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12/09/2017 1 Faculdade de Ciências Jurídicas e Gerenciais Alves Fortes – FACE ALFOR RAZÃO e PROPORÇÃO, FUNÇÕES APLICAÇÃO NA ADMINISTRAÇÃO Professora Magda Rocha Guedes Marinho CURSO: ADMINISTRAÇÃO DE EMPRESASCURSO: ADMINISTRAÇÃO DE EMPRESASCURSO: ADMINISTRAÇÃO DE EMPRESASCURSO: ADMINISTRAÇÃO DE EMPRESAS DISCIPLINA: MATEMÁTICA APLICADA IDISCIPLINA: MATEMÁTICA APLICADA IDISCIPLINA: MATEMÁTICA APLICADA IDISCIPLINA: MATEMÁTICA APLICADA I MÓDULO 2 APRESENTAÇÃO No Módulo 2 serão abordados os seguinte assuntos: • 1. Grandezas: Razão e Proporção 2. Funções çãoAdministra em Aplicação Grau 1 do Função da Inequação Grau 1 do Função da Sinaldo Estudo Grau 1 do Função da Gráfico do çãoGeneraliza Reta da Linear e Angular esCoeficient Grau 1 do Função daRaiz ou Zero Grau 1 do Função da Gráfico Definição -Grau 1 do Função Função de Conceito do ãoFormalizaç Cartesiano SistemaReais, Intervalos Real, Eixo Números, dos çãoClassifica o o o o o o FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 2 sociedadede Regra 1.5 mPorcentage 1.4 três de gra oporção Grandezas Re3.1 Pr2.1 1.1 12/09/2017 2 INTRODUÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 3 Vamos iniciar este módulo com o tópico Grandezas: Razão e Proporção, fazendo uma recordação de algumas aplicações das propriedades algébricas empregadas para resolver situações-problema da área de Administração e que envolvam grandezas direta e inversamente proporcionais. Em seguida veremos Funções, cujo nossos objetivos são: 1. Desenvolver o conceito de função associado a assuntos simples do cotidiano e a conceitos da economia; 2. Desenvolver a prática do uso da notação de intervalos e função; 3. Analisar funções relacionando os parâmetros com o significado gráfico; 4. Aplicar o conceito e as propriedades das funções para resolver problemas simples de interesse da Economia e Administração. Neste módulo, veremos até Funções do Primeiro Grau e suas aplicações na Administração. Deixando para o Módulo 3 a finalização do estudo de outras Funções e suas aplicações. 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 4 1.1 GRANDEZAS Uma grandeza é algo que podemos medir. Medir é comparar a quantidade de uma grandeza qualquer com outra quantidade da mesma grandeza que se escolhe como unidade padrão. Quando usamos uma régua para medir o comprimento de uma mesa estamos comparando uma unidade de medida padrão (metro, centímetro...) com o tamanho da grandeza comprimento. Nesse caso estamos interessados em saber quantos centímetros cabem no comprimento da mesa. Assim, comprimentos, áreas e volumes são grandezas. O peso de uma mercadoria, o comprimento de uma corda, o tempo de uma reunião, a massa corporal, a velocidade de um carro, o custo de uma mercadoria, a produção, o trabalho, a matéria-prima, o preço, etc., são exemplos de grandezas. Grandeza é tudo que você pode contar, medir, pesar, enfim, enumerar, (lembre-se: o dinheiro é uma grandeza especial: cada país tem suas próprias unidades). 12/09/2017 3 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 5 1.1.1. RAZÃO Chama-se de razão entre dois números racionais a e b, com b ≠ 0, ao quociente entre eles. Indica-se a razão de a para b por , a/b ou a: b, onde o primeiro termo chama-se antecedente e o segundo chama-se consequente. Exemplo 1.1.1: Estão matriculados na EaD da Unijuí 30 rapazes e 35 moças. Encontre a razão entre o número de rapazes e o número de moças (lembre-se que razão é divisão). Solução: simplificando temos (dividimos por 5 os dois termos da razão) indica que para cada 6 rapazes existem 7 moças (lê-se 6 está para 7) Nessa razão, o 6 é o antecedente e o 7 o consequente. 35 30 7 6 7 6 b a 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 6 Se a e b são dois números naturais (com b ≠ 0), chamamos de fração as expressões do tipo , onde o número colocado acima do traço chama-se numerador e indica quantas partes do inteiro foram tomadas e o número abaixo do traço chama-se denominador e indica em quantas partes iguais o inteiro foi dividido. Fração : lê-se 6 sétimos e significa 6 partes do total de 7. PROPRIEDADES DA S FRAÇÕES F1 – Uma fração não se altera quando se multiplica seus dois termos pelo mesmo número diferente de zero ou mesmo fazendo a divisão desta fração pelo mesmo divisor comum. Exemplo 1.1.2: Vamos testar a propriedade F1: Você deve observar que obtemos 0,6 fazendo a divisão tanto em quanto em . b a 7 6 30 18 6.5 6.3 5 3 == 5 3 30 18 12/09/2017 4 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 7 3 2 3 2 5 3 6:30 6:18 30 18 == 3 2 3 8 3 4.2 = O mesmo teste pode ser feito dividindo numerador e denominador pelo mesmo número: F2 – Multiplicando-se ou dividindo o numerador de uma fração por um número, a fração é multiplicada ou dividida por esse número. Exemplo 1.1.3: Seja a fração . Multiplicando o numerador por 4, temos: (multiplicada por 4). Ou seja, é quatro vezes maior que . Dividindo o numerador por 2, temos: (dividida por 2). Ou seja, é a metade de . 3 8 3 1 3 2:2 = 3 1 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 8 F3 – Multiplicando-se ou dividindo-se o denominador de uma fração por um número, a fração é dividida ou multiplicada por esse número. Exemplo 1.1.4: Seja a fração . Multiplicando o denominador por 2, temos: (a fração ficou dividida por 2). Ou seja, é a metade de . Dividindo o denominador por2, temos: (a fração ficou multiplicada por 2). Ou seja, é o dobro de . 8 3 2.4 3 = 2 3 2:4 3 = 4 3 8 3 4 3 2 3 4 3 12/09/2017 5 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 9 1 50 50 5 10 . 