O estudo dos nÃmeros complexos no ensino mÃdio à caracterizado, quase exclusivamente, pela abordagem algÃbrica deixando a parte geomÃtrica e suas aplicaÃÃes sem uma devida importÃncia. Este trabalho apresenta um estudo sobre nÃmeros complexos bem como algumas de suas aplicaÃÃes tanto da parte algÃbrica, aplicada a polinÃmios, quanto da parte geomÃtrica aplicada em especial à trigonometria. De inÃcio fizemos uma abordagem dos fatos histÃricos desses nÃmeros citando alguns matemÃticos que deram suas contribuiÃÃes acerca desse conjunto complexo. Em seguida à apresentada a parte teÃrica, algÃbrica e geomÃtrica, bem como algumas aplicaÃÃes a trigonometria. Por fim apresentamos a teoria das equaÃÃes algÃbricas quadrÃticas e cÃbicas e a interaÃÃo dessas com os nÃmeros complexos. / The study of the complex numbers in the medium teaching is characterized, almost exclusively, for the algebraic approach leaving the geometric part and their applications without a due importance. This work presents a study on complex numbers as well as some of their applications so much of the algebraic part, applied to polynomials, as of the geometric part especially applied to the trigonometry. Of I begin did an approach of the historical facts of those numbers mentioning some mathematical that gave their contributions near of that complex group. Soon afterwards the part theoretical, algebraic and geometric is presented, as well as some applications the trigonometry. Finally we presented the theory of the quadratic and cubic algebraic equations and the interaction of those with the complex numbers.

As equações polinomiais são estudadas desde a antiguidade e atualmente são utilizadas, por exemplo, para modelar problemas do cotidiano nas mais variadas áreas do conhecimento. As técnicas de solução de equações polinomiais nem sempre são triviais, principalmente quando envolvem equações de alta ordem e raízes complexas. O ensino desse tema no Ensino Básico é limitado a equações de segundo ou terceiro grau e coeficientes inteiros, o que restringe a aplicação em problemas mais realistas. Assim, o objetivo deste trabalho é trazer uma contribuição aos estudantes, aos professores do Ensino Básico e aos demais interessados, apresentando um material que aborde técnicas de resolução para equação polinomial de diversas naturezas. Iniciamos por uma revisão dos números complexos e dos polinômios, suas operações e propriedades. Embasamos o trabalho com teoremas e permeamos de exemplos com um crescente grau de dificuldade. Dividimos as técnicas de resolução em analíticas e numéricas. Entre as primeiras, tratamos das relações de Girard, das fórmulas resolventes e de alguns casos particulares de equações. Entre as técnicas numéricas, estudamos o método de Newton, o método das secantes e o método de Newton-Bairstow, este último para encontrar raízes complexas. / Polynomial equations have been studied since antiquity and are currently used, for example, to model everyday problems in the most varied areas of knowledge. The solution techniques of polynomial equations are not always trivial, especially when they involve high order equations and complex roots. The teaching of this subject in Basic Education is limited to second or third degree equations and integer coefficients, which restricts the application to more realistic problems. Thus, the objective of this work is to bring a contribution to students, teachers of Basic Education and other interested parties, presenting a material that treats of resolution techniques for polynomial equation of different natures. We begin with a review of complex numbers and polynomials, their operations and properties. We support the work with theorems and permeate examples with an increasing degree of difficulty. We divide the techniques of resolution into analytical and numerical. Among the first, we deal with Girards relations, the resolvent formulas, and some particular cases of equations. Among numerical techniques, we studied the Newton method, the secant method, and the Newton-Bairstow method, the last one to find complex roots.

