PROGRAMA DE FORMAÇÃO CONTÍNUA EM MATEMÁTICA PARA PROFESSORES DO 1º e 2º CICLOS DO EB Escola Superior de Educação de Viseu Cabri-Géomètre: Uma abordagem dinâmica da Geometria 3 DE FEVEREIRO DE 2007 Sessão prática: Cabri – Géomètre II Plus I – PRIMEIROS PASSOS O Cabri Géomètre II Plus apresenta vários menus que contêm todos os elementos necessários para se fazer uma construção geométrica. Cada ícone contém ainda vários elementos (“comandos”) que podem ser activados, mantendo o botão esquerdo do rato activo e percorrendo as diferentes possibilidades. Ponteiros Ponteiro Girar Semelhança Giro e semelhança Seleccionar e deslocar objectos (translação) Girar um objecto em torno do seu centro geométrico ou de um ponto seleccionado Ampliar ou reduzir um objecto em torno do seu centro geométrico ou de um ponto seleccionado Girar e ampliar (ou reduzir) simultaneamente um objecto em torno do seu centro geométrico ou de um ponto seleccionado Pontos Ponto Ponto sobre Objecto Ponto de Intersecção Construção de um ponto de base e eventualmente sobre um objecto ou na intersecção de dois objectos Construção de um ponto sobre um objecto Construção de um ponto na intersecção de dois objectos 1/12 Linhas Recta Segmento Semi-recta Vector Triângulo Polígono Polígono regular Construção de uma recta que passa por um ponto seleccionado (ou criado) e uma direcção (escolhida por um segundo clique ou um segundo ponto) Construção de um segmento a partir de duas extremidades (pontos seleccionados ou criados) Construção de uma semi-recta passando por um ponto seleccionado (ou criado) e uma direcção (escolhida por um segundo clique ou um segundo ponto) Construção de um vector a partir de duas extremidades (pontos seleccionados ou criados) Construção de um triângulo a partir dos seus três vértices (pontos seleccionados ou criados) Construção de um polígono a partir dos seus vértices (pontos seleccionados ou criados). Deve-se clicar no primeiro ponto para fechar o polígono. Construção dum polígono regular a partir do seu centro, de um ponto para o raio e de um terceiro ponto para determinar o número de vértices (e de pontas do polígono estrelado). Para o polígono convexo, gira-se no sentido horário, escolhe-se o número de vértices e clica-se. Para o polígono estrelado, girar no sentido anti-horário, escolhe-se o número de pontas e clica-se. Curvas Circunferência Arco Cónica Construção de um círculo. O centro é seleccionado (ou criado) primeiro e o raio é em seguida determinado por um segundo clique. Construção de um arco de círculo que é definido por três pontos. O primeiro é uma extremidade, o segundo um ponto qualquer do arco e o terceiro é a outra extremidade. Construção de uma cónica (elipse ou hipérbole). Seleccionar 5 pontos da cónica. 2/12 Construção Recta Perpendicular Recta Paralela Ponto Médio Mediatriz Bissectriz Soma de Vectores Compasso Transferência de medidas Construção de uma recta que passa por um ponto e é perpendicular a uma dada direcção Construção de uma recta passando por um ponto e paralela a uma direcção dada. Construção do ponto médio entre dois pontos ou de um segmento. Construção da mediatriz de dois pontos ou de um segmento. Construção da bissectriz de um ângulo definido por três pontos ou pela sua marca. Construção da soma de dois vectores, especificando os dois vectores e depois o ponto de origem. Construção dum círculo. Escolhe-se inicialmente o raio, seleccionando-se um segmento (ou dois pontos) e posteriormente o centro do círculo. Transporte de medida definida por um número sobre uma semi-recta, um vector, um eixo ou um círculo ( no sentido trigonométrico). Construção do lugar geométrico dum ponto ou objecto. Lugar Geométrico Redefinir Objecto Redefinir as características de um ponto. As opções são acessíveis num menu que se abre quando seleccionamos o elemento que deve ser redefinido. Transformações Simetria axial Simetria central Translação Rotação