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Fundaçăo Centro de Cięncias e Educaçăo Superior a Distância do Estado do Rio de Janeiro Centro de Educaçăo Superior a Distância do Estado do Rio de Janeiro Rua Visconde de Niterói, 1364 – Mangueira - Rio de Janeiro / RJ – CEP: 20943-001 Tel: (021) 2299-4565 Fax: (021) 2568-0725 http://www.cederj.edu.br e-mail: cederj@cederj.rj.gov.br AD 2 -MF - MATEMATICA -2007/2 – Gabarito 1) (1,5 pts) Um investidor aplicou 30,952.24 R$ em uma instituição financeira por três anos a um taxa de ano ao % 24 . Calcular o montante, sabendo-se que no primeiro ano os juros foram capitalizados semestralmente; no segundo ano, trimestralmente; e no terceiro ano, bimestralmente. Solução: A taxa de ano ao % 24, é nominal, pois seu período é diferente do período de capitalização que no primeiro ano da aplicação é semestral, no segundo trimestral e no terceiro bimestral logo, as taxas efetivas em cada caso, será proporcional à taxa dada. Portanto, sabendo-se bimestres 6 s trimestre4 semestres 2 ano 1 === temos então que a taxa efetiva em cada caso será dada por: bimestre. ao % 4 6 24 e trimestreao % 6 4 24 semestre, ao % 12 2 24 === Logo o montante 1M no primeiro ano da aplicação será dado por: ( ) 16,300.311212,0130,952.241 =⇒+×= MM . Esta quantia é então aplicada por mais um ano considerando a taxa de trimestreao % 6 . Logo nesse caso, o montante 2M será dado por: ( ) 73,515.392406,0116,300.312 ≅⇒+×= MM . Finalmente esta quantia foi aplicada por mais um ano a uma taxa de bimestre ao % 4 . Portanto o montante 3M gerado por essa aplicação será dada por: ( ) 00,000.503604,0173,515.393 ≅⇒+×= MM . Resposta: R$ 50.000,00 2 2 2) (1,0 pt.) Três títulos cujos valores nominais são 15.000,00 R$ , 18.000,00 R$ e 21.000,00 R$ , com vencimentos para dois, seis meses e dez meses, respectivamente, deverão ser substituídos por dois títulos de igual valor nominal com vencimento para quatro e oito meses respectivamente. Determine o valor nominal desses títulos, sabendo-se que a taxa de juros da operação é de % 3 ao mês, que foi adotada na operação a data “zero” como data de referência e levando-se em consideração o critério do desconto: a) comercial simples; b) racional simples. Solução: divida original 00,000.21 18.000,00 15.000,00 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ( )meses proposta de pagamento x x No diagrama acima, as setas para cima representam o conjunto de capitais da dívida original e as setas para baixo o conjunto de capitais da nova proposta de pagamento. Para que não haja prejuízo para nenhuma das partes é necessário que esses conjuntos sejam equivalentes. Sabemos que dois ou mais capitais diferidos, isto é, com vencimentos em datas diferentes, são equivalentes, em certa data de referência (“data focal”), quando a soma dos seus valores nessa data for igual. Para isso, adotaremos conforme solicitado, a data “zero” como data focal e a taxa de juros simples de % 3 ao mês. a) Sabemos que no desconto comercial simples , a relação entre o valor atual cA e o valor nominal N é dada por ( ) ( )ni cANniNcA ×− =⇔×−×= 1 1 Portanto, nesse caso temos a seguinte equação de equivalência: 3 3 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ⇒=⇒=⇒×−×+×−×= =×−×+×−×+×−× 64,1 00,560.4300,560.4364,1803,01403,01 1003,0100,000.21603,0100,000.18203,0100,000.15 xxxx 98,560.26≅x b) Sabemos que no desconto racional simples , a relação entre o valor atual rA e o valor nominal N é dada por ( ) ( )ni N rAnirAN ×+ =⇔×+×= 1 1 . Portanto, nesse caso temos a seguinte equação de equivalência: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ⇒×++×++×+=×++×+ 1003,01 00,000.21 603,01 00,000.18 203,01 00,000.15 803,01403,01 xx 32,810.26 699309,1 02,559.4502,559.45699309,1 ≅⇒=⇒= xxx . Resposta: 26.810,32 