O impacto que estruturas algébricas podem exercer em teorias físicas e bem ilustrado pela Mecânica Quântica, onde os números complexos são inquestionavelmente a escolha mais adequada para desenvolver a teoria. A Relatividade Geral pseudo-complexa avalia a possibilidade da interação gravitacional assumir sua descrição mais natural quando construída tendo como base os números pseudo-complexos, que consistem em uma das três possibilidades de números complexos abelianos com uma unica unidade imaginária. Esse conjunto numérico e dotado de elementos não nulos cujo produto e zero, tais números recebem o nome de zeros generalizados ou divisores de zero. A presença de zeros generalizados permite a introdução de um princípio variacional modificado do qual um termo adicional, ausente na Relatividade Geral, emerge nas equações de campo. Esse termo adicional e interpretado como uma energia escura, cuja origem física está relacionada com flutuações no vácuo. A inclusão desse efeito e legítima pois flutuações no vácuo a priori devem gravitar como qualquer outra forma de energia. Das equações de campo podemos resumir a principal ideia conceitual da teoria, na Relatividade Geral pseudo-complexa massa não apenas curva o espaçotempo como também e capaz de alterar a estrutura do espaço-tempo ao redor da massa. As diferenças com relação a Relatividade Geral se manifestam em situações físicas extremas, no regime de campos gravitacionais intensos. Como aplicação analisamos sob o ponto de vista teórico um objeto compacto exótico composto por matéria escura fermiônica. / The impact that algebraic structures can exert on physical theories is well illustrated by Quantum Mechanics, where complex numbers are unquestionably the most appropriate choice to develop the theory. Pseudo-complex General Relativity evaluates the possibility that the gravitational interaction acquires its most natural description when constructed upon pseudo-complex numbers, which consist of one of the three possibilities of abelian complex numbers with a single imaginary unit. This numerical set is endowed with nonzero elements whose product is zero, such numbers are called generalized zeros or divisors of zero. The presence of generalized zeros allows the introduction of a modi ed variational principle from which an additional term, absent in General Relativity, emerges in the eld equations. This additional term is interpreted as a dark energy, whose physical origin is related to vacuum uctuations. The inclusion of this e ect is legitimate because a priori vacuum uctuations must gravitate as any other form of energy. From the eld equations we can summarize the main conceptual idea of the theory, in pseudo-complex General Relativity mass not only curves spacetime but also is able to change the structure of the spacetime around the mass. The di erences with respect to General Relativity are manifested in extreme physical situations in the regime of intense gravitational elds. As an application we analyze from the theoretical point of view an exotic compact object composed of fermionic dark matter.

A presente dissertação tem como propósito apresentar uma proposta didática para o ensino de números complexos e funções de variável complexa, fazendo uso de um objeto de aprendizagem. Para o embasamento teórico, quanto ao processo de construção de conhecimento, referenciamos Vygotsky e Piaget. Também foi feita uma análise das tecnologias como ferramenta para o ensino e, em especial quanto às possibilidades que dizem respeito aos registros dinâmicos de representação semiótica. A metodologia para conceber, realizar e analisar a proposta didática é a Engenharia Didática. Essa metodologia permitiu uma detalhada validação da sequência didática que integra o uso do objeto de aprendizagem "Números Complexos" com animações interativas, vídeos, explicações e exercícios. A sequência foi implementada em um terceiro ano do Ensino Médio. / This work presents a suggestion of a didactical sequence for teaching complex numbers and functions in high school. The sequence supposes the use of the learning object "Complex Numbers" with interactive animations, videos and exercises. As a theoretical frame to support our understanding of the knowledge construction process it was taken into account the Vygotsky´s theory and Piaget´s theory. A discussion about the potential of technologies as a teaching tool is also presented, specially about the possibilities related to dynamical semiotic representation in mathematics. The research methodology used was Didactical Engineering. With this methodology was possible to implemented and validate the didactical sequence.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-08-01T12:22:33Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Janio Cesar Alencar dos Santos - 2018.pdf: 1167560 bytes, checksum: cba31dafa5c96d61d508fb8034159563 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-08-01T13:39:27Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Janio Cesar Alencar dos Santos - 2018.pdf: 1167560 bytes, checksum: cba31dafa5c96d61d508fb8034159563 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-01T13:39:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Janio Cesar Alencar dos Santos - 2018.pdf: 1167560 bytes, checksum: cba31dafa5c96d61d508fb8034159563 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-06-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this work are discussed about two central problems: the solution for equation 2 x = x 2 and the existence of logarithm of negative numbers. In this sense, the Newton- Raphson method, some aspects about complex numbers and Taylor's series are presented with detail. Our aim was produce a good research and study material directed for teachers of basic education and undergraduate students. / Neste trabalho são discutidos dois problemas centrais: a solução da equação 2 x = x 2 e a existência de logaritmos de números negativos. Nesse sentido, são apresentados de forma detalhada o método de Newton-Raphson, alguns tópicos sobre números complexos e a fórmula de Taylor. A equação 2 x = x 2 será resolvida por meio do métodonumérico de Newton-Raphson. A análise desta equação nos conduzirá à definição de logaritmos de números negativos. Nosso principal objetivo ao escrever este trabalho foi confeccionar uma bom material de pesquisa direcionado a professores da educação básica e estudantes de graduação de ciências exatas.