Este trabalho apresenta a aplicação de técnicas de processamento paralelo na resolução de equações algébricas oriundas do Método de Elementos Finitos aplicado ao Eletromagnetismo, nos regimes estático e harmônico. As técnicas de programação paralelas utilizadas foram OpenMP, CUDA e GPUDirect, sendo esta última para as plataformas do tipo Multi-GPU. Os métodos iterativos abordados incluem aqueles do subespaço Krylov: Gradientes Conjugados, Gradientes Biconjugados, Conjugado Residual, Gradientes Biconjugados Estabilizados, Gradientes Conjugados para equações normais (CGNE e CGNR) e Gradientes Conjugados ao Quadrado. Todas as implementações fizeram uso das bibliotecas CUSP, CUSPARSE e CUBLAS. Para problemas estáticos, os seguintes pré-condicionadores foram adotados, todos eles com implementações paralelizadas e executadas na GPU: Decomposições Incompletas LU e de Cholesky, Multigrid Algébrico, Diagonal e Inversa Aproximada. Para os problemas harmônicos, apenas os dois primeiros pré-condicionadores foram utilizados, porém na sua versão sequencial, com execução na CPU, resultando em uma implementação híbrida CPU-GPU. As ferramentas computacionais desenvolvidas foram testadas na simulação de problemas de aterramento elétrico. No caso do regime harmônico, em que o fenômeno é regido pela Equação de Onda completa com perdas e não homogênea, a formulação adotada foi aquela em dois potenciais, A-V aresta-nodal. Em todas as situações, os aplicativos desenvolvidos para GPU apresentaram speedups apreciáveis, demonstrando a potencialidade dessa tecnologia para a simulação de problemas de larga escala na Engenharia Elétrica, com excelente relação custo-benefício. / This work presents the use of parallel processing techniques in Graphics Processing Units (GPU) for the solution of algebraic equations arising from the Finite Element modeling of electromagnetic phenomena, both in steadystate and time-harmonic regime. The techniques used were parallel programming OpenMP, CUDA and GPUDirect, the latter for those platforms of type Multi-GPU. The iterative methods discussed include those of the Krylov subspace: Conjugate Gradients, Bi-conjugate Gradients, Conjugate Residual, Bi-conjugate Gradients Stabilized, Conjugate Gradients for Normal Equations (CGNE and CGNR) and Conjugate Gradients Squared. All implementations have made use of CUSP, CUSPARSE and CUBLAS libraries. For the static problems, the following pre-conditioners were adopted, all with parallelized implementations and executed on the GPU: Incomplete decompositions, both LU and Cholesky, Algebraic Multigrid, Diagonal and Approximate Inverse. For the time-harmonic varying problems, only the first two pre-conditioners were used, but in their sequential version and running in the CPU, which yielded a hybrid CPU-GPU implementation. The developed computational tools were tested in the simulation of electrical grounding systems. In the case of the harmonic regime, in which the phenomenon is governed by the driven, lossy wave equation, the formulation adopted was that in two potential, the ungauged edge A-V formulation. In all cases, the developed GPU-based tools showed considerable speedups, showing that this is a promising technology for the simulation of large-scale Electrical Engineering problems, with excellent cost-benefit.

Made available in DSpace on 2016-04-27T16:57:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Antonia Zulmira da Silva.pdf: 1733925 bytes, checksum: 3460611fce63b2ca5913c2f811ada3ac (MD5) Previous issue date: 2012-05-14 / Secretaria da Educação do Estado de São Paulo / The purpose of this investigation was to find evidence of indicators of algebraic thinking development for the topic 'First-degree algebraic equations' from the mathematics Teacher's Manual adopted by public middle schools in São Paulo state, Brazil, and thus provide a written contribution to this teaching material. The investigation sought to answer the following research questions: Do the activities proposed in the topic 'First-degree algebraic equations' from the mathematics Teacher s Manual for the third quarter of the eighth grade enable teachers to foster the development of algebraic thinking among students? If so, which indicators are most evident? The definition used for indicators of algebraic thinking development drew on Fiorentini, Miorim, and Miguel (1993) and Fiorentini, Fernandes and Cristóvão (2005) with regard to aspects of algebraic thinking and on Ursini et al. (2005) concerning use of variables. Concurrently, the so-called multimeanings of equations, as defined by Ribeiro and Machado (2009), were taken into account. Desk research, as defined by Lüdke and André (1986), was the method selected for the study. Of the twelve indicators of algebraic thinking development investigated, nine were detected in the activities examined. The results obtained showed that these activities enable teachers to foster the development of algebraic thinking among students. A final, stand-alone section summarizes the theoretical framework adopted and includes a chart of the algebraic thinking indicators investigated, in addition to a synthetic view of the analyses providing evidence of these indicators in the activities. This summarized section is also available in CD-ROM format / O presente estudo teve por objetivo evidenciar indicadores de desenvolvimento do pensamento algébrico no tópico Equações algébricas de primeiro grau do Caderno do professor de Matemática adotado na docência do Ensino Fundamental da rede pública do Estado de São Paulo, com a finalidade de escrever um produto que contribuísse com esse material. O objetivo se desdobrou nas seguintes questões de pesquisa: As atividades presentes no tópico Equações algébricas de primeiro grau do Caderno do professor de Matemática do terceiro bimestre do oitavo ano do Ensino Fundamental possibilitam que o professor conduza os alunos ao desenvolvimento do pensamento algébrico? Em caso afirmativo, que indicadores são priorizados? Para definir os indicadores de desenvolvimento do pensamento algébrico, tomamos como referências sobre o pensamento algébrico Fiorentini, Miorim e Miguel (1993) e Fiorentini, Fernandes e Cristóvão (2005) e, a respeito do uso das variáveis, Ursini et al. (2005). Ao mesmo tempo, investigamos os multissignificados das equações, segundo Ribeiro e Machado (2009). Para a condução da pesquisa, utilizamos o método de análise documental, conforme Lüdke e André (1986). Dentre os doze indicadores de desenvolvimento do pensamento algébrico considerados, nove foram evidenciados nas atividades analisadas. Os resultados permitiram concluir que as atividades analisadas possibilitam que o professor conduza os alunos a desenvolver o pensamento algébrico. O produto deste trabalho contém referências aos elementos teóricos do trabalho, um quadro com os indicadores do pensamento algébrico utilizados nas análises e a síntese das análises das atividades, evidenciando os indicadores do pensamento algébrico. Esse produto está anexado a esta dissertação e também encontra-se disponível em CD-ROM

