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MATEMÁTICA Função: Conceito de função; Domínio, Contra domínio, Imagem de uma função; Análise gráfica de uma função; Função injetora, sobrejetora e bijetora; Função composta e inversa; Estudo completo da função afim; Estudo completo da função quadrática; Estudo completo da função modular. Progressão Aritmética; Progressão Geométrica; Juros simples e compostos; Análise combinatória; Probabilidade. Matemática FUNÇÕES O conceito de função envolve três coisas: 1ª Um conjunto não vazio de partida, A; 2ª Um conjunto não vazio de chegada, B; 3ª Uma regra, dada por uma relação definida em AB, que determina como encontrar um único y B para cada x A. Definição Dados dois conjuntos não vazios, A e B, chama‑ se função de A em B a qualquer relação de AB onde: cada um dos elementos do conjunto A corresponde pela relação dada a um único elemento do conjunto B. Exemplos: 1. Dados os conjuntos: A = {1, 2, 3, 4} e B {1, 2, 3, 4, 5} E as quatro relações seguintes definidas em AB: R = {(1,2), (2,3), (3,4), (4,5)} S = {(1,2), (2,2), (3,4), (4,4)} T = {(1,2), (1,3), (3,4), (4,5)} U = {(1,2), (2,3), (3,3)} Das quatro relações apresentadas acima temos que: As relações R e S são funções de A em B porque, nelas, cada um dos elementos do conjunto A foi associado a um único elemento do conjunto B. A relação T não é função de A em B porque o elemento 1 do conjunto A foi associado mais de um elemento do conjunto B (2 e 3 como se pode ver nos dois primeiros pares ordenados). A relação U também não é função de A em B porque o elemento 4 do conjunto A não foi associado a qualquer dos elementos do conjunto B (deveria estar associado a um único elemento do conjunto B). 2. O conceito de função não se aplica somente a nú‑ meros. Na verdade, o conceito de função é muito flexível podendo ser encontrado em qualquer situação em que seja possível comparar dois conjuntos. Assim, vamos chamar de P ao conjunto de todas as pessoas e de M ao conjunto de todas as mulheres que já existiram. Agora, vamos considerar a relação R que associa, a cada uma das pessoas, a mulher que é a mãe daquela pessoa. Podemos escrever isto como: R = {(x,y) PM / y é mãe de x} Existem muitas funções importantes que recebem nomes especiais na Matemática e são representadas de maneira particular. A tabela abaixo mostra alguns exemplos: Nome da função Representação Polinomial P(x), Q(x), R(x), etc Logarítmica de base 10 log(x) Logarítmica de base e Ln(x) Fatorial n! Seno sen(x) Tangente tg(x) Domínio e Contradomínio Dada a função f : A B o conjunto A é chamado domínio da função f e o conjunto B é o seu contradomínio. Domínio de f : D( f ) = A Contradomínio de f : CD( f ) = B Quando o domínio e o contradomínio de uma função são bem conhecidos, podemos indicar a função simplesmente pela letra ou nome que a representa. Assim, se uma particular função tem domínio e contra‑ domínio definidos tradicionalmente como o conjunto R dos números reais, poderemos nos referir a ela simplesmente como a função f em vez de f : R R. Imagem Cada y que aparece num par ordenado (x,y) de uma função é denominado imagem do correspondente x na função dada. Exemplo: 1. Na função g : A B, definida nos domínio A = {1, 2, 3, 4} e contradomínio B {1, 2, 3, 4, 5} pela relação: g = {(1,2), (2,2), (3,4), (4,4)} Temos que y = 2 é imagem de x = 1 e de x = 2 enquanto y = 4 é imagem de x = 3 e também de x = 4. Notamos também que os valores 1, 3 e 5 não são ima‑ gens na função g porque não aparecem como y em qualquer dos pares ordenados pertencentes à função g. Quando um y é imagem de algum x numa função f, podemos escrever: Esta relação R é uma função porque a cada um dos ele‑ mentos x de P (cada pessoa) sempre corresponde um único elemento y de M (uma mulher) tal que y seja a mãe de x. Representações Usuais Quando uma relação é uma função, é comum represen‑ tá‑ la por uma letra minúscula. Assim, se a relação h é uma função de A em B podemos escrever: h : A B ou y = h(x) y = f (x) (lê‑ se “y é igual a f de x”) Conjunto‑ Imagem Chamamos de conjunto‑ imagem de uma função o conjunto que reúne todos os y que são imagem de algum x na função dada. Exemplo: 1. Na função g do exemplo anterior o conjunto‑ imagem é o conjunto {2, 4} e anotamos isto como: Im(g) = {2, 4} Lei de uma Função Para o nosso estudo, interessam principalmente as funções definidas para conjuntos numéricos cujas relações sejam determinadas por alguma regra matemática específica como uma operação ou uma expressão algébrica. Exemplos: 1. Seja N o conjunto dos números naturais, a função f : N N definida pela lei f(x) = 3x +2 associa a cada x N o número y = 3x +2 N. Nessa função, imagem do elemento x = 5 será y = 17, pois este será o valor numérico da expressão 