A presente dissertação tem como propósito apresentar uma proposta didática para o ensino de números complexos e funções de variável complexa, fazendo uso de um objeto de aprendizagem. Para o embasamento teórico, quanto ao processo de construção de conhecimento, referenciamos Vygotsky e Piaget. Também foi feita uma análise das tecnologias como ferramenta para o ensino e, em especial quanto às possibilidades que dizem respeito aos registros dinâmicos de representação semiótica. A metodologia para conceber, realizar e analisar a proposta didática é a Engenharia Didática. Essa metodologia permitiu uma detalhada validação da sequência didática que integra o uso do objeto de aprendizagem "Números Complexos" com animações interativas, vídeos, explicações e exercícios. A sequência foi implementada em um terceiro ano do Ensino Médio. / This work presents a suggestion of a didactical sequence for teaching complex numbers and functions in high school. The sequence supposes the use of the learning object "Complex Numbers" with interactive animations, videos and exercises. As a theoretical frame to support our understanding of the knowledge construction process it was taken into account the Vygotsky´s theory and Piaget´s theory. A discussion about the potential of technologies as a teaching tool is also presented, specially about the possibilities related to dynamical semiotic representation in mathematics. The research methodology used was Didactical Engineering. With this methodology was possible to implemented and validate the didactical sequence.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-02-18T13:57:06Z No. of bitstreams: 1 juliocesaramaraldossantos.pdf: 681712 bytes, checksum: a8cc889d8be4662ca3c5217acb432f41 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-02-26T13:31:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 juliocesaramaraldossantos.pdf: 681712 bytes, checksum: a8cc889d8be4662ca3c5217acb432f41 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-26T13:31:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 juliocesaramaraldossantos.pdf: 681712 bytes, checksum: a8cc889d8be4662ca3c5217acb432f41 (MD5) Previous issue date: 2014-08-09 / Esse trabalho tem como propósito mostrar algumas aplicações básicas dos números complexos na geometria euclidiana plana. Aqui procuramos ilustrar como é possível trabalhar com os números complexos na sua forma geométrica e também vetorial, com o intuito de apresentar uma forma mais concreta de ensino desse conteúdo dentro da educação básica. A versatilidade e aplicabilidade dos números complexos são apresentadas de uma forma acessível tanto a professores quanto à alunos. A maioria das demonstrações geométricas sugeridas são simples e podem ser facilmente trabalhadas com alunos da educação básica, visto que os conceitos geométricos abordados se resumem ao conteúdo apresentado nas escolas durante o ensino fundamental. Buscamos em diversas situações estabelecer comparações entre o algébrico e o geométrico, com o intuito de que os alunos entendessem que essas duas áreas, ao contrário do que a maioria deles imagina, possuem diversas relações e podem ser facilmente trabalhadas juntas. / This work aims to show some basic applications of complex numbers in plane Euclidean geometry. Here we seek to illustrate how you can work with complex numbers on geometric and also vector form, in order to present a more concrete way of teaching that content in the basic education. The versatility and applicability of complex numbers are presented in an accessible way to both teachers and students. Most of the geometrical demonstrations suggested are simple and can be easily worked with elementary education students, since geometrical concepts discussed are summarized to the content presented in schools during elementary school. We seek to establish, in several situations, comparisons between the algebraic and geometric, with the intention that students understand that these two areas, unlike most of them think, have different relations and can be easily studied together.

