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1 Exemplos Exemplo 1: Uma empresa produz furadeiras elétricas com o custo definido pela seguinte função C(x) = x² – 80x + 3000. Considerando o custo C em reais e x a quantidade de unidades produzidas, determine: a) A quantidade (x) de furadeiras elétricas para que o custo seja mínimo. b) O valor (R$) desse custo mínimo. Resolução: a) A quantidade (x) de furadeiras elétricas para que o custo seja mínimo. ( 80) 40 2 2(1) V b x a Para que o custo seja mínimo, a empresa deverá produzir somente 40 unidades de furadeiras elétricas. b) O valor (R$) desse custo mínimo. 2 1400[( 80) 4(1)(3000)] [6400 12000] 4 4(1) 4 Vy a O valor do custo mínimo é de R$1.400,00. 2 Exemplo 2: O lucro de uma fábrica na venda de sucos engarrafados é dado pela função L(x) = -5x2 + 100x -80, onde x representa o número de produtos vendidos e L(x) é o lucro em reais. a) Qual o lucro máximo obtido pela fábrica na venda desses sucos engarrafados? b) Quantos sucos engarrafados precisam ser vendidos para obtenção do lucro máximo? Resolução: a) Qual o lucro máximo obtido pela fábrica na venda desses sucos engarrafados? Como a função que determina o lucro da fábrica, L(x) = -5x2 + 100x -80, é uma função polinomial do 2º grau, percebemos que a = -5 < 0. Isso implica que a parábola que representa essa função tem a concavidade voltada para baixo, tendo, portanto, um ponto de máximo absoluto, que é o vértice da parábola. O lucro máximo da empresa será dado pelo Yv (coordenada y do vértice). Assim, teremos: Portanto, o lucro máximo da fábrica será de R$420,00. 3 b) Quantos sucos engarrafados precisam ser vendidos para obtenção do lucro máximo? Solução: O número de produtos a serem vendidos para obtenção do lucro máximo será dado pelo Xv (coordenada x do vértice). Teremos: Concluímos que a fábrica precisa vender 10 sucos engarrafados para obter o lucro máximo desejado (R$420,00). Exemplo 3: O número de sinistros registrados no período noturno (das 18h às 24h) em um dia do mês de janeiro, em uma determinada delegacia, é dado por: f(x) = – x² + 40x - 360 Em que 18 ≤ x ≤ 24 é a hora desse dia. Qual o número máximo de ocorrências nesse período noturno? Resolução: Veja que a função quadrática f(x) = – x² + 40x – 360 representa uma parábola com a concavidade para baixo (a 0). 4 Assim sendo, o x que faz a função ser máxima é justamente o x do vértice, que pode ser calculado utilizando a fórmula abaixo: ( 40) 20 2 2( 1) V b x a Logo, x = 20 horas foi o momento de maior número de sinistros. Como já sabemos o momento de maior ocorrência, vamos agora calcular f(20): f(20) = – 20² + 40.20 – 216 = -400 + 800 – 360 = 40 ocorrências. Exemplo 4: Uma agência de turismo vende pacotes turísticos (transporte + hospedagem) com destino a Fortaleza. Um pacote para 40 clientes custa R$2.000,00 por pessoa (total = R$80.000,00), mas, a cada possível desistente, cada um dos demais viajantes terão R$100,00 acrescidos. 5 Para que essa agência de turismo obtenha lucro máximo na venda desse pacote de viagens, o número de pessoas que devem realizar a viagem é igual a: Resolução: Observe que o preço total é dado pela quantidade de pessoas vezes o preço por pessoa, que é 2000 mais 100 por desistente. C(x) = x(2000 + 100(40 – x)) C(x) = x(2000 + 4000 – 100x) C(x) = x(6000 – 100x) C(x) = 6000x – 100x² Temos uma função polinomial do 2° grau que representa uma parábola com a concavidade para baixo (a 0). Assim sendo, o x que faz a função ser máxima é justamente o x do vértice, que pode ser calculado utilizando a fórmula abaixo: 6 6000 30 2 2( 100) V b x a Logo, o valor máximo ocorre quando x = 30 pessoas. Exemplo 5: (ENEM 2013) A parte interior de uma taça foi gerada pela rotação de uma parábola em torno de um eixo z, conforme mostra a figura. A função real que expressa a parábola, no plano cartesiano da figura, é dada pela lei 23( ) 6 2 f x x x c , onde c é a medida da altura do líquido contido na taça, em centímetros. Sabe-se que o ponto V, na figura, representa o vértice da parábola, localizado sobre o eixo x. 7 a) 1 b) 2 c) 4 d) 5 e) 6 Resolução: A função polinomial do 2° grau 23( ) 6 2 f x x x c apresenta duas raízes reais iguais, visto que seu gráfico corta o eixo x em um único ponto. A condição para que isso aconteça é que o discriminante (∆ = b2 – 4ac) dessa função polinomial do 2° grau seja igual à zero. Logo, ∆ = b2 – 4ac = (-6)2 - 4. 3 2 .c = 36 – 6c = 0 c=6 (letra e).
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