Homotetia Inversão Construção da imagem dum objecto numa simetria em relação a uma recta. Deve-se especificar qual é o objecto e qual é a recta. Construção da imagem dum objecto numa simetria em relação a um ponto (simetria central). Deve-se especificar qual é o objecto e qual é o centro de simetria. Construção da imagem dum objecto através duma translação. Deve-se especificar qual é o vector de translação. Construção da imagem dum objecto através duma rotação. Deve-se especificar qual é o objecto, depois o centro e finalmente um ângulo, definido por um número (também pode ser por um número e um sinal). Construção da imagem dum objecto através duma homotetia. Deve-se especificar qual é o objecto, o centro de homotetia (um ponto) e a relação de proporcionalidade (um valor numérico, positivo ou negativo). Construção da imagem dum ponto através duma inversão. Devese especificar qual é o objecto e o círculo. 3/12 Macro-Construções Objectos iniciais Objectos finais Definir macro Definição dos objectos iniciais duma macro-construção Definição dos objectos finais duma macro-construção Os objectos iniciais e finais estando definidos, permitem validar a macro, registá-la e editar uma ajuda. Colinear? Apresenta um texto que confirma ou não o alinhamento de três pontos. O texto actualiza-se à medida que a posição dos pontos muda. Apresenta um texto que confirma ou não o paralelismo entre duas direcções (rectas, semi-rectas, segmentos, vectores). O texto actualiza-se à medida que a posição dos pontos muda. Apresenta um texto que confirma ou não a ortogonalidade entre duas direcções (rectas, semi-rectas, segmentos, vectores). O texto actualiza-se à medida que a posição dos pontos muda. Apresenta um texto que confirma ou não a equidistância de três pontos. O primeiro ponto é aquele que queremos testar se é equidistante dos outros dois. O texto actualiza-se à medida que a posição dos pontos muda. Fornece um texto que confirma ou não se um ponto pertence a um objecto. O texto actualiza-se à medida que a posição dos pontos muda. Propriedades Paralelo? Perpendicular? Equidistante? Pertencente? 4/12 Medidas Distância e comprimento Área Coeficiente angular Medida de ângulo Equação ou coordenadas Calculadora Aplicar uma expressão Tabela Permite medir o comprimento dum segmento, a distância entre dois pontos, o perímetro dum polígono ou duma cónica. O tamanho da letra, o estilo e a unidade podem ser modificados (menu-principal-Opções-preferências). Idem para os demais. Permite medir a área dum círculo, duma cónica, dum polígono. O tamanho da letra, o estilo e a unidade podem ser modificados (menu principal – Opções – preferências). Dá a inclinação em relação à horizontal. Dá a amplitude dum ângulo. Devem seleccionar-se 3 pontos (o primeiro deve ser um ponto dum dos lados do ângulo, o segundo o vértice e o terceiro um ponto do outro lado. Outra maneira é seleccionando a marca do ângulo. O tamanho da letra, o estilo e a unidade podem ser modificados (menu principal – Opções – preferências). Dá a equação de uma recta, dum círculo ou de uma cónica, em relação aos eixos coordenados ou então em relação a um eixo seleccionado antes da equação. O tamanho da letra, o estilo e a unidade podem ser modificados (menu principal – Opções – preferências), assim como o tipo de equação (polar ou cartesiana). Fornece uma calculadora onde se podem usar os números da calculadora ou os valores referentes a certas medidas que aparecem no ecrã do computador Aplica uma expressão a valores relativos a uma figura Fornece uma tabela na qual se podem incluir valores obtidos nas figuras. A tabela não se actualiza em função da figura, mas pode ser copiada em outros programas de tratamento de texto. Opções Etiqueta Texto Edição numérica Expressão Marca de ângulo Fixo/Livre Rastro On/Off Animação Múltipla animação Permite designar pontos, rectas, círculos através de letras ou textos. O tamanho da letra, o