Submitted by Geyciane Santos (geyciane_thamires@hotmail.com) on 2015-12-15T21:23:01Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Carlos Ronaldo Cardoso de Carvalho.pdf: 521853 bytes, checksum: c9b36e6fba31199c163f9f3b5dde6b63 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-01-20T18:31:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Carlos Ronaldo Cardoso de Carvalho.pdf: 521853 bytes, checksum: c9b36e6fba31199c163f9f3b5dde6b63 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-01-20T18:32:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Carlos Ronaldo Cardoso de Carvalho.pdf: 521853 bytes, checksum: c9b36e6fba31199c163f9f3b5dde6b63 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-20T18:32:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Carlos Ronaldo Cardoso de Carvalho.pdf: 521853 bytes, checksum: c9b36e6fba31199c163f9f3b5dde6b63 (MD5) Previous issue date: 2015-01-12 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work we make a simple approach to the implementation of logarithms in the field of complex numbers and make them more known, because although they have a big role in solving many problems, are somehow forgotten both in basic education and in undergraduate education. The study was carried out in order to investigate one of the many contributions that the remarkable Leonard Euler left to mathematics. In order to redeem such applications, thus developing skills of Complex Numbers field, we will travel showing the construction of Complex Numbers (Chapter 2), through the traditional definition of logarithms dollars Positive Numbers (Chapter 3) and mainly focusing on (Chapter 4) which deals with logarithms of Real Numbers negatives. Finally we will present a special chapter showing the Problem of History (chapter 5) and some approaches in high school (Chapter 6). We believe that both the approach of carrying out the work, with the use of logarithms, for example, the operations and applications we use, can serve to improve the teaching and learning of the use of logarithms and possibly serve as a motivator for students and teachers that seek to enhance their knowledge of logarithms of Real Numbers negatives in its various developments. / Neste trabalho procuramos fazer uma abordagem simples da aplicação dos logaritmos no campo dos números complexos e torná-los mais conhecidos, pois embora tenham um grande papel na resolução de muitos problemas, estão de certa forma esquecidos tanto no ensino básico quanto no ensino de graduação. O estudo foi realizado com o propósito de pesquisar uma das inúmeras contribuições que o notável Leonard Euler deixou para a matemática. No intuito de resgatar tais aplicações, desenvolvendo assim habilidades no campo dos Números Complexos, faremos uma viagem mostrando a construção dos Números Complexos (capítulo 2), passando pela definição tradicional de Logaritmos de Números Reais Positivos (capítulo 3) e focando principalmente o capítulo 4 que trata de Logaritmos de Números Reais Negativos. Por fim apresentaremos um capítulo especial mostrando a História do Problema (capítulo 5) e algumas Abordagens no Ensino Médio (capítulo 6). Acreditamos que tanto o enfoque da realização desse trabalho, com a utilização dos Logaritmos, por exemplo, como as operações e aplicações que utilizamos, pode servir para a melhoria do ensino-aprendizagem do uso dos Logaritmos e possivelmente servir de elemento motivador para alunos e professores que busquem aprimorar seus conhecimentos em Logaritmos de Números Reais Negativos nos seus diversos desdobramentos.

Um texto sobre o corpo dos números complexos abordando-os de uma forma integrada e direcionada para professores de educação básica que atuam no ensino médio. Apresenta de forma bem fundamentada vários aspectos dos números complexos: par ordenado, vetor do plano, forma algébrica, forma trigonométrica e matricial. Todos os resultados essenciais foram demonstrados. Há um capítulo com alguns problemas resolvidos. / A text on the field of complex numbers in an integrated way and directed to teachers of basic education who work in high school. It presents in a well-founded form several aspects of the complex numbers: ordered pair, plane vector, algebraic form, trigonometric and matrix form. For every essential result, there is a proof. There is a chapter with some solved problems.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-05-10T11:54:26Z No. of bitstreams: 1 marcelluizsilvabrum.pdf: 718142 bytes, checksum: d6320641fde8c4273f08d84f0a6c71a2 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-06-15T13:10:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 marcelluizsilvabrum.pdf: 718142 bytes, checksum: d6320641fde8c4273f08d84f0a6c71a2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-15T13:10:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 marcelluizsilvabrum.pdf: 718142 bytes, checksum: d6320641fde8c4273f08d84f0a6c71a2 (MD5) Previous issue date: 2015-03-02 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho tem por objetivo ser um instrumento para agregar recursos que proporcione um processo de ensino e aprendizagem dos Números Complexos eficaz para alunos do Ensino Médio. Assim, a presente proposta consiste em diluir o estudo dessa temática nos três anos do Ensino Médio respeitando os pré-requisitos pertinentes a cada série. Além disso, para ampliar a visão dos discentes no que diz respeito às diversas aplicações dos Complexos e orientar os docentes do seu papel na construção desse saber, são sugeridas: uma forma de introdução à temática que utiliza a História da Matemática como um objeto de contextualização; a definição geométrica que atribui significado aos Números Complexos; atividades diferenciadas e comentadas; além de trazer uma associação dos Números Complexos com a Trigonometria – através de demonstrações de fórmulas trigonométricas fundamentais e da fórmula de De Moivre. Cabe destacar que a motivação principal das propostas existentes nessa dissertação é oferecer aos estudantes a oportunidade de desenvolver um conhecimento acerca desse assunto dentro de um tempo hábil para que os alunos possam vislumbrar o potencial aplicativo dos Números Complexos não só dentro da Matemática, mas nas ciências afins. / This work aims to be a tool to add features that provide a teaching and learning process of Complex Numbers effective for secondary school students. Thus, this proposal is to dilute the study of this theme in the three years of secondary schoolrespecting the requirements of each year. In addition, to extend the vision of students regarding the various applications of Complexes Numbers and guide the teachers of their role in the construction of this knowledge are suggested: a form of introduction to the theme that uses the history of mathematics as a context object ; the geometric definition that assigns meaning to Complex Numbers; driven differentiated activities; moreover to bring an association of the Complex Numbers with Trigonometry - through demonstrations of basic trigonometric formulas and De Moivre formula. It should be noted that the main motivation of the proposals in this dissertation is to offer students the opportunity to develop an understanding of this subject in a timely manner so that students can glimpse the potential application of Complex Numbers not only in mathematics, but in similar sciences.