3x +2 para x = 5. y = f(x) f(x) = 3x +2 f(5) = 3(5)+2 f(5) = 15+2 f(5) = 17 (lê‑ se “f de 5 é igual a 17”) 2. Na função g : Z N definida por g(x) = 3x2+2, a ima‑ gem do elemento x = – 2 será 14, pois: y = g(x) g(x) = 3x2+2 g(–2) = 3(–2) 2 +2 g(–2) = 3×4+2 =14 g(–2) = 14 Gráfico de uma Função Considere todos os pares ordenados (x,y) pertencentes à função f : a B. O gráfico cartesiano de uma função numérica f é a representação gráfica onde: 1º o domínio da função é representado no eixo horizon‑ tal (eixo das abscissas ou eixo dos “x”) 2º o contradomínio da função é representado no eixo vertical (eixo das ordenadas ou eixo dos “y”) 3º cada um dos pares ordenados da função corresponde a um ponto do plano cartesiano. Exemplos: 1. O gráfico cartesiano da função h : AB definida pela lei h(x) = x onde A ={1, 2, 3, 4} e B={1, 2, 3, 4, 5} é: h(x) = x 2. A função f : RR, onde R é o conjunto dos números reais, definida pela lei f (x) x 2 4x 3 tem o gráfico cartesiano ilustrado abaixo: f (x) x 2 4x 3 Teste da Linha Vertical Da definição de função decorre a seguinte regra prática para reconhecimento do gráfico cartesiano de uma função: Exemplos: 1. O gráfico cartesiano abaixo apresenta dois pontos sobre uma mesma reta vertical. Logo, não pode ser gráfico de uma função. Não representa uma função O gráfico cartesiano de uma função y = f(x) nunca terá dois ou mais pontos quaisquer sobre uma mesma reta vertical. 1 2 1 2 x1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 2. O gráfico cartesiano seguinte nunca tem dois ou mais pontos sobre uma mesma reta vertical. Portando, ele representa uma função. Representa uma função. Mais adiante discutiremos detalhes algumas funções de interesse para o nosso estudo, fazendo a análise de seus gráficos. Função Sobrejetora Uma função f: AB é dita sobrejetora se, e somente se, seu conjunto‑ imagem é igual ao seu contradomínio. f: AB é sobrejetora Im( f ) = CD( f ) Função Injetora Uma função f: AB é dita injetora se, e somente se, quaisquer valores diferentes de x sempre tiverem imagens também diferentes. f: AB é injetora x x f (x ) f (x ) Função Bijetora Uma função f: AB é dita bijetora se, e somente se, f é sobrejetora e também injetora. Im( f ) CD( f ) f: AB é injetora x f (x ) f (x ) Número de Funções Distintas Se os conjuntos A e B são, respectivamente, o domínio e contradomínio de uma função e têm a elementos e b ele‑ mentos, também respectivamente, então o total de funções distintas f: AB possíveis será #f = b a. Exemplo: Dados A={1, 2, 3} e B={1, 2}. O número de funções distintas possíveis f: AB é igual a: #f = 23 = 8 O número de funções distintas possíveis g: BA é igual a: Função Par Uma função f: AB é dita par se, e somente se, quais‑ quer valores opostos dex sempre tiverem imagens iguais. f: AB é par xD( f ), f (x) f (x) O gráfico de uma função par é sempre simétrico em relação ao eixo das ordenadas (eixo Y). Função Ímpar Uma função f: AB é dita ímpar se, e somente se, quaisquer valores opostos de x sempre tiverem imagens também opostas. f: AB é par xD( f ), f (x) f (x) O gráfico de uma função ímpar não se altera quando é girado de 180º (virado de “cabeça para baixo”). Função Crescente Uma função f: AB é dita crescente se, e somente se: x , x D( f ), x x f (x ) f (x ) Função Decrescente Uma função f: AB é dita decrescente se, e somente se: #f = 32 = 9 x , x D( f ), x x f (x ) f (x ) 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 f (x) g (x), se x I ; Função Estritamente Crescente Uma função f: AB é dita estritamente crescente se, e somente se: x , x D( f ), x < x f (x ) < f (x ) Função Estritamente Decrescente Uma função f: AB é dita estritamente decrescente se, e somente se: x , x D( f ), x < x f (x ) > f (x ) Função Definida por Várias Sentenças Dizemos que uma função f: AB é definida por n sentenças (n 2) se, e somente se, existirem n fun‑ ções, g1(x), g2(x), ...., gn(x), definidas respectivamente em n intervalos de números reais, I1, I2, ..., In , com I1 I2 ... Exemplo: O gráfico da função constante definida por f(x) = 9 é: Funções Polinomiais Uma função f : R R é dita polinomial de grau n se, e somente se, f é definida como: f(x) = a xn + a x n1 + a xn2 +...