estilo e a unidade podem ser modificados (menu-principal-Opções-preferências). Idem para os demais. Permite editar um texto. Pode inclui-se aí variáveis da figura Permite editar um número Permite criar uma expressão para uma avaliação posterior Permite marcar um ângulo. O tipo de marca pode ser modificado Bloquear/desbloquear a posição dum ponto que não pode ser deslocado Permite obter (ou suprimir) o traço dum objecto durante um deslocamento. O traço não é um objecto no sentido do Cabri Permite deslocar automaticamente objectos Permite deslocar automaticamente e simultaneamente vários objectos 5/12 Aspecto do desenho Esconder/Mostrar Botão Esconder/Mostrar Cor Preencher Cor do texto Espessura Pontilhado Modificar aparência Mostrar eixos Novos eixos Definir grade Permite esconder (ou mostrar) objectos duma figura Permite criar um botão esconder (ou mostrar) ou ligar (desligar) um objecto a um botão existente Permite escolher a cor do traço dum objecto Permite pintar polígonos, círculos Permite mudar a cor do texto Permite controlar a espessura dos traços (linhas) Permite controlar o aspecto do pontilhado dum traço Permite modificar o aspecto de certos objectos: forma dos pontos, marca dos ângulos, marca dos comprimentos, textos Mostra (esconde) os eixos cartesianos básicos Permite definir novos eixos Mostra uma grelha. A grelha é um objecto sobre o qual se podem posicionar pontos 6/12 II – EXPLORAÇÃO DE CONCEITOS Seleccione a opção Ajuda de forma a ver descritas as funções dos diversos comandos do Cabri. 1– Rectas. Posição de duas rectas no plano Actividade 1 Marque um Ponto Aumente o seu tamanho (Espessura) Pinte-o de verde (Cor) Mova-o pelo ecrã (Ponteiro) Actividade 2 Trace uma linha recta (Recta) Onde acaba a recta? Pinte-a de vermelho. Altere o seu aspecto para Pontilhado (------) Actividade 3 Trace a Recta paralela à recta anterior que passe pelo ponto verde. Pinte-a de azul. Mova alternadamente as rectas e o ponto. Registe as suas conclusões Trace a Recta perpendicular à recta vermelha que passe pelo ponto verde. Pinte-a de amarelo. Qual a posição relativa das rectas amarela e azul? (Confirme a sua resposta utilizando o menu Propriedades) Quantas rectas paralelas à recta vermelha se podem traçar? ______________________________________________________________________ 7/12 2 – Conceito de ângulo Actividade 1 (Crie um novo ficheiro) Desenhe um ângulo qualquer Marque esse ângulo (Marca de ângulo) e meça a sua amplitude (Medida de ângulo) Altere esse ângulo de forma a obter todos os tipos de ângulos que conhece. Que limitações do Cabri identifica no procedimento anterior? Actividade 2 (Crie um novo ficheiro) Trace um Segmento de recta. A partir dum dos seus extremos construa outro segmento de recta. Como designa os ângulos que assim se obtêm? _____________________________________________________________________ Meça as suas amplitudes. Com a Calculadora seleccionada, aponte as amplitudes anteriores e adicione-as. Arraste a soma obtida para o ecrã. Mova o lado comum de ambos os ângulos. O que observa? _____________________________________________________________________ Actividade 3 (Crie um novo ficheiro) Trace duas rectas concorrentes. Que tipo de ângulos se obtêm? _____________________________________________________________________ 8/12 3 – Lados e ângulos de triângulos Actividade 1 (Crie um novo ficheiro) Construa um triângulo rectângulo Mova a sua construção e classifique quanto ao comprimento dos lados os diferentes triângulos obtidos (Distância ou comprimento) Registe as suas conclusões Um triângulo rectângulo Actividade 2 (Crie um novo ficheiro) Construa um triângulo equilátero (Polígono regular) Nota: De que outra forma se poderia fazer esta construção? Meça as amplitudes dos ângulos internos do triângulo. Mova a construção. Registe as suas conclusões Um triângulo equilátero Como classifica esse triângulo quanto à amplitude dos seus