R$ b) 26.560,98 R$ a) 3) ( 1,2 pts.) Uma empresa deve pagar em seis meses, um título cujo valor nominal é 72.000,00 R$ . Contudo, prevendo problemas de caixa, propõe ao credor substituí-lo por dois títulos de mesmo valor nominal com vencimento para três e nove meses respectivamente. Determine o valor nominal desses títulos, sabendo-se que foi adotada na operação uma taxa de % 24 ao ano, capitalizada trimestralmente, considerando o critério do desconto: a) comercial composto; b) racional composto. Solução: dívida original 72.000,00 0 1 2 3 (trimestres) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ( )meses nova proposta de x x pagamento 4 4 No diagrama acima, a seta para cima representa o conjunto de capitais da dívida original e as setas para baixo o conjunto de capitais da nova proposta de pagamento. Para que não haja prejuízo para nenhuma das partes é necessário que esses conjuntos sejam equivalentes. Sabemos que dois ou mais capitais diferidos, isto é, com vencimentos em datas diferentes, são equivalentes, em certa data de referência (“data focal”), quando a soma dos seus valores nessa data for igual. Para isso, adotaremos conforme solicitado, a taxa de % 24 ao ano, capitalizada trimestralmente. Portanto, esta taxa é nominal, pois seu período que é anual é diferente do período de capitalização que é trimestral logo, considerando a relação entre essas unidades de tempo, a taxa efetiva da operação é proporcional a taxa dada, isto é, como s trimestre4 ano 1 = , então a taxa efetiva i será dada por . trimestreao % 6 4 24 ==i Sabe-se que no regime de juros compostos, a escolha da data focal não altera a equivalência. Pode-se assim escolher a data mais conveniente para os cálculos do problema. Nesse caso vamos optar pelo segundo trimestre como data focal. a) Sabemos que no desconto comercial composto, a relação entre o valor nominal N e o valor atual cA é dada através da equação ( ) ( )ni cANniNcA − =⇔−×= 1 1 . Nesse caso então, tem-se a seguinte equação de equivalência: ( ) ( ) ( ) ⇒=⇒−×=−×+− 00,000.72003830,2 0060100,000.721060110601 x,,x , x 20,931.35 003830,2 00,000.72 ≅⇒= xx . b) Sabemos que no desconto racional composto, a relação entre o valor nominal N e o valor atual rA é dada através da equação ( ) ( )ni N rA nirAN + =⇔+×= 1 1 . Nesse caso então, tem-se a seguinte equação de equivalência: ( ) ( ) ( ) ⇒=⇒+×=++++× 00,000.72003396,2 0060100,000.7210601 10601 x, , x ,x 5 5 97,938.35 003396,2 00,000.72 ≅⇒= xx . Resposta: 35.938,97 R$ b) 35.931,20 R$ a) 4) (1,2 pts.) Um automóvel foi comprado com % 30 de entrada e o restante financiado em vinte e quatro prestações mensais iguais e sucessivas de 2.096,81 R$ , vencendo a primeira trinta dias após a compra. Determine o valor à vista do automóvel, sabendo- se que a taxa de juros compostos da operação foi de 18 % ao ano, capitalizada mensalmente.Solução: Como o comprador pagou % 30 de entrado, então foi financiado % 70 do valor do carro e este é portanto o valor atual P de uma série uniforme modelo básico em que os termos constantes R da série são iguais a 2.096,81 , o prazo n é igual a 24 meses e a taxa da operação é de 18 % ao ano capitalizada mensalmente. Portanto esta taxa é nominal, pois seu período que é anual é diferente do período de capitalização que é mensal logo, considerando a relação entre as unidades dessas taxas, a taxa efetiva mensal da operação é proporcional a taxa dada, cons, ou seja, como meses 12 ano 1 = , tem-se então que a taxa efetiva mensal i será dada por mês. ao % 5,1 12 18 ==i Sabemos que ( ) ( )niFVP PRniFVPRP ; , =⇔×= , nesse caso então temos que ( )24 %; 5,181,096.2 FVPP ×= . Utilizando a relação ( ) ( ) i ni niFVP −+− = 11 ; ou uma tabela financeira, temos que: ( ) ( ) ( ) 030405,2024 %; 5,1 015,0 24015,01124 %; 