+a (com a 0) In = A de tal forma que: n Exemplos: n1 n2 0 n g1 (x), se x I1 ; 2 2 Algumas funções polinomiais são: f(x) = 2x+8 – polinomial de grau 1 ou do 1º grau. Exemplos: gn (x), se x In f(x) = 3x2 +5x7 – polinomial de grau 2 ou do 2º grau. f(x) = 12 – polinomial de grau zero ou constante. Observe o gráfico da função f: RR é definida por: Função do 1º Grau ou Função Afim x 2, se x 2; f (x) x 2 , se 2 x 2; Uma função do 1º grau, também chamada função afim, é qualquer função f : R R tal que: x 2, se x 2 f(x) = ax + b (com a 0) O gráfico de uma função do 1o grau é sempre uma reta inclinada que encontra o eixo vertical quando y = b. A constante b da expressão ax+b é chamada coeficiente linear. O coeficiente a da expressão ax+b é chamado coeficien‑ te angular e está associado à inclinação que a reta do gráfico terá (na verdade o valor de a é igual à tangente de certo ângulo que a reta do gráfico forma com o eixo horizontal). Se a > 0 a função será crescente, ou seja, quanto maior for o valor de x, maior será também o valor correspondente de y e o gráfico vai ficando mais alto para a direita. x > x f(x ) > f(x ) Função Constante Denominamos função constante a qualquer função f : R R tal que: f(x) = b (onde b é uma constante qualquer) O gráfico de uma função constante é sempre uma reta horizontal que encontra o eixo vertical na altura de y = b. Se a < 0 a função será decrescente, ou seja, quanto maior for o valor de x, menor será o valor correspondente de y e o gráfico vai ficando mais baixo para a direita. x1 > x2 f(x1) < f(x2) Função Identidade Uma função do 1º grau, f : R R, é chamada função identidade quando tem coeficiente angular b = 0 e coefi‑ ciente linear a = 1, ou seja: f(x) = x Função Identidade Função do 2O Grau ou Função Quadrática Uma função do 2º grau, ou função quadrática, é qual‑ quer função f : R R tal que: f(x) = ax 2 + bx + c (com a 0) O gráfico de uma função do 2o grau é sempre uma parábola. O que é exatamente uma parábola? Embora nem sempre se diga, as parábolas são curvas especiais construídas de tal modo que cada um dos infinitos pontos que a formam fica à mesma distância de uma determinada reta (a diretriz da parábola) e de um determinado ponto (o foco da parábola) que está fora da reta diretriz. Discriminante da Função Quadrática O valor = b2 – 4ac é chamado discriminante da função f(x) = ax 2 + bx + c. Dependendo dos sinais de e do coeficiente do termo do segundo grau (também chamado termo principal), ocor‑ rerá sempre uma das três seguintes situações: 1a : > 0 A equação f(x) = 0 terá duas raízes reais e a parábola encontrará o eixo horizontal (eixo do x) em dois pontos distintos. 2a : = 0 A equação f(x) = 0 terá há uma só raiz real e a parábola encontrará o eixo horizontal em um único ponto. 3a : < 0 A equação f(x) = 0 terá não há raízes reais e o gráfico não encontrará o eixo horizontal. v Vértice da Parábola O vértice de uma parábola é um ponto da parábola com várias características interessantes. Ele será o ponto mais alto (ponto de máximo) ou o ponto mais baixo (ponto de mínimo) da parábola. Além disto, o vértice da parábola divide a parábola em duas partes simétricas, sendo uma crescente e outra decrescente. Coordenadas do Vértice As coordenadas do vértice podem ser obtidas com as seguintes expressões: x b v 2a y v 4a O gráfico de uma função recíproca é sempre formado por duas hipérboles. f(x) = 1/x Funções Compostas Dadas duas funções quaisquer, f e g, tais que f(x) exista para todos os valores possíveis de g(x), então define‑ se a função composta fg (lê‑ se ‘f composta com g’) como sendo: fg(x) = f(g(x)) Exercício resolvido Dadas as f(x) = 2x + 3 e g(x) = x2, determine as funções: I) fg(x); II) gf(x) III) ff(x). Uma forma alternativa de se conseguir estas coorde‑ nadas é: 1o Conhecidas as raízes da função, o x do vértice pode ser calculado como a média aritmética das raízes da função; Solução: I) fg(x) = f(g(x)) fg(x) = 2(g(x)) + 3 x r1 r2 v 2 fg(x) = 2(x2) +3 2o conhecido o valor de x pode‑ se calcular o y do vértice como o valor que a função assume para x = xv : 2 II) fg(x) = 2x2 + 3 gf(x) = g(f(x)) yv a(xv ) b(xv ) c gf(x) = (2x+3)2 Distância Entre as Raízes Reais gf(x) = 4x2 + 6x + 9 Se a função do segundo grau f(x) = ax 2 +bx +c tem raízes reais, então a distância entre essas raízes, dr, será igual a: dr III) ff(x) = f(f(x)) ff(x) = 2(2x+3) + 3 ff(x) = 4x+6 + 3 (com b2 4ac ) Função Recíproca Função Inversa ff(x) = 4x + 9 Uma função recíproca é qualquer função f : R R tal que: f(x) = 1/x Dada uma função bijetora, f, define‑ se como função inversa de f a função f – 1 (lê‑ se função inversa de f, e não “f elevado a menos um”) tal que: f – 1f (x) = x , para todo x do domínio de f. a Determinação da lei da função inversa Na prática pode‑ se procurar a lei da função inversa de uma função dada com o seguinte procedimento: 1o escrevemos f(x) = y 2o trocamos todo x por y e todo y por x 3o representamos y em função de x Exemplo: Determinar a inversa da função f(x) = 2x + 6 Considere a função y = f(x) cujo gráfico está representado abaixo: Solução: 2x+6 = y (função f) 2y+6 = x (função f – 1) 2y = x – 6 Nessas condições é correto afirmar que: 6. f(0) = 0 7. f(x1) = f(x3) = f(x5) = 0 8. A função é crescente no intervalo de x a x . 1 3 5 y 2 x 3 1 1 9. A função é decrescente no intervalo de x3 a x5. 