Submitted by JOCIMAR MONTANHA null (jocimarmontanha@hotmail.com) on 2017-02-17T00:51:02Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Jocimar_Corrigida.pdf: 4981816 bytes, checksum: 3df5599a820e86618dced98b217c53ec (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-02-21T19:45:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 montanha_j_me_prud.pdf: 4981816 bytes, checksum: 3df5599a820e86618dced98b217c53ec (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-21T19:45:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 montanha_j_me_prud.pdf: 4981816 bytes, checksum: 3df5599a820e86618dced98b217c53ec (MD5) Previous issue date: 2017-02-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho tem por objetivo principal apresentar uma sugestão de como introduzir e contextualizar os conceitos de números complexos, utilizando como motivações áudios, vídeos e software, além de outras atividades complementares sugeridas. Os áudios tratam dos números complexos através de uma história livremente inspirada no livro O Médico e o Monstro, do escritor escocês Robert Louis Stevenson. Os vídeos mostram uma maneira divertida e curiosa de olhar para os números complexos contando um pouco sobre sua história. O software tem a finalidade de estudar as transformações geométricas no plano (translação, rotação, dilatação e contração), utilizando os conceitos e operações de números complexos, propriedades e características geométricas. Este material faz parte da coleção M3 - Matemática Multimídia da Universidade Estadual de Campinas, e serviu como base para organizarmos o nosso trabalho. Outro software utilizado é o GeoGebra que servirá de suporte para a realização das soluções das demais atividades sugeridas. / This work has as main objective to present a suggestion of how to introduce and contextualize the concepts of complex numbers, using as motivation audios, videos and software, and other complementary activities suggested. Audios deal with complex numbers through a story loosely inspired by the book The Doctor and Monster, the Scottish writer Robert Louis Stevenson. The videos show a fun and funny way to look at the complex numbers telling a little about their history. The software aims to study the geometric transformations in the plane (translation, rotation, expansion and contraction), using the concepts and operations of complex numbers, geometric properties and characteristics. This material is part of the M3 - Multimedia Mathematics collection of the State University of Campinas, and served as a basis for organizing our work. Another software used is GeoGebra that will be used to support the solutions of the other suggested activities.

We study a system of differential-algebraic equations, describing motions of a mass-spring-dashpot oscillator by three different forms of implicit constitu- tive relations. For some problems with fully implicit but linear constitutive laws for combined force, we find conditions for solution stability. Assuming monotone relationship between the displacement, velocity and the respective forces, we prove global existence of the solutions. For a linear spring and a dashpot with maximal monotone relationship between the damping force and the velocity, we prove the global existence and uniqueness result. We also solve this problem numerically for Coulomb-like damping term.