5,1 ≅⇒ −+− = FVPFVP . Logo 00,000.42030405,2081,096.2 ≅⇒×= PP . Portanto, este valor corresponde a 70 % do valor do carro, logo o preço à vista do automóvel será dado por 00,000.60 70,0 00,000.42 = . Resposta: R$ 60.000,00 6 6 5) (1,6 pts.) Uma empresa deve pagar quatro títulos com valores de 10.000,00 R$ , 15.000,00 R$ , 20.000,00 R$ e 25.000,00 R$ com vencimento para daqui a três, seis, nove e doze meses respectivamente. Essa dívida foi contraída a uma taxa de juros de ano ao % 6 com capitalização trimestral. Estes pagamentos foram substituídos por um plano em doze prestações mensais, iguais e sucessivas, vencendo a primeira daqui a trinta dias. Determine o valor de cada prestação, sabendo-se que a taxa de juros do refinanciamento foi de ano ao % 24 capitalizada mensalmente. Solução: P 25.000,00 20.000,00 15.000,00 10.000,00 0 1 2 3 4 5 (trimestres) Considerando o critério do desconto racional, devemos em primeiro lugar determinar o capital na data zero que seja equivalente aos capitais dados. A taxa desta operação de ano ao % 6 é nominal, pois seu período que é anual é diferente do período de capitalização que é trimestral logo, considerando a relação entre as unidades dessas taxas, a taxa efetiva trimestral da operação é proporcional a taxa dada,ou seja, como s trimestre4 ano 1 = , tem-se então que a taxa efetiva trimestre i será dada por . trimestreao % 5,1 4 6 ==i Indicando por P o valor da dívida na data focal “zero tem-se que: ( ) ( ) ( ) ( ) 09,093.674015,01 00,000.25 3015,0,1 00,000.20 2015,01 00,000.15 1015,01 00,000.10 ≅⇒ + + + + + + + = PP . Devemos agora distribuir esse valor numa série uniforme com doze termos mensais, iguais e sucessivos, ocorrendo o primeiro em trinta dias. 7 7 09,093.67=P R ...................................................... R 0 1 2 3 4..................11 12 (meses) A taxa desta operação de ano ao % 24 é nominal, pois seu período que é anual é diferente do período de capitalização que é mensal logo, considerando a relação entre as unidades dessas taxas, a taxa efetiva mensal da operação é proporcional a taxa dada,ou seja, como s trimestre12 ano 1 = , tem-se então que a taxa efetiva mensal i será dada por mês ao % 2 12 24 ==i . Como ( ) ( )niFVP PRniFVPRP ; ; =⇔×= , nesse caso então temos que ( )12 ; % 2 09,093.67 FVP R = . Utilizando uma tabela financeira ou a equação ( ) ( ) i ni niFVP −+− = 11 ; temos que ( ) ( ) 575341,10 02,0 1202,1112 ;% 2 ≅ − − =FVP . Portanto 30,344.6 10,575341 09,093.67 ≅=⇒= RR Resposta: R$ 6.344,30 6) (0,8 pt.) Uma empresa deseja constituir um fundo de provisão, de forma que depois de dois anos possua o montante de 552.454,67 R$ . Quanto deve depositar no fim de cada mês, numa instituição financeira que paga juros de 14,40 % ao ano, capitalizados mensalmente? Solução: A taxa de ano ao % 14,40 é nominal, pois seu período que é anual é diferente do período de capitalização que é mensal logo, considerando a relação entre as unidades dessas taxas, a taxa efetiva mensal da operação é proporcional a taxa dada,ou seja, como 8 8 meses 12 ano 1 = , tem-se então que a taxa efetiva mensal i será dada por mês ao % 2,1 12 40,14 ==i . 552.454,67=S R ......................................................... R 0 1 2 3 4................. 