extremidades estão incluídas.

Gabarito: Intervalo aberto — 2 e 5 NÃO estão incluídos (bolinhas abertas nas duas extremidades).

3. O número 5 pertence ao intervalo [2,5)? Justifique.

Gabarito: Não. O colchete fechado em 2 inclui o 2, mas o parênteses aberto em 5 exclui o 5 — então 5 não pertence a esse intervalo.

4. Escreva, usando notação de desigualdade, o intervalo [2,5).

Gabarito: {x∈ℝ | 2≤x<5}.

5. Explique a diferença entre um intervalo aberto e um fechado, usando bolinhas na reta numérica como referência.

Gabarito: Resposta aberta — um intervalo fechado usa bolinha preenchida (extremidade incluída); um intervalo aberto usa bolinha vazia/aberta (extremidade excluída).

Observações e extensão

Nota para o professor: esta é a última aula do Módulo 3 (Conjuntos e Conjuntos Numéricos). Vale fazer uma retrospectiva rápida antes de avançar para o Módulo 4: conceito de conjunto e suas operações (união, interseção, diferença, complemento, diagramas de Venn), e a cadeia de conjuntos numéricos ℕ⊂ℤ⊂ℚ⊂ℝ (com os irracionais completando ℝ), fechando com intervalos reais — ferramentas que sustentam toda a álgebra e as funções do restante do currículo.