10 5 == 5 10 RAZÃO INVERSA Duas razões são inversas quando: 1) o antecedente de uma razão for igual ao consequente da outra e vice-versa; ou 2) o produto de uma razão pela outra for igual a 1. Exemplo 1.1.5: As razões e são inversas, pois o antecedente da primeira é igual ao consequente da segunda e vice-versa. Também podemos ver que são razões inversas por que 10 5 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 10 cm cm Km cm E 000.000.80 5,2 800 5,2 == 1.1.2. APLICAÇÕES DE RAZÕES ESCALA Os desenhos de casas e mapas são feitos usando escalas. A escala é uma razão entre a medida no desenho e a medida do objeto real. Exemplo 1.1.6: A distância entre as cidades A e B é de aproximadamente 800 km e o mapa que mostra esta distância corresponde a 2,5 cm. Qual a escala utilizada? (lembre-se que na escala as medidas devem estar na mesma unidade). Usando a definição de escala anterior temos: Aplicando a propriedade F1 das frações, dividimos antecedente e consequente por 2,5 e obtemos: real medida desenho no medida Escala = 12/09/2017 6 FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 11 cm cm E 000.000.32 1 = 100 1 . Escrevendo na forma de razão, temos: (lê-se 1 para 32.000.000) Exemplo 1.1.7: Uma maquete deum edifício foi feita na escala de 1:100. A altura real do edifício é de 10 m. Qual é a altura aproximada do edifício na maquete? A razão das grandezas da escala ( ) é igual à razão entre as alturas do edifício na maquete (D) e na construção real (10 m). Assim, Empregando a propriedade F1, multiplicamos o numerador e o denominador da segunda razão por 10 e obtemos duas razões com denominadores iguais. 000.000.32:1=E m D 10100 1 = 100 10 10.10 10. 100 1 DD == 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 12 Se os denominadores são iguais, então os numeradores também serão iguais. Portanto: VELOCIDADE A velocidade (V) de um objeto qualquer, se deslocando em uma trajetória, é a razão entre a distância percorrida e o tempo. (Observe que neste caso as unidades das grandezas são diferentes). Exemplo 1.1.8: 150km/2h = 75km/h (as unidades km/h não podem ser simplificadas) (h) tempo (km) distância V = mD D 10,0 110 = = 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO 12/09/2017 7 FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 13 TA XA As taxas são razões entre duas grandezas. Estas taxas podem ser relacionadas a conjuntos de 100, 1000,... unidades das grandezas envolvidas. Em outras palavras, multiplicadas por 100, 1000,... Dois exemplos desse tipo de taxa são a taxa de crescimento populacional e a taxa de juros. Exemplo 1.1.9: A taxa de variação (crescimento ou decrescimento) da população de uma cidade, em um certo período, é uma razão entre a variação do número de habitantes (∆P, delta P), pelo número de habitantes que moravam na cidade no início do período considerado. Uma cidade tinha 80.000 habitantes no fim de 2007 e 86.000 habitantes no fim de 2008. Qual é a taxa de crescimento da população desta cidade, no período considerado? A variação do número de habitantes é ∆P=86.000-80.000=6.000. A taxa de crescimento é: 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 14 Isto significa que a população aumentou 0,075 habitante para cada habitante residente em 2007. Esta taxa é mais útil quando associada à população de 100 habitantes. Multiplicando a taxa por 100, temos: t = 7,5 para cada 100 habitantes residentes em 2007. TA XA DE JUROS A taxa de juros de um capital aplicado, em um certo período, é uma razão entre a variação do capital (∆C, delta C), pelo capital aplicado (C), multiplicada por 100. Ficou interessado? Aguarde, pois estudaremos este tipo de taxa mais adiante. Agora ainda é preciso apresentar você aos “Índices”! 075,0 80000 6000 == ∆ = P P t 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO 12/09/2017 8 FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 15 população produto do total valor capita per odução =Pr 1.1.3. ÍNDICES São obtidos por meio da comparação entre duas grandezas independentes. Ou, em outras palavras: índices são razões entre duas grandezas independentes. Veja alguns exemplos: Além dessas aplicações, muito utilizadas quando se trata de censo, por exemplo, também temos uma outra aplicação muito conhecida, que são os índices econômicos. ÍNDICES ECONÔMICOS Onde o “valor total do produto” é o PIB (Produto Interno Bruto). total erfície total população ademográfic Densidade sup = nonacional/a população nonacional/a renda capita per nda =Re 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 16 total população snascimento de n natalidade de eCoeficient o = Percebeu como é importante o estudo dos índices? Ainda precisamos, no entanto, citar os coeficientes. Veja por que na sequencia. COEFICIENTES São razões entre o número de ocorrências e o número total. população país um de bens de total consumo capita per onsumoC = população total eceitar capita per eceitaR = total população óbitos de n emortalidad de eCoeficient o = 12/09/2017 9 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 17 Exemplo 1.1.10 – Determine a razão que é igual a e cujo antecedente seja igual a 9. Solução: Das condições do problema podemos afirmar que . Observe que se multiplicarmos o antecedente por 3, obtemos o antecedente 9. Usando a propriedade das frações F1, multiplicamos também por 3 o consequente e obtemos x= 15. Então a nova razão é 9/15. x 9 5 3 = 5 3 Lista 2 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 18 1.2. PROPORÇÃO Uma proporção é a igualdade entre razões: Os números que formam a proporção chamam-se, em geral, termos. O primeiro (a) e o quarto (d) chamam-se de extremos, o segundo (b) e o terceiro (c), meios. Exemplo: formam uma proporção. Essa proporção também pode ser escrita da seguinte forma: 12:4::6:2, e lê-se 12 está para 4, assim como 6 está para 2. PROPRIEDADES DAS PROPORÇÕES Propriedade fundamental: em toda proporção, o produto dos extremos é igual ao produto dos meios. d c b a = 2 6 4 12 = 12/09/2017 10 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 