Índice
Introdução
A álgebra é caracterizada como uma grande área da matemática, assim como a geometria, a topologia, entre outras. Neste ramo, estudam-se questões que envolvem equações, operações, funções, polinômios e estruturas algébricas. Para ficar mais claro, abaixo estão alguns exemplos de álgebra que são estudados de forma recorrente no ensino fundamental e no ensino médio:
Principais conclusões
- Álgebra é uma grande área da matemática que estuda equações, operações, funções, polinômios e estruturas algébricas, usando variáveis e operações aritméticas para representar e manipular relações numéricas e simbólicas em diferentes níveis de complexidade.
- Funciona por representação simbólica: utiliza variáveis, expressões, regras operacionais e transformações algébricas para montar e resolver equações, modelar situações com funções, sistemas e matrizes, e automatizar procedimentos com ferramentas computacionais.
- Surgiu de técnicas de solução de problemas na antiguidade (chineses, indianos, babilônios, egípcios); Diofanto sistematizou o campo, al-Khwarizmi cunhou o termo, e contribuições de del Ferro, Ferrari, Leibniz, Euler, Lagrange e Gauss ampliaram sua teoria.
- No ENEM, aparece em equações do 1º e 2º grau, inequações, sistemas e funções; erros comuns envolvem interpretar símbolos e traduzir textos para expressões; exige integração com física, economia e modelagem e habilidade de conversão entre representações.
- Relevância prática: sustenta o pensamento algébrico para representar, generalizar e resolver problemas em ciências, engenharia e tecnologia, fundamenta temas avançados como vetores, matrizes, números complexos e derivadas e evolui com álgebra computacional.
Origem
A partir de problemas enfrentados por povos da antiguidade, como os chineses, indianos, babilônios e egípcios, foram sistematizadas algumas técnicas com o objetivo de solucionar esses impasses.
Contudo, a ideia da álgebra só surgiu e começou a se concretizar com Diofanto (200 - 284), considerado, por alguns, como o fundador deste ramo. Algum tempo depois, com al-Khwarizmi (790 - 840), surge o termo “álgebra” propriamente dito. Séculos mais tarde, pela primeira vez é resolvida uma equação do 3º grau, por Scipione del Ferro (1465 - 1526) e, pouco tempo depois, é também solucionada a equação do 4º grau, desta vez por Ferrari (1522 - 1565).
Depois disso, até os dias de hoje, muitos pesquisadores e figuras importantes no estudo da matemática contribuíram para o desenvolvimento da álgebra, como Leibniz (1646 - 1716), Euler (1707 - 1783), Lagrange (1736 - 1813) e Gauss (1777 - 1855). Conteúdos muito utilizados atualmente, que vão desde os números complexos até as derivadas (assunto da matemática ensinado na faculdade), foram elaborados através da motivação de problemas algébricos durante a história citada acima.
Classificação
É possível classificar e dividir o estudo da álgebra da seguinte maneira:
- Álgebra linear: analisa aspectos como vetores, matrizes, entre outros.
- Álgebra abstrata: estuda as estruturas algébricas, como espaços vetoriais.
- Álgebra universal: estuda as ideias em comum das estruturas da álgebra.
- Álgebra computacional: estabelece o uso de programas computacionais que auxiliam no estudo algébrico.
- Álgebra elementar: é a forma fundamental da álgebra, que utiliza as operações aritméticas e as variáveis.
O pensamento algébrico
Conforme os estudos da álgebra foram avançando, novas conclusões e definições surgiram. Mais recentemente (a partir da década de 1980), a ideia do pensamento algébrico criou forma. Um pesquisador da área, o americano James Kaput, explica que este pensamento é estabelecido quando, a partir de argumentos, são feitas relações matemáticas utilizando de expressões cada vez mais formais.
Assim, de acordo com João Pedro da Ponte, Neusa Branco e Ana Matos, em estudo publicado em 2009, podemos organizar as vertentes do pensamento algébrico do seguinte modo:
- Representar:
- Ler, compreender, escrever e operar com símbolos usando as convenções algébricas usuais;
- Traduzir informação representada simbolicamente para outras formas de representação (por objectos, verbal, numérica, tabelas, gráficos) e vice-versa;
- Evidenciar sentido de símbolo, nomeadamente interpretando os diferentes sentidos no mesmo símbolo em diferentes contextos.
- Raciocinar:
- Relacionar (em particular, analisar propriedades);
- Generalizar e agir sobre essas generalizações revelando compreensão das regras;
- Deduzir.
- Resolver problemas e modelar situações:
- Usar expressões algébricas, equações, inequações, sistemas (de equações e de inequações), funções e gráficos na interpretação e resolução de problemas matemáticos e de outros domínios (modelação).
Revisado por: Ferdinando Caíque Genghini Dantas Lobo
Formado em Matemática pela Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), com mestrado na área pela Profmat - Unicamp. Atua como professor de Matemática desde 2012, nos colégios Asther (Campinas-SP) e Villa Lobos (Amparo-SP).
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