CONSTRUÇÃO DE MODELOS MATEMÁTICOS COM O PYTHON: UMA MOTIVAÇÃO PARA O ESTUDO DE CÁLCULO DIFERENCIAL E LÓGICA MATEMÁTICA

Résumé

Este artigo tem como objetivo abordar a construção de modelos matemáticos usando Python, fornecendo recursos motivadores para o estudo de cálculo diferencial e lógica matemática. Apresentamos um minicurso chamado "Python e Aplicações Matemáticas" em 2021, oferecendo uma perspectiva alternativa para o estudo desses conceitos. Neste trabalho discorremos sobre os tópicos trabalhados no minicurso. Utilizamos as técnicas de ajuste linear de curvas e equações diferenciais ordinárias para ilustrar propriedades de funções reais e suas derivadas, fundamentais no cálculo diferencial. Como exemplo da aplicação de ajuste de curvas, discutimos um modelo que relaciona o comprimento por idade das tilápias do rio Nilo e um modelo de juros de cartão de crédito em um mês. Também abordamos a modelagem por equações diferenciais, incluindo o modelo clássico de crescimento populacional exponencial proposto por Thomas Robert Malthus e o modelo epidemiológico SIR (Suscetível-Infectado-Recuperado), desenvolvido por Kermack e McKendrick em 1927. Apresentamos o passo a passo da construção desses modelos e exibimos seus gráficos usando Python no ambiente Google Colaboratory, permitindo visualizar as estruturas de lógica matemática da linguagem. Além do exposto, disponibilizamos sugestões de atividades para o ensino de Matemática e fornecemos um link de acesso às resoluções e códigos dos autores.

Palavras-chave: Modelos Matemáticos, Ajuste Linear de Curvas, Equações Diferenciais, Python, Cálculo Diferencial, Lógica Matemática