19 2 26 2 6 4 12 ± = ±± = ± = 4 412 ou 6 26 12 412 Na proporção , multiplicando os extremos e os meios, obtemos a igualdade ad = bc. PP1) Em toda proporção, a soma ou diferença dos dois primeiros termos está para o primeiro (ou para o segundo), assim como a soma ou diferença dos dois últimos está para o terceiro (ou quarto). No exemplo anterior: d c b a = 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 20 4 12 2 6 4 12 == + + = 2 6 24 612 PP2) Em uma proporção, a soma do primeiro com o terceiro (a+c) está para a soma do segundo com o quarto termo (b+d), assim como o terceiro está para o quarto. Seja a proporção . Usando a PP2, temos: Aplicando no mesmo exemplo: PP3) Em uma proporção, a troca de posições entre o primeiro e o quarto termos não altera a proporção. O mesmo ocorre para a troca entre o segundo e o terceiro. Seja a proporção . Usando a PP3, temos: d c b a = b a d c db ca == + + d c b a = d b c a ou a c b d == 2 4 6 12 12 6 4 2 2 6 4 12 === ou ou 12/09/2017 11 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 21 Exemplo 1.2.1 – Taxa percentual Chama-se taxa percentual ou porcentagem de um número “a” sobre o número “b”, com b ≠ 0, à razão: tal que (indica-se por x%). Você deve lembrar que o símbolo % lê-se “por cento” e significa centésimos. Qual é a taxa percentual de 6 sobre 30? Solução: Sendo x % a taxa percentual, temos pela definição que: . Usando a propriedade fundamental, temos: . Então, a taxa percentual é 20%. Além de princípio fundamental e dos outros três apresentados até aqui, também temos o princípio de igualdade que, por sua vez, também se subdivide em outros dois princípios, o aditivo e o multiplicativo. 100 x b ax = 100 100 x 30 6 100 = x 20 30 6.100 ==x 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 22 PRINCÍPIOS DE EQUIVALÊNCIA DE IGUALDADE Igualdade – é uma sentença matemáticaem que as expressões matemáticas estão ligadas pelo sinal =. A expressão situada à esquerda do sinal = é denominada 1º membro da igualdade. A expressão situada à direita do sinal = é denominada 2º membro da igualdade. Assim, vale lembrar que as equações são igualdades. A solução de uma equação consiste em obter o valor da incógnita (neste caso nos referimos à incógnita da equação, que não sabemos qual é) usando os “princípios da igualdade”, expostos a seguir. Os princípios da igualdade são: 12/09/2017 12 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 23 1) Princípio aditivo: em uma igualdade, podemos adicionar um mesmo número aos dois membros e a igualdade permanece. Exemplo 1.2.2 – resolver a equação: x + 10 = – 5 Solução: Aplicando o princípio aditivo: adicionamos (-10) a ambos os membros da equação, com o objetivo de ficar somente com o x do lado esquerdo. x + 10 + (-10) = -5 + (-10) Simplificando a equação equivalente, obtemos x = -15. 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 24 2) Princípio multiplicativo: em uma igualdade, podemos multiplicar ou dividir os dois membros por um mesmo número não nulo, e a igualdade permanece. Exemplo 1.2.3 – resolver as equações: a) 5x = 25 b) -3x = 9 Solução: a) Ainda usando o princípio multiplicativo, multiplicamos ambos os lados da equação dada por 1/5, com o objetivo de ficar somente com o x do lado esquerdo. b) Ainda usando o princípio multiplicativo, dividimos ambos os lados da equação dada por (-3), com o objetivo de ficar somente com o x do lado esquerdo. 5.x 5 5x x =∴=→= 5 25 5 1 .25 5 1 .5 -3.x 3- 3x- =∴ − = 3 9 12/09/2017 13 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 25 336 bba = + + Exemplo 1.2.4 – determinar a e b na proporção sabendo-se que a sua soma é 21. Solução: Aplicando a propriedade PP2 das proporções, temos: Usando a condição do problema: a + b = 21, temos: Usando a primeira igualdade, temos: Aplicando a propriedade fundamental das proporções em cada uma das igualdades, temos: Na primeira igualdade: Na segunda igualdade: , b 6 a 3 = 3 ba 9 21 == 6 6 a 9 21 = 14a a 9a126 a21.6 =∴= =→= 9 126 .9 7a a 9b63 b21.3 =∴= =→= 9 63 .9 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 26 Exemplo 1.2.5 – Dadas as razões encontre o valor de x, y e z, sabendo-se que x+y+z =150. Solução: Aplicando a propriedade PP2 das proporções, temos: Usando a condição do problema, temos Aplicando a propriedade fundamental das proporções: 8 zy 2 x == 5 852852 zyxzyx === ++ ++ 815 150 ; 515 150 ; 215 150 z y x === 20x x 15 300 15x300 15.x150.2 =∴= = = 50y y 15 750 15y750 15.y150.5 =∴= = = 80z z 15 1200 15z1200 15.z150.8 =∴= = = 12/09/2017 14 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 27 Exemplo 1.2.6 – Dadas as razões calcule o valor de x, y e z sabendo-se que 5x+2y+3z=440. Solução: Como precisamos de 5x, 2y e 3z para empregarmos o valor de sua soma, isto é, 440, usando a propriedade F1 das frações, multiplicaremos os termos da primeira razão por 5, os da segunda por 2 e os da terceira por 3. Teremos então: Aplicando a propriedade PP2 das proporções: Substituindo o numerador da 1ª igualdade, temos: Usando a propriedade fundamental das proporções, nas três equações anteriores, obtemos: x = 20 ; y = 50 e z = 80. 