10. f(x2) = f(x4) = 0 logo: f (x) 2 x 3 Julgue cada uma das afirmativas abaixo como Certa (C) ou Errada (E). Exercícios Propostos (Cespe) Nos exercícios 1 a 5 julgue cada uma das afirmativas dadas como Certa (C) ou Errada (E). 1. A figura abaixo é o gráfico de uma função y = f(x). 2. Se A = {1, 2, 3} e B = {1, 4, 7, 9} então é correto afirmar que o total defunções de A em B distintas possíveis é igual a 34 = 81. 3. Seja f(x) = ax5+bx3+cx+10, com a, b e c R. Nessas condições se f(2) = 2 então f(2) = 18 4. Se f(x) = x22x+1, então f(a+1) é igual a f(1a) para todo a pertencente ao domínio de f. 5. Se f(x) = 4x+5, então para todo x1 e todo x2 pertencentes ao domínio de f vale f(x1+x2) = f(x1)+f(x2) 11. A função f : R R é definida por f(3x) = 3f(x) para todo x de seu domínio. Nessas condições, se f(9) = 45 então f(1) = 5 12. Uma função f : R R tem a seguinte propriedade: para toda constante real m f(mx) = mf(x) em todo o domínio de f. Assim sendo, o valor de f(0) é necessariamente igual a zero. 13. Sejam V = {(X1,X2) / X1 e X2 são vértices distintos de um hexágono regular com lado medindo m} e f uma função que associa a cada par (X1,X2) de V a distância de X1 a X2. Assim sendo, o número de elementos do conjunto‑ imagem de f é superior a 5. 14. Considere a função s = (5p+28)/4 onde p é o compri‑ mento do pé de um indivíduo, medido em centimetros, e s é o valor mais próximo do número do sapato que ela usa. Nessas condições, se o pé de uma pessoa tem 24 cm de comprimento então o número do sapato que esta pessoa usa é 37. 15. Com relação à função definida no item anterior, existe um número x tal que uma pessoa cujo comprimento do pé seja de x cm usará sapatos de número x. 16. O gráfico da função f(x) = 3x – 9 encontra o eixo das abscissas (horizontal) quando x é igual a: a) –9 b) –3 c) 0 d) 3 e) 9 17. O gráfico da função f(x) = – 2x – 14 encontra o eixo das ordenadas (vertical) quando y é igual a: a) –14 b) –7 c) 0 d) 7 e) 14 18. A função do primeiro grau f(x) = ax +8 é crescente e encontra o eixo das abscissas (horizontal) quando x é igual a – 4. Então o valor de a é: a) – 4 b) – 2 c) 2 d) 4 e) 8 19. Considere que a função do primeiro grau definida por f(x) = ax + 10 seja crescente. Assinale a opção que indica um valor impossível para a raiz desta função. a) – 25 b) – 4 c) – 3 d) – 2 e) 4 20. (Cescem) Para que os pares (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) 5 c) 3 d) –3 e) –7 21. Uma função real f do 1º grau é tal que : f (0) = 1 + f (1) e f (–1) = 2 – f (0) Então, f (3) é: a) –3 b) – c) –1 d) 0 e) 7/2 22. Para que a função do 1º grau dada por f (x) = (2 – 3k) x + 2 seja crescente, é necessário que: a) k 2/3 c) k 2/3 e) k – 2/3 b) k 2/3 d) k – 2/3 Um passageiro recebe de uma companhia aérea a seguinte informação em relação à bagagem a ser despachada: por passageiro, é permitido despachar gratuitamente uma baga‑ gem de até 20kg; para qualquer quantidade que ultrapasse os 20kg, será paga a quantia de R$ 8,00 por quilo excedente. 23. (UnB/95‑STJ) Sendo P o valor pago pelo despacho da bagagem, em reais, e M a massa da bagagem, em kg, em que M > 20, então: a) P = 8M b) P = 8M – 20 c) P = 20 – 8M d) P = 8(M – 20) e) P = 8(M + 20) 24. (FCC/Nível Médio) Seja y =12,5x 2000 uma função descrevendo o lucro mensal y de um comerciante na venda de x unidades de um determinado produto. Se, em um determinado mês, o lucro auferido foi de R$ 20 000,00, significa que a venda realizada foi, em número de unidades, de a) 1.440 b) 1.500 c) 1.600 d)) 1.760 e) 2.000 25. A função do segundo grau f(x) = x 2 +bx +c encontra o eixo horizontal em x = 2 e em x = 5. Então os valores de b e de c são, respectivamente: a) –7 e – 10 b) 7 e 10 c) –7 e 10 d) 7 e – 10 e) 10 e 7 26. O gráfico de f(x) = x2 +bx +9 encontra o eixo das abscissas em um único ponto. Então o valor de b é: a) 36 b) 6 c) 36 d) 6 e) –6 O lucro de uma empresa é dado pela função L(x) = 120(12 − x)(x − 40), em que x representa a quantidade de unidades de produtos vendidos. 27. (UEG/Agente Legislativo) Assim, é correto afirmar que o lucro é a) positivo para qualquer quantidade de unidades ven‑ didas. b) positivo apenas para quantidades vendidas entre 12 e 40. c) o maior possível se a quantidade vendida for exata‑ mente 28. d) positivo para qualquer quantidade vendida, desde que essa quantidade seja maior que 12. 