Este trabalho apresenta a aplicação de técnicas de processamento paralelo na resolução de equações algébricas oriundas do Método de Elementos Finitos aplicado ao Eletromagnetismo, nos regimes estático e harmônico. As técnicas de programação paralelas utilizadas foram OpenMP, CUDA e GPUDirect, sendo esta última para as plataformas do tipo Multi-GPU. Os métodos iterativos abordados incluem aqueles do subespaço Krylov: Gradientes Conjugados, Gradientes Biconjugados, Conjugado Residual, Gradientes Biconjugados Estabilizados, Gradientes Conjugados para equações normais (CGNE e CGNR) e Gradientes Conjugados ao Quadrado. Todas as implementações fizeram uso das bibliotecas CUSP, CUSPARSE e CUBLAS. Para problemas estáticos, os seguintes pré-condicionadores foram adotados, todos eles com implementações paralelizadas e executadas na GPU: Decomposições Incompletas LU e de Cholesky, Multigrid Algébrico, Diagonal e Inversa Aproximada. Para os problemas harmônicos, apenas os dois primeiros pré-condicionadores foram utilizados, porém na sua versão sequencial, com execução na CPU, resultando em uma implementação híbrida CPU-GPU. As ferramentas computacionais desenvolvidas foram testadas na simulação de problemas de aterramento elétrico. No caso do regime harmônico, em que o fenômeno é regido pela Equação de Onda completa com perdas e não homogênea, a formulação adotada foi aquela em dois potenciais, A-V aresta-nodal. Em todas as situações, os aplicativos desenvolvidos para GPU apresentaram speedups apreciáveis, demonstrando a potencialidade dessa tecnologia para a simulação de problemas de larga escala na Engenharia Elétrica, com excelente relação custo-benefício. / This work presents the use of parallel processing techniques in Graphics Processing Units (GPU) for the solution of algebraic equations arising from the Finite Element modeling of electromagnetic phenomena, both in steadystate and time-harmonic regime. The techniques used were parallel programming OpenMP, CUDA and GPUDirect, the latter for those platforms of type Multi-GPU. The iterative methods discussed include those of the Krylov subspace: Conjugate Gradients, Bi-conjugate Gradients, Conjugate Residual, Bi-conjugate Gradients Stabilized, Conjugate Gradients for Normal Equations (CGNE and CGNR) and Conjugate Gradients Squared. All implementations have made use of CUSP, CUSPARSE and CUBLAS libraries. For the static problems, the following pre-conditioners were adopted, all with parallelized implementations and executed on the GPU: Incomplete decompositions, both LU and Cholesky, Algebraic Multigrid, Diagonal and Approximate Inverse. For the time-harmonic varying problems, only the first two pre-conditioners were used, but in their sequential version and running in the CPU, which yielded a hybrid CPU-GPU implementation. The developed computational tools were tested in the simulation of electrical grounding systems. In the case of the harmonic regime, in which the phenomenon is governed by the driven, lossy wave equation, the formulation adopted was that in two potential, the ungauged edge A-V formulation. In all cases, the developed GPU-based tools showed considerable speedups, showing that this is a promising technology for the simulation of large-scale Electrical Engineering problems, with excellent cost-benefit.

Made available in DSpace on 2016-04-27T16:58:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Adriano de Morais Martins.pdf: 735599 bytes, checksum: 20cee7a87d8b09965aa11f3b1d3d7646 (MD5) Previous issue date: 2008-11-07 / Secretaria da Educação do Estado de São Paulo / The present study makes a synthesis of brazilian s researches whose focus are in Fundamental schools, that are about algebraic equations. The analysis material constituted of nine dissertations published on the Mathematics Educations between 1998 and 2004. The selections of these essays were done according to some researches instruments and pre-defined criterions. The methodology characterizes itself as a documental study denominated qualitative metanalysis which makes a systematic revision of searches set, aiming at realization of a synthesis of these productions. Here, is presented one of these study confront, more specifically among their objectives referential, methodological theoretical, conclusions and suggestions indicated to futures researches. The results confirms that almost all the analyzed researches , in most part, don t mention the last ones. They present some worries about the equations meaning. There is a big dispersion in the choice of the theoretical indicators and/or theoretical methodological. The study indicate results that can offer subsidies and new researches / O presente estudo faz uma síntese de pesquisas brasileiras voltadas ao Ensino Fundamental ciclo II, que tratam das equações algébricas. O material de análise constitui-se de nove dissertações publicadas entre os anos de 1998 a 2004 na área de Educação Matemática. A seleção desses trabalhos se deu por meio da busca de dissertações e teses segundo alguns instrumentos de pesquisas e critérios pré - determinados. Metodologicamente esse estudo se caracteriza como um estudo documental denominado metanálise qualitativa na qual se procura fazer uma revisão sistemática de um conjunto de pesquisas, visando à realização de uma síntese dessas produções. Aqui é apresentado um confronto desses estudos, mais especificamente entre seus objetivos, referenciais teóricos, teórico-metodológicos, conclusões e sugestões deixadas para futuras pesquisas. Os resultados atestam que as pesquisas analisadas, em sua maioria, não citam as anteriores já publicadas, apresentam uma preocupação com o significado equações e que existe uma grande dispersão nas escolhas dos indicadores teóricos e/ou teórico metodológicos. Com isso o presente estudo aponta resultados que possam oferecer subsídios a novas pesquisas, tais como a carência de alguns pontos a serem pesquisados dentro desse tema de ensino