8 zy 2 x == 5 24 3 10 2 10 5 zyx == 24 3 10 2 10 5 241010 325 zy xzyx === ++ ++ 844 440 544 440 244 440 z y x === 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 28 GRANDEZAS DIRETAMENTE PROPORCIONAIS Duas grandezas são diretamente proporcionais quando, aumentando uma delas, a outra também aumenta na mesma proporção, ou diminuindo uma delas, a outra também diminui na mesma proporção. Se duas grandezas a e b são diretamente proporcionais, então os números que expressam essas grandezas variam na mesma razão, isto é , onde k é um número chamado constante de proporcionalidade. Exemplo 1.2.7 – Os números 3, 4 e 6, respectivamente, são diretamente proporcionais a 12,16, 24. Qual é a constante de proporcionalidade ? Solução: Se os números dados são diretamente proporcionais, significa que a razão entre eles é a mesma. k b a = 12/09/2017 15 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 29 Usando a propriedade F1 das frações é fácil mostrar que podemos reduzir todas essas razões a ¼. Assim, é a constante de proporcionalidade. Exemplo 1.2.8 – A soma das idades de Carlos e Jair é 36 anos. Sabe-se que elas estão na razão de 2 para 10. Qual a idade de cada um? Solução: O dado do problema indica que C+J = 36. Fazendo a proporção sugerida no problema, temos Observe que pode ser escrito aplicando a propriedade PP3 das proporções. Usando a propriedade PP2, temos: 24 6 16 4 12 3 == 4 1 =k 10 2 = J C 10 2 = J C 102 JC = 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 30 Usando a propriedade fundamental das proporções, na segunda igualdade, obtemos: C=6. Usando a propriedade fundamental das proporções, na proporção entre a segunda e a terceira razão, obtemos: J=30. Carlos tem 6 anos e Jair 30 anos. Observe que 6 • 10 = 30 • 2. 10212 36 102 JCJC === + + 10 2 30 6 = 12/09/2017 16 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 31 Exemplo 1.2.9 – Dividir o número 55 em partes diretamente proporcionais a 2, 3 e 6. Solução: Do problema, podemos concluir que: Usando a propriedade PP2 e a equação do problema, temos: Da segunda proporção, temos: e usando a propriedade fundamental, temos; a = 10. Da igualdade da 2ª e 4ª razão, temos: e usando a propriedade fundamental, temos; b = 15. Da igualdade da 2ª e 5ª razão, temos: e usando a propriedade fundamental, temos; c = 30. Verificação: (todos os quocientes são igual a 5 ) 632 55 cba e cba ===++ 63211 55 632 cbacba ==== ++ ++ 211 55 a = 311 55 b = 611 55 c = 6 30 3 15 2 10 == 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 32 GRANDEZAS INVERSAMENTE PROPORCIONAIS Duas grandezas são inversamente proporcionais quando, aumentando uma delas, a outra diminui na mesma proporção, ou, diminuindo uma delas, a outra aumenta na mesma proporção. Se duas grandezas a e b são inversamente proporcionais, os números que expressam essas grandezas variam na razão inversa, isto é, existe uma constante k, tal que a · b = k. Exemplo 1.2.10 – Os números 2, 4, 5 são inversamente proporcionais a 20, 10 e 8. Qual é a constante de proporcionalidade k? Solução: Se os números dados são inversamente proporcionais, então as razões entre eles são iguais. 81 5 101 4 201 2 == 12/09/2017 17 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACEALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 33 A constante de proporcionalidade é 40. Observe que: 2 • 20 = 40, 4 • 10 = 40 e 5 • 8 = 40. Exemplo 1.2.11 – Dividir o número 174 em partes inversamente proporcionais aos números 3, 5 e 9. Solução: Sejam x, y e z essas partes, então x+y+z = 174 e Usando a PP2 e a equação do problema, temos: A última razão pode ser escrita da seguinte forma: 915131 zyx == 4529 174 915131915131 = ++ ++ === zyxzyx 270 29 7830 29 45.174 == 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 34 Construindo proporções com a 1ª , 2ª , 3ª e 5ª razão e resolvendo-as para x, y e z, obtemos: x= 90 ; y= 54 e z=30. Exemplo 1.2.12 – Dividir entre três alunos 31 livros em partes inversamente proporcionais aos erros que tiveram na prova de Matemática Financeira. O aluno A teve 2 erros, o aluno B , 3 erros e o aluno C, 5 erros. Solução: Os valores 2, 3 e 5 precisam ser representados em forma inversa aos seus valores, ou seja : O inverso de 2 é ½, de 3 é 1/3 e de 5 é 1/5. Considerando a, b e c o número de livros recebidos por cada aluno, temos: a + b + c = 31 e Usando a PP2, temos: 513121 cba == 12/09/2017 18 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 35 5131211 30 3031 31 513121 cbacba ===== ++ ++ Aplicando a propriedade fundamental das proporções formadas pelas razões 3ª e 4ª, 3ª e 5ª e 3ª e 6ª, obtemos, respectivamente: a = 15; b = 10 e c = 6. 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 36 1.3. REGRA-DE-TRÊS Quando se pretende calcular uma quantidade desconhecida, direta ou inversamente proporcional às demais quantidades conhecidas, tem-se um problema de regra-de-três. REGRA-DE-TRÊS SIMPLES A regra-de-três simples é direta ou inversa. É direta quando, crescendo os termos principais, seus relativos também crescem, ou quando diminuindo os termos principais, os seus relativos também diminuem. Exemplo 1.3.1 – Um operário levou 18 dias para construir um muro de 126 metros. Quantos dias levará para fazer outro muro igual com 252 metros? Solução: As quantidades 126 e 252 metros são as principais, 18 é o número de dias que pretendemos calcular, são os relativos. 12/09/2017 19 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 37 Se um operário levou 18 dias para fazer 126 metros de um muro, levará mais dias para fazer outro de 252 metros. Trata-se de uma regra-de-três simples e direta. Metros Dias 126 18 252 x Escrevendo em forma de proporção: Aplicando a propriedade fundamental das proporções: 126 ⋅ x = 252 ⋅ 18 x = 36 dias. x 18 252 126 = 126 252.18 =x 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 38 85 15 x = A regra-de-três é inversa quando, crescendo os termos principais, os seus relativos diminuem, ou quando diminuindo os termos principais, os seus relativos crescem. Exemplo 1.3.2 – 15 operários levam 8 dias para realizar um determinado trabalho. Quantos dias levarão 5 operários para a conclusão do mesmo serviço? Solução: Colocando na forma da regra-de-três, temos: Operários Dias 15 8 5 x O número de operários, porém, é inversamente proporcional ao número de dias: diminuindo o número de operários, aumenta o número de dias. Para usar a propriedade fundamental das proporções, precisamos inverter a segunda razão: 12/09/2017 20 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 39 Usando a propriedade fundamental, temos 5x = 8 · 15 x = 24 dias. REGRA -DE-TRÊS COMPOSTA É aquela que para resolução de seus problemas envolve três ou mais grandezas, sendo estas diretas ou inversamente proporcionais. Para resolvê-los: a) Escreve-se numa mesma coluna a grandeza de mesma espécie. 