28. (FCC/Nível Médio) Depois de várias observações, um agricultor deduziu que a função que melhor descreve a produção (y) de um bem é uma função do segundo grau y = ax2 + bx +c, em que x corresponde à quantidade de adubo utilizada. O gráfico correspondente é dado pela figura abaixo. Tem‑ se, então, que: a) a = 3, b = 60 e c = 375 b) a = 3, b = 75 e c = 300 c) a = 4, b = 90 e c = 240 d) a = 4, b = 105 e c = 180 e) a = 6, b = 120 e c = 150 29. (FCC/Nível Médio) Uma empresa, após vários anos de estudo, deduziu que o custo médio (y) em reais de sua produção e venda de x unidades de um determinado produto é uma função do segundo grau y = x2 + bx + c representada pelo gráfico a seguir: Tem‑ se, então, que: a)) b = 6 e m = 3 b) b = 6 e m = 6 c) b = 3 e m = 6 d) b = 3 e m = 6 e) b = 6 e m = 3 30. Considere o gráfico da parábola da figura abaixo. A única equação que pode representar este gráfico é: a) y = x2 + 3x; b) y = x2 3x; c) y = x2; d) y = x2 3; e) y = x2 + 3; 31. As raízes de f(x) = 2x 2 +bx +c têm sinais opostos. Nessas condições, julgue cada um dos itens abaixo como Certo ou Errado: a) b 2 – 8c pode ser igual a zero. b) b 2 – 8c não pode ser negativo. c) c < 0 d) b < 0 e) b < c 32. As raízes de f(x) = – 3x 2 +bx +c são positivas e distintas. Assim sendo, julgue cada um dos itens abaixo como Certo ou Errado: a) b 2 – 12c pode ser igual a zero. b) b 2 – 12c pode ser negativo. c) c < 0 d) b > 0 e) b > c 33. (Cespe) A demanda D por um produto que custa p re‑ ais é definida como a quantidade do produto que será vendida quando se praticar o preço p. A oferta O de um produto ao preço de p reais é a quantidade do produto que o produtor está disposto e apto a vender pelo preço p. O preço de equilíbrio de mercado ocorre quando a demanda e a oferta coincidem, e a quantidade vendida é chamada quantidade de equilíbrio. Com base nesses conceitos, considerando que a demanda por um produto seja dada pela função D(p) = 49 – p2 e que a oferta desse produto seja dada pela função O(p) = 11p – 11, julgue cada um dos itens seguintes em Certo ou Errado. a) Existem valores de p para os quais há mais demanda que oferta. b) O preço de equilíbrio ocorre para algum valor de p tal que 3 < p < 6. c) Para os valores de p maiores que o preço de equilí‑ brio, existe menos oferta que demanda. d) A quantidade de equilíbrio é inferior a 30 unidades. gabarito Funções 1. E 18. c 2. C 19. e 3. C 20. a 4. C 21. b 5. E 22. b 6. E 23. d 7. C 24. d 8. E 25. c 9. E 26. b 10. E 27. b 11. C 28. a 12. C 29. a 13. E 30. a 14. C 31. E, C, C, E, E 15. E 32. E, E, C, C, C 16. d 33. C, C, E, E 17. a Exercícios propostos Composição de Funções 1. Se f(x) = 3x + 1 e g(x) = x + 5, então a expressão que define a função composta fg(x) é: a) 3x + 6 b) 3x + 16 c) 4x + 6 d) 3x + 5 e) 5x + 3 2. Se f(x) = 3x2 + 1 e g(x) = x – 1, então a expressão que define a função composta fg(x) é: a) 3x2 b) 3x2 – 1 c) 3x2 – 2x +1 d) 3x2 – 6x +2 e) 3x2 +6x +2 3. Se f(x) = 4x +1 e g(x) = 2x , então o valor de fg(1) + gf(1) é: a) 25 b) 27 c) 41 d) 43 e) 52 4. A função real f(x) = ax + b é tal que ff(x) = x +1 para todo x real. Nestas condições é correto afirmar: a) a = 1 e b = 0,5 b) a = – 1 e b = 0,5 c) a = 1 e b = 2 d) a = 1 e b = – 2 e) a = 1 e b = 1 5. Sejam f e g duas funções reais tais que f(2x – 1) = 3x2 – x +25 e g(x – 1) = 2x +3. O valor de f(g(–1)) é: a) 27 b) 29 c) 31 d) 33 e) 35 GaBaRItO 1. b 2. d 3. c 4. a 5. e S 30 H K Progressões aritméticas e geométricasProgressões Aritméticas Definição 3º Numa P.A. de razão 6, o valor do 8º termo é 40 e o último termo vale 106. Pode‑se determinar o número de termos da P.A. como segue: R último termo: an = 106 T razão: 6 dados oitavo termo: a8 = 40 Dados os números reais a e r, denominamos progressão aritmética (P.A.) a toda sequência (a1 , a2 , a3 , ...) tal que: an = a8 + (n – 8) r 106 = 40 + (n – 8) 6 66 = (n – 8) 6 a1 a an1 an r (para n 1) 11 = n – 8 n = 19 Soma de n termos consecutivos de uma P.A. (Sn) Onde r é chamado razão da P.A. Exemplos: 1º) A sequência (3, 7, 11, 15, 19) é uma P.A. com 5 termos onde a1 = 3, a2 = 7, a3 = 11, a4 = 15, Para calcularmos a soma de n termos consecutivos de uma P.A., devemos: 1º Calcular a média aritmética dos dois extremos; 2º Multiplicar a média pelo número de termos somados. S F a1 an I n a5 = 19 e a razão é 4. 2º) Numa P.A. de 20 termos onde a1 = 50 e r = –2, os quatro primeiros termos são a1 = 50, a2 = 48, a3 = 46 e a4 = 44. Propriedades • A diferença entre um termo qualquer, a partir do segundo, e o termo anterior é igual à razão da P.A. an1 an r • Qualquer termo, a partir do segundo, é a média aritmética dos termos vizinhos a ele (antecedente e sucessor). n H 2 K Exemplo: Numa P.A. com 30 termos o primeiro é 12 e o último, 58. Qual o valor da soma de todos eles? Solução: S F 12 58I 30 30 H 2 K S F 70 I 30 2 S30 35 30 1.050 S30 1.050 a an1 an1 n 2 • Considerando n termos consecutivos de uma P.A., a soma de dois termos equidistantes dos extremos é igual à soma dos termos extremos. Termo Geral de uma P.A. Numa P.A. de razão r, vale a seguinte igualdade: an ak (n k) r Exemplos: 1º Numa P.A. de razão 3, cujo 8º termo vale 10, o valor do 15º termo é: a15 = a8 + (15 – 8) 3 ExERcícIOS PROPOStOS 1. Determine a razão de cada uma das seguintes pro‑ gressões aritméticas: a) (34, 41, 48, 55, 62) d) (‑30, ‑27, ‑24, ‑21) b) (78, 83, 88, 93, 98) e) (4/3, 5/3, 2, 7/3) c) (19, 17, 15, 13, 11) 2. Determine o 10º termo de cada uma das progressões aritméticas do exercício anterior. 