A deep and analytical understanding of the human metabolism grabbed attention of scientists from biology, medicine and pharmacy. Mathematical models of metabolic pathways offer several advances for this deep and analytical understanding due to their incompensable potential in predicting metabolic processes and anticipating appropriate interventions when required. This thesis concerns mathematical modeling analysis and simulation of metabolic pathways. These pathways include intracellular and extracellular compounds such as enzymes, metabolites, nucleotides and cofactors. Experimental data and available knowledge on metabolic pathways are used in constituting a mathematical model. The models are either in the form of nonlinear ordinary differential equations (ode&#039 / s) or differential algebraic equations (dae&#039 / s). These equations are composed of kinetic parameters such as kinetic rate constants, initial rates and concentrations of metabolites. The non-linear nature of enzymatic reactions and large number of parameters cause trouble in efficient simulation of those reactions. Metabolic engineering tries to simplify these equations by reducing the number of parameters. In this work, enzymatic system which includes Creatine Kinase, Hexokinase and Glucose 6-Phosphate Dehydrogenase (CK-HK-G6PDH) is modeled in the form of dae&#039 / s, solved numerically and the system parameters are estimated. The numerical results are compared with the results from an existing work in literature. We demonstrated that, our solution method based on direct solution of the CK-HK-G6PDH system significantly from simplified solutions. We also showed that genetic algorithm(GA) for parameter estimation, provides much clear results to the experimental values of the metabolite, especially with NADPH. Keywords: metabolic engineering, kinetic modelling, biochemical reactions, enzymatic reactions, differential algebraic equations, parameter estimation, genetic algorithm.

Orientador: Prof. Dr. André Ricardo Oliveira da Fonseca / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Mestrado Profissional em Matemática em Rede Nacional, 2016. / Esse trabalho aborda o ensino e aprendizagem das Equações Algébricas na educação básica estadual paulista, tema que compõe o currículo oficial do Estado de São Paulo, mais especificamente, o segundo bimestre do terceiro ano do ensino médio. Discorre sobre os aspectos históricos das equações algébricas, as deduções de fórmulas resolutivas das equações até o quarto grau e a impossibilidade de haver fórmulas resolutivas para as equações de grau superior a quatro. Discute-se ainda alternativas para encontrar soluções de equações de grau superior a dois, sem a utilização de fórmulas resolutivas, a partir da pesquisa das possíveis raízes racionais, se existirem, e da diminuição do grau da equação, quando se conhece algumas de suas raízes. Disserta também sobre como o estudo das equações é tratado no material disponibilizado aos alunos do ensino público paulista. Traz, finalmente, algumas sugestões de atividades sobre o tema proposto, além de um estudo de caso realizado com alunos do terceiro ano do ensino médio, em que se faz uma análise dos conhecimentos trazidos por eles de estudos realizados em anos anteriores e uma avaliação formativa durante e após a aplicação das atividades. / This work addresses the teaching and learning of Algebraic Equations in São Paulo state basic education, a subject that makes up the official curriculum of the State of São Paulo, more specifically, the second quarter of the third year of high school. It discusses the historical aspects of algebraic equations, deductions from resolving formulas equations to the fourth degree and the impossibility of resolving formulas for equations of degree higher than four. It is also discussed alternatives to find equations of degree solutions higher than two, without the use of resolving formulas, from the research of the possible rational roots, if any, and the decrease in the degree of the equation when you know some of its roots . It also talks about how the study of equations is treated in the material available to students of the São Paulo public education. It brings finally some suggestions of activities on the theme, as well as a case study in the third year of high school students, in which an analysis of the knowledge brought by them studies in previous years and formative assessment during and after the implementation of activities.