5 15.8 =x 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 40 b) Identifica-se as grandezas direta ou inversamente proporcionais. c) Escreve-se a proporção correspondente e resolve-se. Exemplo 1.3.3 – Se 30 pedreiros fazem 528 m de parede em 40 dias, quantos metros de parede farão 50 pedreiros em 45 dias? Solução: Disposição dos dados: 30 pedreiros em 40 dias fazem 528 metros. 50 pedreiros em 45 dias fazem x metros. Observe que quanto mais pedreiros, mais metros de parede serão feitos. Da mesma forma, quanto mais tempo, mais metros de parede serão feitos. Assim sendo, as duas primeiras grandezas são diretamente proporcionais à terceira. Reduzindo o problema a uma regra-de-três simples, fazemos: 12/09/2017 21 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 41 x 528 2250 120 45.50 40.30 == Aplicando a propriedade fundamental na regra-de-três simples, temos: x = 990 m. Exemplo 1.3.4 – Se 12 pedreiros fizeram certa obra em 26 dias, trabalhando 12 horas por dia, quer-se saber em quantos dias 8 pedreiros farão a mesma obra, trabalhando 13 horas por dia. Solução: Disposição dos dados: 12 pedreiros a 12 horas gastam 26 dias. 8 pedreiros a 13 horas gastam x dias. Observe que quanto MAIS pedreiros, MENOS dias serão necessários. Da mesma forma, quanto MAIS horas por dia trabalharem, MENOS dias serão necessários. Então, as duas primeiras grandezas são inversamente proporcionais à terceira. 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 42 Reduzindo o problema a uma regra-de-três simples, fazemos: Invertendo a posição da última razão, temos Usando a propriedade fundamental das proporções, temos: x 26 104 144 13.8 12.12 == 26104 144 x = dias. x 36 104 26.144 == Lista 3 12/09/2017 22 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 43 b a 100 x = 1.4. PORCENTAGEM Definição : Chama-se percentagem ou taxa percentual de um número a razão de a sobre um número b, desde que b ≠ 0 , tal que Em outras palavras, a porcentagem é uma razão cujo consequente é igual a 100. Quando nos referimos a 20% de certo valor, queremos dizer que de cada 100 partes, estamos nos referindo a 20 partes deste valor. Um modo prático de calcular porcentagens é usar a multiplicação pelas razões percentuais. Veja o exemplo. 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 44 Exemplo 1.4.1 – Calcule 10% de 800. Solução: Multiplicamos o inteiro (800) pela razão porcentual . TAXA PERCENTUAL Temos uma taxa percentual ou taxa centesimal quando o consequente 100 for substituído pelo símbolo %. Exemplo: 80 100 10 .800 = 100 10 %10= 100 10 12/09/2017 23 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 45 PORCENTAGEM Seja uma razão , chamamos de porcentagem o valor n a todo valor m, desde que este estabeleça uma proporção com uma razão centesimal. Como podemos resolver? 1º. Multiplica-se a razão centesimal por n: 2º. Por regra-de-três: % 100 x r n m == n m 100 r n.m = 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 46 PORCENTAGEM SOBRE O CUSTO Quandoa porcentagem é calculada sobre o preço de custo da mercadoria, com lucro, o custo é 100% e a venda representa o custo mais o lucro. V = C + L Exemplo 1.4.2 – Comprei certa mercadoria por R$ 5.000,00 e quero vender com um lucro de 50%. Qual é o valor da venda? Solução: Usando a equação anterior, temos: V= 100% + 50% Construindo uma regra-de-três 5.000,00 → 100% V → 150% 00,500.7$ 100 150.00,5000 RVenda == 12/09/2017 24 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 47 Quando a porcentagem é calculada sobre o preço de custo da mercadoria, com prejuízo, o custo é 100% e a venda representa o custo menos o prejuízo. V = C – P Exemplo 1.4.3 – Comprei certa mercadoria por R$ 2.000,00 e depois a vendi com um prejuízo de 10%. Qual é o valor da venda? Solução: Usando a equação anterior, temos: V = 100% – 10% . Construindo uma regra-de-três: 2.000,00 → 100% V → 90% Venda = R$ 1.800,00 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 48 P ORCENTAGEM SOBRE O PREÇO DE VENDA Quando a porcentagem é calculada sobre o preço de venda da mercadoria, com lucro, a venda é 100% e o custo representa a venda menos o lucro. (Como o valor da venda é maior, então a venda representa 100% e o custo menos que 100%) C = V – L Exemplo 1.4.4 – Comprei certa mercadoria por R$ 3.000,00 e quero vendê-la com um lucro de 20% sobre preço de venda. Qual o valor da venda? Solução: Usando a equação anterior, temos: C = 100 – 20 = 80% 3.000,00 → 80% V → 100% Venda = R$ 3.750,00 12/09/2017 25 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 49 Quando a porcentagem é calculada sobre o preço de venda da mercadoria, com prejuízo, a venda é 100% e o custo representa a venda mais o prejuízo. (Como o valor da venda é menor por ser vendida com prejuízo, então: a venda representa 100% e o custo mais que 100%) C = V + P Exemplo 1.4.5 – Comprei certa mercadoria por R$ 4.000,00 e ela foi vendida com um prejuízo de 20% sobre o preço de venda. Qual o valor da venda? Solução: Usando a equação anterior, temos: C = 100 + 20 = 120% 4.000,00 → 120% V → 100% Venda = R$ 3.333,33 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 50 Lista 4 12/09/2017 26 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 51 1.5 REGRA DA SOCIEDADE Os problemas de divisão proporcional, numa empresa, que envolvem a divisão dos lucros, prejuízos, gratificações, participações de lucros e bonificações, em geral recebem o nome de regra de sociedade. Regra de sociedade, portanto, é uma aplicação da divisão em partes diretamente proporcionais. Podemos destacar três casos: 1º) Tempos iguais e capitais diferentes: divide-se o lucro ou o prejuízo da sociedade proporcionalmente aos capitais dos sócios. 