3. Determine o termo indicado em cada uma das seguintes progressões aritméticas: a) a6 = 2, r = 2, a20 = ? d) a20 = 40, r = –10, a100 = ? b) a10 = 15, r = 3, a30 = ? e) a40 = 18, r = 20, a80 = ? c) a8 = 100, r = 5, a18 = ? f) a37 = 56, r = 12, a49 = ? 4. Determine o primeiro termo das progressões aritméticas em cada caso: a15 = 10 + 7 3 a15 = 10 + 21 a15 = 31 a) a10 b) a c) a = 190 e r = 8 e) a = 580 e r = 10 f) a = 120 e r = 5 g) a 100 = 750 e r = –2 = 280 e r = –2 = ‑30 e r = –3 15 46 20 10 2º Se o 5º termo de uma P.A. é 13 e o 9º termo é 45, pode‑se determinar a razão da seguinte forma: a9 = a5 + (9 – 5) r d) a8 = 70 e r = 7 h) a8 = 0 e r = –5 5. Determine a razão de cada P.A. seguinte: a) a = 5 e a = 85 e) a = 50 e a = 150 1 11 5 15 45 = 13 + 4 r b) a = 10 e a = 135 f) a = 105 e a = 135 1 26 10 25 45 – 13 = 4r 32 = 4r r = 8 c) a1 = 100 e a16 = 40 g) a20 = 200 e a100 = 240 d) a1 = 50 e a13 = –10 h) a45 = 300 e a100 = 190 6. Determine o número de termos de cada uma das progressões aritméticas seguintes: a) (1, 7, 13, ..., 121) d) (108, 117, ... 999) b) (74, 95, ..., 200) e) (1, 3, 5, ..., 99) c) (‑3, 0, ..., 39) f) (2, 4, 6, ..., 100) 7. Determine o quarto termo de cada sequência resultante nas seguintes interpolações aritméticas: a) Interpolar 3 meios aritméticos entre 12 e 28. b) Inserir 5 meios aritméticos entre 10 e 40. c) Interpolar 6 meios aritméticos entre 20 e 90. Progressões geométricas Definição Dados os números reais não nulos a e q, denominamos progressão geométrica (P.G.) a toda sequência (a1 , a2, a3 , ...) tal que: RSa1 a Tan1 an q (para n 1) d) Inserir 10 meios aritméticos entre 10 e 109. e) Interpolar 5 meios aritméticos entre 40 e 10. 8. Sabendo que os três primeiros termos de uma P.A. são, respectivamente, x – 1, x + 5 e 4x – 4, encontre o valor numérico do quarto termo. 9. Determine a razão da P.A. (5 – x, x + 1, 3x – 3) em função de x. 10. Determine o valor da soma dos 100 primeiros números inteiros positivos. 11. Determine o valor da soma dos 30 primeiros números ímpares positivos. 12. Determine o valor da soma dos 20 primeiros termos da sucessão (10, 13, 16, 19, ...). 13. Determine o valor da soma de todos os múltiplos de 7 compreendidos entre 10 e 100. 14. Determine o valor da soma de todos os múltiplos de 11 compreendidos entre 30 e 200. 15. Numa urna há 1000 bolinhas. Retirando 3 bolinhas na primeira vez, 6 bolinhas na segunda, 9 na terceira, e assim por diante, quantas bolinhas restarão na urna após a vigésima retirada? gabarito Onde q é chamado razão da P.G. Exemplos: 1º A sequência (3, 6, 12, 24) é uma P.G. onde a1 = 3, a2 = 6, a3 = 12, a4 = 24 e a razão é q = 2. 2º Numa P.G. onde a1 = 320 e , os quatro primeiros termos são a1 = 320, a2 = 160, a3 = 80 e a4 = 40 Propriedades • o quociente entre um termo qualquer, a partir do segundo, e o termo anterior é igual à razão da P.G.; an1 q an • qualquer termo, a partir do segundo, é, em módulo, a média geométrica dos termos vizinhos a ele (antecedente e sucessor); an • considerando n termos consecutivos de uma P.G., o produto de dois termos equidistantes dos extremos é igual ao produto dos termos extremos. a1 an a1k ank Termo geral de uma P.G. Numa P.G. de razão q, vale a seguinte igualdade: an ak q Exemplo: Numa P.G. de razão 3, cujo 5º termo vale 8, o valor do 9º termo é: a = a5 × q9 – 5 9 4 a9 = 8 × 3 = 648 Soma de n termos consecutivos de uma P.G. A soma de n termos consecutivos de uma P.G. é dada pela seguinte expressão: n S a q 1 (para q 1) n 1 q 1 1. a) 7 2. a) 97 3. a) 30 4. a) 118 b) 5 b) 123 b) 75 b) 440 c) –2 c) 1 c) 150 c) 25 d) 3 d) –3 d) –760 d) 21 e) 1/3 e) 13/3 e) 818 e) 948 f) 200 f) 370 g) –3 h) 35 5. a) r = 8 b) r = 5 c) r = –4 d) r = –5 e) r = 10 f) r = 2 g) r = 1/2 h) r = –2 6. a) n = 21 b) n = 7 c) n = 15 d) n = 100 e) n = 50 f) n = 50 7. a) 24 b) 2 5 c) 50 d) 3 7 e) 25 8. 22 9. 2x – 4 (para todo x) 10. 5050 11. 900 12. 770 13. 728 14. 1.848 15. 370 an1 an1 nk 2 S 1 Exemplo: Numa P.G. com 10 termos, o primeiro vale 25 e a razão é 2. Determinar a soma destes termos. Solução: 2 10 1 2. Determine o sétimo termo de cada uma das seguintes progressões geométricas: a) (4, 8, 16, 32, ...) b) (10, 30, 90, ...) c) (5, 20, 80, 320, ...) d) (10.000, 1.000, 100, ...) e) (128, 64, 32, ...) f) (1, ‑2, 4, ‑8, ...) S10 25 2 1 25 1023 3. Determine o termo pedido de cada P.G., conhecendo a S10 25 1.023 razão e um de seus termos. a) a3 = 10, q = 2, a8 = ? 