ângulos? Registe as suas conclusões Um triângulo equilátero 9/12 4 – Quadriláteros Actividade 1 (Crie um novo ficheiro) Construa um rectângulo. Actividade 2 (Crie um novo ficheiro) Construa um quadrado sem fazer uso do comando Polígono regular. Esconda os objectos auxiliares à construção do quadrado (Esconder/Mostrar) Obtenha o quociente entre a sua área e o seu perímetro. (Calculadora) Compare o valor obtido com o lado do quadrado. Registe as suas conclusões Actividade 3 (Crie um novo ficheiro) Desenhe um quadrilátero qualquer. Obtenha as amplitudes dos seus ângulos internos. Utilizando a Calculadora adicione essas amplitudes. Arraste esse valor para o ecrã. Mova um dos vértices. O que observa? ______________________________________________________________________ Actividade 4 Explore com o Cabri a actividade Cortes, cortes e mais cortes disponível na página do Programa de Formação Contínua em Matemática para Professores do 1º Ciclo http://www.esev.ipv.pt/mat1ciclo/ 5 – Polígonos e diagonais (Crie um novo ficheiro) Desenhe vários polígonos. Classifique-os em função do número de lados e coloque uma legenda junto de cada um (Texto). Trace as suas diagonais. Quantas diagonais tem um quadrilátero? E um triângulo? E um pentágono? Trace as diagonais de vários polígonos regulares. Que figura se obtém no caso do pentágono regular? 10/12 6 – Circunferência e circulo (perímetro e pi) Actividade 1 (Crie um novo ficheiro) Desenhe uma circunferência Coloque sobre ela um ponto verde e meça a sua distância ao centro da circunferência. Mova o ponto verde e registe as suas conclusões Actividade 2 Construa uma circunferência e obtenha o seu perímetro. Determine a área do círculo correspondente. Em que unidades estão expressas essas medidas? Porquê? ______________________________________________________________________ Actividade 3 Calcule o quociente entre o perímetro e o raio duma qualquer circunferência. Altere as dimensões da circunferência e observe o valor anterior. Registe as suas conclusões 11/12 III – OUTRAS ACTIVIDADES Explore as actividades propostas de seguida recorrendo ao software educativo CabriGéomètre II Plus. Sede de cavalo Numa quente tarde de verão, o cavalo do João abrigou-se à sombra duma árvore, perto dum rio. Qual o ponto do rio ao qual o cavalo deve ir beber de forma a percorrer a menor distância? Nota: Utilize as ferramentas que permitem verificar se a sua resposta encontrada representa a menor distância possível) Qual a posição do trajecto do cavalo relativamente ao rio? Registe as suas conclusões Passeio de cão Ao ponto médio (Ponto médio) dum arame de 10 metros de comprimento (Edição numérica – Transferência de medidas) está amarrado um cão por um cadeado de 5 metros. Qual o terreno pisado pelo cão nos seus passeios? Sugestão: Poderá utilizar o comando Rastro On/Off Simetria axial Actividade 1 Trace uma recta (eixo de simetria). Desenhe uma árvore de Natal dum dos lados dessa recta. Obtenha a figura simétrica da anterior relativamente a essa recta. Actividade 2 Construa um quadrado e trace os seus eixos de simetria. Repita esse procedimento para outras figuras geométricas. 12/12 O SÍTIO IDEAL O João tenciona mandar construir uma casa numa ilha com a forma de um triângulo equilátero. Cada lado do triângulo é uma praia espectacular: numa delas a ondulação é a ideal para a prática de surf, outra é uma praia de águas calmas, formidável para nadar e a terceira costuma ser frequentada por umas miúdas muito giras. Ora o João, que é um surfista de primeira água, um exímio nadador e uma amante de boas vistas, pretende que a sua casa fique num sítio tal que a soma das distâncias às praias seja a menor possível. Onde deve o João mandar construir a casa? 13/12 O BILHAR ESQUISITO! Esta é boa... E não se pode mandar a bola com efeitos... Nesta mesa pouco vulgar, a bola preta deve bater em duas tabelas e bater na bola branca. Qual poderá ser o seu trajecto? 14/12