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 52 Exemplo 1.5.1 – Três pessoas constituem uma sociedade com os capitais de R$ 25.000,00, R$ 50.000,00 e R$ 35.000,00 respectivamente. No fim de certo tempo a sociedade apresentou um lucro de R$ 220.000,00. Quanto coube a cada sócio? Solução: Sejam A, B e C as partes que cada sócio receberá. Sabemos que A+B+C= 220.000,00 e Aplicando a propriedade PP2 das proporções: Aplicando a propriedade fundamental das proporções nas igualdades construídas com a 1ª e 6ª , 2ª e 6ª e 3ª e 6ª razão, respectivamente, obtemos: A = 25.000 . 2 = 50.000 B = 50.000 . 2 = 100.000 C = 35.000 . 2 = 70.000 000.35000.50000.25 CBA == 2 000.110 000.220 000.35000.50000.25000.35000.50000.25 == ++ ++ === CBACBA Cada sócio recebeu, respectivamente, R$ 50.000,00; R$ 100.000,00; R$ 70.000,00. 12/09/2017 27 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 53 2º) Capitais iguais e tempos diferentes: divide-se o lucro ou o prejuízo da sociedade proporcionalmente aos tempos de permanência dos sócios. Exemplo 1.5.2 – Três pessoas formam uma sociedade, permanecendo o primeiro sócio durante 6 meses, o segundo 10 meses e o terceiro 12 meses. Quanto ganhou cada um, se a sociedade teve um lucro de R$ 8.400,00? Solução: Sejam A, B e C as partes que cada sócio receberá. Sabemos que A + B + C = 8.400 e, além disso, Aplicando a propriedade PP2 das proporções Aplicando a propriedade fundamental das proporções nas proporções construídas com a 1ª e 6ª , 2ª e 6ª e 3ª e 6ª razão, respectivamente, obtemos: A = 6.300 = 1.800 B = 10.300 = 3.000 C = 12.300 = 3.600 12106 CBA == 300 28 8400 1210612106 == ++ ++ === CBACBA 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 54 3º) Tempos diferentes e capitais diferentes: divide-se o lucro ou prejuízo da sociedade proporcionalmente aos produtos do tempo pelo capital respectivo de cada sócio. Exemplo 1.5.3 – Constituiu-se uma sociedade formada por três sócios, 1º, 2º e 3º: o 1º entrou com um capital de R$ 60.000,00 e nela permaneceu por 30 meses, o 2º entrou com um capital de R$ 70.000,00 e nela permaneceu por 40 meses e o 3º entrou com um capital de R$ 50.000,00 e nela permaneceu por 35 meses. Se o resultado (que pode se um lucro ou um prejuízo) da empresa, após certo período posterior, foi de R$ 50.000,00, quanto deverá receber (ou pagar) cada sócio? Solução: Sejam A, B e C as partes que cada sócio receberá, correspondentes ao 1º , 2º e 3º sócios, respectivamente. O produto capital por tempo de cada sócio é: 1º = 60.000 ⋅ 30 = 1.800.000 2º = 70.000 ⋅ 40 = 2.800.000 3º = 50.000 ⋅ 35 = 1.750.000 12/09/2017 28 1. GRANDEZAS: RAZÃO E PROPORÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 55 Sabemos que A + B + C = 50.000 e que Aplicando a propriedade PP2 das proporções: Aplicando a propriedade fundamental das proporções nas proporções construídas com a 1ª e 7ª , 2ª e 7ª e 3ª e 7ª razão, respectivamente, obtemos as partes A, B e C. 000.750.1000.800.2000.800.1 CBA == 127 1 635 5 000.350.6 000.50 000.350.6000.750.100.800.2000.800.1 === ++ === CBACBA 228.173.14)000.800.1( 127 1 ==A 244.047.22)000.800.2( 127 1 ==B 527.779.13)000.750.1( 127 1 ==C 2. FUNÇÕES FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 2.1 INTERVALOS E CONJUNTOS NUMÉRICOS As variáveis utilizadas em aplicações da Matemática na Administração podem ser discretas ou contínuas. O número de funcionários de uma empresa, de carros, de pizzas, de sapatos, de casas, etc, produzidos ou vendidos, são variáveis inteiras, que chamamos discretas. Não trabalhamos com meio funcionário, ou meio carro. O tempo, os valores monetários, o número de toneladas (massa) de arroz, soja, feijão, etc, são variáveis fracionadas que chamamos contínuas. Trabalhamos com meia hora, com meio dólar, etc. Para entendermos as expressões matemáticas dessas variáveis com clareza e precisão, precisamos relembrar os símbolos usados e as definições dos conjuntos numéricos. 56 12/09/2017 29 FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 2.1.1 CLASSIFICAÇÃO DOS NÚMEROS • N (conjunto dos números naturais): N = { 0, 1, 2, 3, 4, ...} N* (conjunto dos números naturais exceto o zero): N* = N – {0} = {1, 2, 3, 4, ...} • Z (conjunto dos números inteiros): Z = {..., -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, ...} Z* (conjunto dos números inteirosnão-nulos): Z* = Z – {0} = {..., -3, -2, -1, 1, 2, 3, ...}, ou ainda, Z* = {x ∈ Z / x ≠ 0} (conjunto dos números inteiros positivos): = {1, 2, 3, 4, ...}, ou ainda, = {x ∈ Z / x > 0} (conjunto dos números inteiros não-negativos): = {0, 1, 2, 3, ...}, ou ainda, = {x ∈ Z / x ≥ 0} Nota: de forma análoga podemos fazer para o negativo. * +Z * +Z * +Z 57 +Z +Z +Z 2. FUNÇÕES FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho • Q (conjunto de todos os números da forma ): Na seguinte condição: Exemplos: 0,25; 1,2 Q* (conjunto dos números racionais não-nulos): Q* = {x ∈ Q / x ≠ 0 } (conjunto dos números racionais positivos): = {x ∈ Q / x > 0} (conjunto dos números racionais não-negativos): = {x ∈ Q / x ≥ 0} Nota: de forma análoga podemos fazer para o negativo. * +Q 58 +Q b a ∈∈= *ZZ e ba b a Q / * +Q +Q 2. FUNÇÕES 12/09/2017 30 FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho • Q’ (conjunto de todos os números de dízima não-períodica): Podemos representar da seguinte maneira: Q’ = {x / x é dízima não periódica} Exemplos: π = 3,14159265..., • ℜℜℜℜ (conjunto dos números reais): , ou ainda, Desta forma, podemos representar os conjuntos numéricos no seguinte diagrama: 59 ...41421356,12 = }irracional éou x racional /{ éxx=ℜ 'QQ∪=ℜ 2. FUNÇÕES FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 60 2.1.2 EIXO REAL O sistema representado abaixo é denominado eixo real, cujo sentido é o que concorda com o crescimento dos valores dos números. Infinitos números pertencentes ao eixo real, desta forma, é necessário conhecer o conceito de Intervalos Reais. 