3 , a10 = ? S10 25.575 b) a3 = 8, q = c) a6 = 12.500, q = ‑5, a1 = ? 5 1 Soma‑limite de uma P.G. infinita Numa P.G. onde o módulo da razão seja menor que 1, a soma dos seus infinitos termos será um número finito dado por: S a1 d) a12 = 8 , q = 2 , a1 = ? 4. Determine a razão de cada P.G. conhecendo dois de seus termos: a) a1 = 6 e a6 = 192 b) a1 = 10 e a8 = ‑1.280 c) a3 = 8 e a7 = 5.000 1 q (para | q| < 1) d) a = 25 e a = 1.600 1 7 Exemplo: Determinar a soma‑ limite da expressão 2 1 1 1 1 ... 2 4 8 Solução: 1º termo: 2 1 razão: 2 a 1 q S 2 2 1 1 1 2 2 S 2 2 4 S 4 e) a3 = ‑125 e a7 = ‑2.000 f) a = 2 e a = 54 5 3 9 5. Determine o segundo termo de cada sequência resul‑ tante das interpolaçõesgeométricas indicadas. a) Inserir 4 meios geométricos entre 4 e 1/8. b) Interpolar 4 meios geométricos entre 3 e ‑96. c) Inserir 2 meios geométricos entre 2 e 10. d) Inserir 3 meios geométricos entre 2 e 32, de modo a obter uma P.G. alternante. e) Interpolar 3 meios geométricos entre 4 e 36, de modo a obter uma P.G. crescente. 6. Determine o número de termos de cada P.G. indicada: a) (2/3, 2, 6, ..., 486) b) (1/9, 1/3, ..., 729) c) (100, 20, ..., 0,0064) d) (2, 8, 32, ..., 2.048) e) (1, 5, ..., 3.125) f) (0,125, 0,5, ..., 128) gabarito Exercícios propostos 1. a) 2 2. a) 256 3. a) 320 1. Identifique a razão de cada uma das seguintes pro‑ gressões geométricas: a) (3, 6, 12, 24) b) (24, 12, 6, 3) c) (1/2, ‑1, 2, ‑4, 8) d) (65, 0, 0, 0, 0) e) (4, ‑8, 16, ‑32, 64) f) (128, ‑64, 32, ‑16) b) 1/2 b) 7.290 b) 216 3 c) –2 c) 20.480 c) –4 d) 0 d) 0,01 d) 1.280 e) –2 e) 2 f) –1/2 f) 64 g) 2 h) 3 2 i) 2 4. a) 2 5. a) 2 6. a) 7 b) –2 b) –6 b) 9 g) (6, 6 , 12, 12 ) c) ±5 c) 23 5 c) 7 h) (3, 33 2 , 3 3 4 , 6, 63 2 ) i) (‑1, 2 , ‑2, 2 2 , ‑4) d) ±2 d) –4 d) 6 e) ±2 e) 4 3 e) 6 f) ±3 f) 6 2 JUROS SIMPlES Conceito de Juros Quando um capital é emprestado a alguém durante al‑ gum tempo, o dono do capital tem direito, como pagamento pelo empréstimo, a uma quantia a qual denominamos juro. Ao capital acrescido de juros é comum chamarmos montante. (+ Juros) Assim, os juros são a variação entre o capital e o montante de uma operação financeira. (Juros) = (Montante) – (Capital) Regimes de Capitalização O resultado do cálculo dos juros de uma operação financeira dependerá, entre outros fatores, do modo como decidiremos que deve ocorrer a variação destes juros em relação ao prazo da operação. Denomina‑se regime de capitalização ao modo esco‑ lhido para a variação dos juros em relação ao prazo das operações consideradas. Existem basicamente três regimes de capitalização: – Capitalização Simples. – Capitalização Composta. – Capitalização Continua. Taxa de Juros A taxa de juros é aquela que indica a proporção entre os juros e o capital num dado intervalo de tempo. A taxa de juros deve, portanto, estar sempre associada a um período de tempo. Em muitos casos a indicação escrita do prazo de tempo associado às taxas será feita de forma abreviada, de modo que o prazo seja indicado por sua letra inicial. Assim teremos: x% a.d. = x% ao dia x% a.m. = x% ao mês x% a.b. = x% ao bimestre x% a.t. = x% ao trimestre x% a.q. = x% ao quadrimestre x% a.s. = x% ao semestre x% a.a. = x% ao ano Exemplo: Se um capital de R$2.000,00 rendeu R$300,00 de ju‑ ros ao fim de dois meses, então a taxa de juros para esse período será: 100% + x % (100 + x) % Capital Montante (+ Juros) (Juros) = x% do (Capital) 300 = x% de 2.000 Uma vez que os resultados de uma operação financeira 300 x 100 2.000 dependem do regime de capitalização escolhido, este deve ser sempre indicado de algum modo nos textos das questões de matemática financeira. Isso é feito, na maioria das vezes, usando‑se “simples” / “composto” / “continuo” como adjeti‑ vo ou de juros ou de desconto ou de taxa ou de capitalização. Exemplos: ... calcular os juros simples ... ... a juros compostos de ... ... admitindo juros continuos ... ... no regime de capitalização simples ... ... determine o desconto composto ... Juros Simples Chamamos de juros simples àquele no qual se admite que o total de juros seja diretamente proporcional ao tempo da operação considerada. Como os juros são a variação entre o capital e o mon‑ tante e como esta variação, na prática, ocorre num dado intervalo de tempo, o valor dos juros deve estar sempre as‑ sociado ao período de tempo que foi necessário para gerá‑lo. Exemplo: Se dissermos que um empréstimo de R$1.000,00 cobra juros de R$2,00, isso representará uma variação grande ou pequena? Depende. Se ela ocorreu em um ano, podemos dizer que é bem pequena. Mas se ocorreu em um dia, já não teremos a mesma opinião. x 300 100 15 2000 Logo, a taxa de juros é de 15% no bimestre. Taxas Proporcionais Duas taxas são proporcionais quando seus valores são diretamente