23 24 ( meses) Os depósitos constituem uma serie uniforme modelo básico com vinte e quatro termos mensais e iguais a R cujo o montante S é igual a 552.454,67 . Sabemos que ( )niFVFRS ;×= , onde ( ) ( ) i ni niFVF 11 ; −+= logo, nesse caso tem-se que: ( ) ( )24 %; 1,2 67,454.55224 %; 1,2 67,454.552 FVF RFVFR =⇔×= . Utilizando a equação relação ( ) ( ) i ni niFVF 11 ; −+= , temos que: ( ) ( ) ( ) 622734,2724 %; 1,2 012,0 124012,0124 %; 1,2 ≅⇒−+= FVFFVF Portanto 00,000.20 622734,27 67,454.552 ≅⇒= RR . Resposta.: R$ 20.000,00 7) (1,2 pts.) Um investidor efetua um depósito inicial de 10.000,00 R$ em uma instituição financeira que remunera suas contas utilizando a taxa de % 20,40 ao ano, capitalizada mensalmente. Após trinta dias, efetua mais quinze depósitos mensais iguais e sucessivos de 5.000,00 R$ cada. Determinar quanto esse aplicador terá acumulado quando da realização do último depósito. Solução: A taxa de ano ao % 20,40 é nominal, pois seu período que é anual é diferente do período de capitalização que é mensal logo, considerando a relação entre as unidades 9 9 dessas taxas, a taxa efetiva mensal da operação é proporcional a taxa dada,ou seja, como s trimestre12 ano 1 = , tem-se então que a taxa efetiva mensal i será dada por mês ao % 7,1 12 % 20,40 ==i . O depósito inicial de 10.000,00 R$ renderá ao fim de quinze meses considerando a taxa mensal de % 7,1 ao mês um montante M dado por ( ) 00,877.1215017,0100,000.10 ≅⇒+×= MM . Por outro lado, os depósitos constituem uma serie uniforme modelo básico com quinze termos mensais e iguais a 00,000.5 e queremos determinar o montante S dessa série. S 00,000.5 ....................................................... 00,000.5 0 1 2 3 4................. 14 15 ( meses) Sabemos que ( )niFVFRS ;×= , onde ( ) ( ) i ni niFVF 11 ; −+= logo, nesse caso tem-se que: ( )15 %; 1,7 00,000.5 FVFS ×= . Utilizando a equação relação ( ) ( ) i ni niFVF 11 ; −+= , temos que: ( ) ( ) ( ) 923459,1615 %; 1,7 017,0 115017,0115 %; 1,7 ≅⇒−+= FVFFVF Portanto 30,617.84923459,1600,000.5 ≅⇒×= SS . Logo ao final da operação,o investidor terá um montante dado por: 30,494.9730,617.8400,877.12 =+ . Resposta.: R$ 94.494,30 10 10 8) (1,5 pts.) Uma pessoa planeja formar um pecúlio mediante 50 depósitos mensais iguais, em um banco que paga 2,5 % ao mês, para que possa futuramente efetuar 20 saques trimestrais de 1.940,07 R$ , ocorrendo o primeiro saque 3 meses após o último depósito. De quanto devem ser os depósitos mensais? Solução: Pode-se representar este problema através do diagrama abaixo. Nele, as setas para cima representam a renda uniforme referentes aos depósitos e as setas para baixo a renda uniforme referente aos saques. PS = R ........................................ R 53 56 59 62 65 110 0 1 2 3 4 5.............50 .............. (meses) 1.940,07 .....................................................1.940,07 Em relação aos saques, temos uma série uniforme trimestral onde 07,1940=R , 20=n trimestres. A taxa é a mesma que remunera os depósitos, ou seja, 2,5 % ao mês, porém a série que representa os saques tem o período trimestral e portanto a taxa i desta operação é equivalente a taxa dada, isto é, como meses, 3 trimestre1 = então temos que ( ) ( )3025,0111 +=+ i ⇒ 07689,0=i ao trimestre ou % 689,7=i ao trimestre. O valor atual P desta série será dado por ( )20 %; 7,689 07,1940 FVPP ×= . Utilizando a equação ( ) ( ) i ni niFVP −+− = 11 ; temos que: ( ) ( ) ( ) 049553,1020 %; 7,689 07689,0 2007689,01120 %; 7,689 ≅⇒ −+− = FVPFVP . Portanto 84,496.19049553,1007,940.1 ≅⇒×= PP . Por outro lado, considerando os depósitos temos uma série uniforme mensal onde 50=n e % 5,2=i ao mês. Nesta série, o montante S após o 50º depósito será distribuído em 20 saques trimestrais, logo o valor atual P da serie referente aos saques é igual ao montante S da série referente aos depósitos, isto é, 84,496.19=S . 11 11 Como ( )n ;. iFVFRS ×= temos que ( )⇒×= 50 ;% 5,284,496.9 FVFR ( )50 ;% 5,2 84,496.19 FVF R = , onde R é o valor dos depósitos efetuados. Utilizando uma tabela financeira ou a equação ( ) ( ) i ni niFVF 11 ; −+= , temos que: ( ) ( ) ( ) 484349,9750 ;% 5,2 025,0 150025,0150 ;% 5,2 ≅⇒−+= FVFFVF . Portanto, temos que 00,200 484349,97 84,496.19 ≅⇒= RR Resposta: R$ 200,00
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