2. FUNÇÕES 12/09/2017 31 FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 61 INTERVALOS REAIS Sejam a e b números reais tais que a < b. Chamam-se intervalos reais os subconjuntos de ℜ mostrados na tabela a seguir: Nota: A palavra “incomensurável” significa “que não se pode medir”. Convenções: I. A bolinha cheia ( ) no extremo de um intervalo indica que o número associado a esse extremo pertence ao intervalo. II. A bolinha vazia ( ) no extremo de um intervalo indica que o número associado a esse extremo não pertence ao intervalo. III. Usaremos sempre a denominação “aberto” no +∞ e no -∞. 2. FUNÇÕES FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 62 2.2 SISTEMA CARTESIANO ORTOGONAL É um sistema constituído por dois eixos, x e y, perpendiculares entre si. O eixo x é denominado eixo das abscissas e o eixo y é o eixo das ordenadas. Esses eixos dividem o plano em quatro regiões chamadas quadrantes. Esse sistema é utilizado para localizar um ponto no plano; assim, o ponto P(a, b) indicado na figura tem abscissa a e ordenada b. (a, b) é denominado par ordenado e representam as coordenadas do ponto P. 2. FUNÇÕES 12/09/2017 32 FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 63 2.3 FORMALIZAÇÃO DO CONCEITO DE FUNÇÃO Sejam A e B conjuntos diferentes do vazio. Uma relação f de A em B é função se, somente se, todo elemento de A estiver associado, através de f, a um único elemento de B. Usaremos a notação f: A → B para indicar que f é função de A em B. Definida a função, podemos representá-la simplesmente através da lei de associação y = f(x). Sendo os números (x, y) pares ordenados de uma função, podemos ainda, fazer a seguinte representação (x, f(x)). Nota: Muitos problemas da área de Administração requerem a expressão matemática das variáveis e parâmetros envolvidos na forma de funções. Em outras palavras, se podemos dizer que o valor de y depende do valor de x, verificamos que, por exemplo, a área de um quadrado é função do comprimento do seu lado; o salário é função das horas trabalhadas; o número de unidades de certo produto demandadas pelos consumidores depende de seu preço; etc. 2. FUNÇÕES 2.4 FUNÇÃO DO 1° GRAU - DEFINIÇÃO Chama-se função do 1° grau toda função definida de ℜ→ℜ por f(x) = ax + b com a, b ∈ ℜ e a ≠ 0. Exemplos: f(x) = 5x – 3, onde a = 5 e b = – 3 (função afim) f(x) = 6x, onde a = 6 e b = 0 (função linear) f(x) = x, onde a = 1 e b = 0 (função identidade) f(x) = 9, onde a = 0 e b = 9 (função constante) FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 64 2. FUNÇÕES 12/09/2017 33 2.5 GRÁFICO DA FUNÇÃO DO 1° GRAU O gráfico de uma função do 1º grau é uma reta não-paralela nem ao eixo x nem ao eixo y. Seu domínio é D(f) = ℜ e sua imagem é Im(f) = ℜ. Exemplo 2.5.1: Construir o gráfico da função y = 2x – 1. (a = 2 > 0) Solução: FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 65 y = f(x) = f(-2) = 2 (-2) – 1 = -5 (-2; -5) f(-1) = 2 (-1) – 1 = -3 (-1; -3) f(0) = 2 (0) -1 = -1 (0; -1) f(1) = 2 (1) – 1 = 1 (1; 1) f(2) = 2 (2) – 1 = 3 (2; 3) f(3) = 2 (3) – 1 = 5 (3; 5) 2. FUNÇÕES 2.6 ZERO OU RAIZ DA FUNÇÃO DO 1º GRAU Chama-se zero ou raiz da função do 1º grau f(x) = ax + b o valor de x para o qual f(x) = 0, logo: ax + b = 0 ⇒ ax = -b ⇒ x = a b − FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 66 2. FUNÇÕES 12/09/2017 34 a) Coeficiente angular (a) – determina o crescimento e decrescimento. a > 0 → função crescente a < 0 → função decrescente b) Coeficiente Linear (b) – determina aonde o gráfico tocará no eixo oy. Determinação: 1º Caso: quando é dados os pontos (x1, y1) e (x2, y2) pertencentes ao gráfico de f(x) = a x + b, temos: 2º Caso: quando é dado o ângulo do gráfico com o eixo ox. a = Tg(α) 1x2x 1y2y x y a − − = ∆ ∆ = FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 67 2.7 COEFICIENTES ANGULAR E LINEAR DA RETA 2. FUNÇÕES 2 2 4 13 31 1x2x 1y2y x y a −= − = − −− = − − = ∆ ∆ = Exemplo 2.7.1 : Para que os pontos (1,3) e (3,-1) pertençam ao gráfico da função dada por f(x) = ax + b , o valor de b – a deve ser: a) 7 b) -7 c) 3 d) -3 e) 5 Solução: 1°°°° Modo: 2°°°° Modo: Resolvendo o sistema: a = -2 e b = 5. f(x) = -2x + b Fazendo b – a = 5 – (-2) = 7. Resp.: letra a Substituindo o ponto (1,3) na função: 3 = -2.1 + b ⇒ b = 5. Fazendo b – a = 7. Resp.: letra a +=− += ba31 ba3 FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 68 2. FUNÇÕES 12/09/2017 35 3 3 )30(Tga o == Exemplo 2.7.2: Sendo o gráfico de f(x) = ax + b, como mostrado abaixo. O valor de a-b é de: a) b) c) d) e) Solução: e b = 2. Fazendo: Resp.: letra c 3 2 2 − 2 3 6 − 3 63 − 32 + 32 − 3 63 2 3 3 ba − =−=− FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 69 2. FUNÇÕES 70 2.8 GENERALIZAÇÃO DO GRÁFICO DA FUNÇÃO DO 1° GRAU FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 2. FUNÇÕES 12/09/2017 36 7171 FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho Lista 5 2. FUNÇÕES 2.9 ESTUDO DO SINAL DA FUNÇÃO DO 1° GRAU Estudar o sinal da função do 1º grau y = ax + b significa determinar para quais valores de x a função é positiva, nula ou negativa, ou seja: 72 FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 2. FUNÇÕES 12/09/201737 Vejamos detalhadamente cada caso: 73 FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 2. FUNÇÕES 74 FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 2. FUNÇÕES 12/09/2017 38 Exemplo 2.9.1: Estudar o sinal das funções: 75 FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 2. FUNÇÕES 2.10 INEQUAÇÃO DA FUNÇÃO DO 1° GRAU Uma inequação do 1º grau pode ser