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UNIVERSIDADE DO VALE DO RIO DOS SINOS Ciências Econômicas Matemática para Administração Prof. Anderson Tres Gabarito da Tarefa 2 – Módulo 2 Questão 1 (2,5 pontos) Sabendo que a função afim 𝑦 = 𝑎𝑥 + 𝑏 passa pelos pontos A(-2, 3) e B(4, 1): a) Determine o valor de “𝑎” (coeficiente angular) e “𝑏” (coeficiente linear). Solução: Como (-2, 3) é um ponto da reta, substituímos x por -2 e y por 3 na equação 𝑦 = 𝑎𝑥 + 𝑏 3 = 𝑎(−2) + 𝑏 → −2𝑎 + 𝑏 = 3 Como (4, 1) é um ponto da reta, substituímos x por 4 e y por 1 na equação 𝑦 = 𝑎𝑥 + 𝑏 1= 𝑎(4) + 𝑏 → 4𝑎 + 𝑏 = 1 Assim, temos o seguinte sistema: { −2𝑎 + 𝑏 = 3 4𝑎 + 𝑏 = 1 Subtraindo as duas equações, vamos ter: −6𝑎 + 0 = 2 → 𝑎 = 2 −6 = − 1 3 . Substituindo a= − 1 3 em qualquer uma das duas equações, por exemplo, 4𝑎 + 𝑏 = 1, vamos ter: − 4 3 + 𝑏 = 1 → 𝑏 = 1 + 4 3 = 7 3 Logo, 𝑎 = − 1 3 e 𝑏 = 7 3 , e a função é dada por: 𝑦 = − 𝑥 3 + 7 3 . (b) Faça o gráfico desta função (faça pelo menos no intervalo de x=-2 até x=2.) x 𝑦 = − 𝑥 3 + 7 3 -2 3 -1 8/3 0 7/3 1 2 2 5/3 3 4/3 4 1 c) Explique se a função é crescente ou decrescente. A função é decrescente pois 𝑎 = − 1 3 < 0 (negativo). d) Determine o valor de y para x = - 3 𝑦 = − (−3) 3 + 7 3 = 3 3 + 7 3 = 10 3 . e) Determine o valor de x para y = - 5 −5 = − 𝑥 3 + 7 3 → −15 = −𝑥 + 7 → 𝑥 = 22. Questão 2 (2,5 pontos) Uma fábrica de equipamentos eletrônicos está colocando um novo produto no mercado. Durante o primeiro ano, o custo fixo para iniciar a nova produção é de R$ 300.600,00 e o custo variável para produzir cada unidade é de R$ 35,00. Durante o primeiro ano o preço de venda é de R$ 80, 00 por unidade. (a) Expressar o custo C, a receita R e o lucro L do primeiro ano como função de x unidades. Sabemos que o custo é dado por 𝐶 = 𝐶𝑓 + 𝐶𝑣, onde 𝐶𝑓 representa o custo fixo e 𝐶𝑣 o custo variável. Como a fábrica tem uma despesa fixa mensal de R$ 300.600,00, então 𝐶𝑓 = 300600. Ainda, a fábrica tem um custo de produção de R$ 35,00 por unidade produzida, logo 𝐶𝑣 = 35𝑥. Assim, o custo é dado por: 𝐶 = 𝐶𝑓 + 𝐶𝑣 𝐶(𝑥) = 35𝑥 + 300600 A função receita é dada por R(x) = p.x, logo, 𝑅(𝑥) = 80𝑥. Como o lucro é dado por 𝐿(𝑥) = 𝑅(𝑥) − 𝐶(𝑥), temos que 𝐿(𝑥) = 𝑅(𝑥) − 𝐶(𝑥) = 80𝑥 − (35𝑥 + 300600) = 80𝑥 − 35𝑥 − 300600 = 45𝑥 − 300600. (b) Determinar o lucro do primeiro ano, se 23000 unidades foram vendidas. Para x=23000, temos 𝐿(23000) = 45. (23000) − 300600 = 1035000 − 300600 = 734400. Logo o vendedor teve um lucro de R$ 734400,00. (c) Determinar quantas unidades precisam ser vendidas durante o primeiro ano para que a fábrica não tenha lucro e nem prejuízo? Para que a fábrica não tenha nem lucro e nem prejuízo, o lucro deve ser zero, ou seja, 𝐿 = 0. Substituindo na função lucro temos que 0 = 45𝑥 − 300600 → 45𝑥 = 300600 → 𝑥 = 300600 45 → 𝑥 = 6680 Logo, a fábrica deve vender 6680 unidades do produto para que não tenha lucro e nem