In this work, we investigated the construction of natural, integer, rational, real, complex, quaternion and Octonion numbers. More precisely, the set of real numbers was achieved by applying two methods: Dedekind Cuts and Equivalence Classes of Cauchy Sequences. Our study is only based on using Peano Axioms, which are directly related to the natural numbers, in order to get the basic properties satis ed by these numbers. In addition, we carefully proved the elementary results involving real numbers. This process in question was developed constructively throughout of the concepts of the integer and rational numbers. Next, we show that it is possible to establish the existence of complex numbers along with their more usual arithmetic properties. Finally, we nish each chapter of our work showing some possible applications in each set worked. / No presente trabalhos, investigamos, cuidadosamente, a construção do números Naturais, inteiros, Racionais, Reais e Complexos. Sendo que, o conjunto dos números reais foi obtido através dos conhecidos métodos: Cortes de Dedekind e Classes de Equivalência por sequência de Cauchy. O estudo consistiu em utilizar os famosos Axiomas de Peano, ps quais estão relacionados aos números naturais, em ordem a obter as em conhecidas propriedades elementares, satisfeitas para todos esses números. E, a partir deste conhecimento, encontramos rigorosamente as provas dos resultados básicos envolvendo os números reais. Este processo em questão, foi desenvolvida de maneira construtiva através dos números inteiros e racionais. Em seguida, mostramos que é possível estabelecer a existência de números complexos, juntamente com suas propriedades aritméticas mais usuais. Por fim, terminamos cada capítulo do nosso trabalho, mostrando algumas possíveis aplicações em cada conjunto trabalhado.

Studies have shown that a majority of teachers in Sweden (among other countries) today use an algebraic approach to introduce complex numbers. Studies have also shown that this approach could be problematic for students' conceptualization, and can lead to misconceptions regarding the complex numbers. The purpose of this study was therefore to investigate if teachers' perceptions of complex numbers had any effect on their choice of method in regards to introducing the complex numbers to their students. A secondary purpose of this study was to see which digital learning resources teachers use, and how they use these in their teaching of the complex numbers. A qualitative interview with seven teachers was conducted to hear their personal choices and experiences. The study found no connection between the teachers' perception of complex numbers, and their choice of introducing complex numbers. Regarding the use of digital learning resources, the study found many of the teachers to be inexperienced or limited in their use of digital learning resources in their teaching of the complex numbers. / Forskning har visat att majoriteten av lärare i Sverige (bland andra länder) använder idag en algebraisk undervisningsmetod för att introducera komplexa tal. Forskning har också visat att detta kan vara problematiskt för elevers begreppsskapande och kan leda till missuppfattningar av komplexa tal. Syftet med den här studien var således att undersöka om lärares uppfattningar av komplexa tal har någon inverkan på deras val av introduktion i undervisningen. Ett sekundärt syfte var att se vilka digitala hjälpmedel lärare använder och hur de väljer att använda dessa i samband med undervisningen av komplexa tal. En kvalitativ intervju gjordes med sju lärare för att ta del av deras undervisning och deras personliga erfarenheter. Studien fann ingen koppling mellan lärarnas uppfattningar av komplexa tal och hur de valde att introducera komplexa tal. Gällande digitala verktyg så fann studien många lärare oerfarna eller begränsade i sin användning av digitala verktyg i sin undervisning av komplexa tal.