definida como uma função do 1º grau que apresenta um sinal de desigualdade. Assim: ax+ b > 0 ax+ b < 0 ax+ b ≤ 0 ax+ b ≥ 0 ax+ b ≠ 0 São inequações do tipo: PRODUTO f(x).g(x) > 0 f(x).g(x) < 0 f(x).g(x) ≥ 0 f(x).g(x) ≤ 0 f(x).g(x) ≠ 0 QUOCIENTE f(x)/g(x)> 0 f(x)/g(x)< 0 f(x)/g(x)≥ 0 f(x)/g(x)≤ 0 f(x)/g(x) ≠ 0 76 FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 2. FUNÇÕES 12/09/2017 39 Exemplo 2.10.1: Resolva em ℜ a seguinte inequação 6 –2x ≥ 0. Solução: 6 –2x ≥ 0 ⇒ -2x ≥ -6 ⇒ 2x ≤ 6 ⇒ x ≤ 3 Resp.: S = ] -∞; 3] Ps.: Multiplicando-se ou dividido-se os dois membros da inequação por um número negativo, devemos inverter o sinal da inequação. Exemplo 2.10.2: Resolva em ℜ a seguinte inequação 3x + 2 < –x + 3 ≤ x + 4 . Solução: 3x + 2 < -x +3 e -x + 3 ≤ x + 4 4x < 1 -2x ≤ 1 x < x ≥ 4 1 2 1 − Resp.: S = [ –½ ; ¼ [ 77 FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 2. FUNÇÕES Exemplo 2.10.3: Resolva em ℜ a inequação (x –3).(–2x + 4) > 0 Solução: 1º) Devemos determinar as raízes das funções: x – 3 = 0 ⇒ x = 3 e -2x + 4 = 0 ⇒ x = 2 2º) Devemos estudar o sinal das funções: 3º) Verificamos a interseção: Resp.: S = ] 2 ; 3 [ 78 FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 2. FUNÇÕES 12/09/2017 40 79 FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 2. FUNÇÕES Lista 6 2.11 APLICAÇÃO EM ADMINISTRAÇÃO Exemplo 2.11.1: Aos domingos, a família da Dona Maria costuma fazer um churrasco. Dona Maria fez um levantamento dos preços da picanha em quatro mercados da cidade e colocou os dados em um gráfico cartesiano. Chamando de P o preço de 1 kg de picanha, q a massa comprada (kg) e CF o custo fixo gasto com o transporte até os mercados, podemos adaptar a equação f(x) = ax + b e escrever a lei da função Custo da Picanha C(q): FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 80 ( ) CFq.PqC += 2. FUNÇÕES 12/09/2017 41 FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 81 Observe que, independente do custo fixo, as inclinações de cada reta são diferentes e dependem exclusivamente do parâmetro P (preço da picanha). Este parâmetro é o coeficiente angular e determina a inclinação das retas. Quanto maior o coeficiente angular, mais próxima da vertical está a reta. Quanto menor o coeficiente angular, mais próxima da horizontal está a reta. 2. FUNÇÕES FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 82 Exemplo 2.11.2: Uma empresa investe R$ 1800,00 em equipamentos. O contador da empresa usa o método da linha reta para a depreciação em 10 anos, que é a estimativa de vida do equipamento, isto é, o valor contábil do equipamento decresce a uma taxa constante, de tal forma que ao fim dos 10 anos aquele valor contábil será zero. Suponhamos que o valor contábil do equipamento seja y ao fim de x anos. Assim quando x = 0, y = 1800, e quando x = 10, y = 0. Determine a equação da reta que dá a relação entre x e y. Solução: 180 010 18000 1x2x 1y2y x y a −= − − = − − = ∆ ∆ = Sabendo que os pontos (0, 1800) e (10, 0) pertencem a reta, temos: Utilizando o ponto (10, 0): f(x) = -180 x + b ⇒ 0 = -180 . 0 + b ⇒ b = 180 Assim, a equação da reta é: f(x) = -180 x +180. Observe que a inclinação da reta é -180, e este número dá a quantia segundo a qual o valor contábil muda a cada ano; decresce R$ 180 por ano. 2. FUNÇÕES 12/09/2017 42 FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 83 Exemplo 2.11.3: O montante de um empréstimo de curto prazo é calculado com taxa fixa, a juros simples. Consideremos o financiamento de R$ 30.000,00 feitos por uma empresa em certo banco, com taxa 0,03% ao dia. Determine a equação que relaciona o montante com a taxa de juros. Solução: Vamos fazer algumas considerações iniciais: Juros simples: O regime de juros será simples quando o percentual de juros incidir apenas sobre o valor principal. Sobre os juros gerados a cada período não incidirão novos juros. Valor Principal ou simplesmente principal é o valor inicial emprestado ou aplicado, antes de somarmos os juros. Sendo: i = (taxa de juros)/100 n = número de períodos J = juros P = principal (capital) M = montante Assim, temos: 2. FUNÇÕES FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 84 Observando a tabela acima é possível deduzir uma equação particular para a função Montante deste exemplo: M(n) = 30.000 + n . i . 30.000 ou M(n) = 30.000 (1 + n . i) Generalizando, temos: J(n) = n . i . P M(n) = P + J (n) = P (1 + n . i) 2. FUNÇÕES 12/09/2017 43 FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 85 Com a equação da função montante determinada, vamos construir o gráfico desta função: 29995 30000 30005 30010 30015 30020 30025 30030 30035 30040 0 1 2 3 4 5 M on ta nt e (R $) Período (dias) Gráfico da Função Montante Vamos analisar agora ora o aumento do empréstimo ora o aumento dos juros, fazendo: • Caso 1: P = 45.000 e i = 0,0003; • Caso 2: P = 30.000 e i = 0,0006 . 2. FUNÇÕES FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 86 M(n) = P (1 + n . i) Dias (n) Caso 1 Caso 2 0 45.000 (1 + 0 . 0,0003) = 45.000,00 30.000 (1 + 0 . 0,0006) = 30.000,00 1 45.000 (1 + 1 . 0,0003) = 45.013,50 30.000 (1 + 1 . 0,0006) = 30.018,00 2 45.000 (1 + 2 . 0,0003) = 45.027,00 30.000 (1 + 2 . 0,0006) = 30.036,00 3 45.000 (1 + 3 . 0,0003) = 45.040,50 30.000 (1 + 3 . 0,0006) = 30.054,00 4 45.000 (1 + 4 . 0,0003) = 45.054,00 30000 (1 + 4 . 0,0006) = 30.072,00 ... ... ... 2. FUNÇÕES 12/09/2017 44 FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 87 Comparando os resultados graficamente temos: 44990 45000 45010 45020 45030 45040 45050 45060 29990 30000 30010 30020 30030 30040 30050 30060 30070 30080 0 1 2 3 4 5 M o n ta n te (R $ ) Período (dias) Caso 0 Caso 2 Caso 1 2. FUNÇÕES FIM DA APRESENTAÇÃO FACE ALFOR Matemática Aplicada I Professora Magda Rocha Guedes Marinho 88 Lista 7
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