prejuízo. Questão 3 (2,5 pontos) De acordo com fontes industriais, o faturamento de vendas por telefone de uma certa empresa ao longo dos anos desde a sua criação pode ser aproximado pela função: 𝑦 = −𝑥2 + 18𝑥 + 49 onde 𝑦 representa o faturamento em bilhões de dólares e 𝑥 é medido em anos, com 𝑥 = 0 correspondendo ao início de 1990, x=1 correspondendo ao início de 1991, e assim por diante. (a) Qual foi o faturamento no início do ano 1993? Se 1990 corresponde a 𝑥 = 0, temos que 1993 corresponde a 𝑥 = 3, logo 𝑦 = −(3)2 + 18(3) + 49 = −9 + 54 + 49 = 94 bilhões de dólares. (b) No período entre 1990 e 2010, em que ano o faturamento foi de 30 bilhões de dólares? Temos que achar o valor de x para o qual y=30, e assim, tem que resolver a equação do 2º grau: 30 = −𝑥2 + 18𝑥 + 49 → 𝑥2 − 18𝑥 − 19 = 0 → 𝑥 = −(−18) ± √182 − 4. (1). (−19) 2. (1) 𝑥 = 18 ± √324 + 76 2 = 18 ± 20 2 → 𝑥′ = 38 2 = 19, 𝑥′′ = − 2 2 = −1. Como x é o tempo contado positivo a partir de x=0, quando era o ano de 1990, então a resposta é x=19, e portanto, no ano 1990+19 = 2009. (c) No período entre 1990 e 2010, em que ano o faturamento foi máximo? E qual foi este faturamento máximo em bilhões de dólares? O máximo ocorre no ponto em que a parábola para de crescer e começa a decrescer que é no vértice. Logo, 𝑥𝑉 = −𝑏 2𝑎 = −18 2(−1) = 18 2 = 9. Ou seja, após 9 anos a contar de 1990, ou seja, no ano de 1999. O faturamento máximo foi de: 𝑦 = −(9)2 + 18(9) + 49 = −81 + 162 + 49 = 130 bilhões de dólares. Questão 4 (2,5 pontos) Para uma pequena empresa de fabricação têxtil, o preço de uma jaqueta varia de acordo com a função p = -3x + 162, onde x é o número de jaquetas e p é o preço (em reais) de cada jaqueta vendida. Sabendo que o custo para a produção e comercialização de x jaquetas é dado por C(x) = 6x + 576, determine: (a) A função receita. A função receita é dada por R(x) = p.x, logo, 𝑅(𝑥) = (−3𝑥 + 162). 𝑥 = −3𝑥2 + 162𝑥 (b) A função lucro. 𝐿(𝑥) = 𝑅(𝑥) − 𝐶(𝑥) = −3𝑥2 + 162𝑥 − (6𝑥 + 576) = −3𝑥2 + 162𝑥 − 6𝑥 − 576 = −3𝑥2 + 156𝑥 − 576. (c) A quantidade de jaquetas vendidas para que o lucro seja máximo. O máximo ocorre no ponto em que a parábola para de crescer e começa a decrescer que é no vértice. Logo, 𝑥𝑉 = −𝑏 2𝑎 = −156 2(−3) = 156 6 = 26. Ou seja, a quantidade de jaquetas para que o lucro seja máximo é de 26 jaquetas. (d) Indique o vértice da parábola, e as raízes onde o gráfico intercepta o eixo x. Para o vértice, temos que x=26 jaquetas, e 𝐿 = −3(26)2 + 156. (26) − 576 = 1452 reais. As raízes são os valores de x para os quais a função é igual a zero. Assim temos que: −3𝑥2 + 156𝑥 − 576 = 0 → → 𝑥 = −(156) ± √1562 − 4. (−3). (−576) 2. (−3) 𝑥 = −156 ± √17424 −6 = −156 ± 132 −6 → 𝑥′ = −288 −6 = 48, 𝑥′′ = −24 −6 = 4 As raízes são 4 e 48. Esboço: (e) O intervalo em que o lucro cresce. O lucro é crescente no intervalo [0, 26].
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