proporcionais aos respectivos tempos, sendo estes considerados numa mesma unidade. Exemplo: As taxas de 72% ao ano e de 6% ao mês são propor‑ cionais. Isso pode ser comprovado verificando uma regra de três direta como a indicada a seguir: (%) 72 (prazos) 12 (meses) 6 1 (mês) 72%1 = 6%12 72% = 72% A igualdade obtida na última linha confirma que os 72% estão para 12 meses (1 ano) assim como os 6% para 1 mês. Ou seja, as taxas de 72% ao ano e de 6% ao mês são mesmo proporcionais. Capital Montante Exercício Resolvido Qual é a taxa trimestral proporcional à taxa quadrimes- tral de 20%? • Prazo comercial – Consideram‑se todos os meses com 30 dias (mês comercial) e o ano com 360 dias (ano comercial). Este é o caso mais frequente nos problemas de juros simples, e os juros calculados de acordo com esta convenção são chamados de juros comerciais ou juros ordinários. Exemplos: x%4 = 20%3 x% = 60% 4 x% = 15% Portanto, a taxa de 15% a.t. (15% ao trimestre) é pro‑ porcional à de 20% a.q. (20% ao quadrimestre). Taxas Equivalentes Duas taxas são equivalentes quando produzem juros iguais ao serem aplicadas a capitais iguais e por períodos de tempo também iguais. Exemplo: A aplicação de uma dada quantia qualquer, por certo período, à taxa de juros simples de 2% ao mês nos daria um total de juros igual àquele que obteríamos se aplicássemos a mesma quantia, durante o mesmo tempo, mas à taxa de juros simples de 6% ao trimestre. Então dizemos que a taxa de juros simples de 2% a.m. é equivalente à taxa de juros simples de 6% a.t. Notemos que 2% a.m. e 6% a.t. são também taxas pro‑ porcionais, pois: No regime de juros simples, taxas equivalentes serão sempre proporcionais e vice‑versa. Exercício Resolvido Qual é a taxa semestral equivalente à taxa quadrimestral de 7,5%? (%) 7,5 (prazos) 4 (meses) x 6 (mês) x%4 = 7,5%6 x% = 45% 4 x% = 11,25% Portanto, a taxa de 7,5% a.s. (7,5% ao semestre) é pro‑ porcional à de 11,25% a.q. (11,25% ao quadrimestre). Juros Comerciais e Juros Exatos Existem situações onde o prazo de uma operação finan‑ ceira é contado em dias enquanto a taxa de juros é indicada em alguma outra unidade de tempo maior (mês, bimestre, quadrimestre, semestre ou ano). Em tais situações todos os prazos devem ser contados em dias. A contagem do número de dias envolvidos na operação (prazo da operação), entretanto, deve ser feita, na prática, de acordo com uma das seguintes convenções: Exercício Resolvido Qual a taxa de juros simples equivalente a 12% ao mês para um prazo de 3 meses e 10 dias, considerando a conven- ção do prazo comercial? Solução: 1 mês = 30 dias 3 meses e 10 dias = 330 dias + 10 dias = 100 dias Como as taxas equivalentes, a juros simples, devem ser proporcionais aos seus respectivos tempos, temos: (prazos) (%) 30 dias ......................... 12% 100 dias ......................... x% 30x = 10012 x = 40 A taxa equivalente, para os 3 meses e 10 dias, é 40%. • Prazo exato – Considera‑se o total exato de dias trans‑ corridos no período da aplicação. Assim, contam‑se com 30 dias os meses de abril, junho, setembro e novembro, 28 dias para fevereiro (29 se o ano for bissexto) e com 31 dias os demais meses do ano. O ano terá um total de 365 dias (ou 366 dias se for bissexto). Os juros calculados de acordo com esta convenção são chamados juros exatos. Exemplos: Prazo dado Total de dias (prazo exato) Um ano 365 dias De 01/07/Xa 01/09/X 31 + 31 = 62 dias (conta‑se o dia inicial mas não o final) De 06/02/X a 06/03/X 28 dias (se nada for dito, presume‑se o ano não bissexto) obs.: Expressões como “dois meses e meio”, “três meses e vinte dias” etc. não fazem sentido na contagem de prazos exatos, pois o total dependeria de quais meses seriam considerados. Prazo dado Total de dias (prazo comercial) Dois meses e meio 2×30 + 15 = 75 dias Três meses e vinte dias 3×30 + 20 = 110 dias Um ano 12×30 = 360 dias De 01/07/X a 01/09/X 2×30 = 60 dias De 06/02/X a 06/03/X 1×30 = 30 dias (%) 20 (prazos) 4 (meses) x 3 (mês) Exercício Resolvido Quantos dias, exatamente, durou uma aplicação que teve início em 18 de março de certo ano e término em 10 de setembro do mesmo ano? Solução: Quando esta situação ocorre no meio de um problema em provas de concursos, quase sempre somos obrigados a resolvê‑ la sem o auxílio da chamada “tabela para contagem de dias entre datas”. Entretanto, é possível resolvê‑ la com o seguinte procedimento: Se as datas de início e término da operação estiverem no mesmo ano, pode‑se determiná‑ la da seguinte forma: M = (mês final) (mês inicial) D = (dia final) (dia inicial) Ajustes = +1 dia para cada dia 31 compreendido entre as datas de início e fim; 2 dias se o período da operação passar de fevereiro para março. Prazo exato = 30M + D + Ajustes Em nosso caso, temos: M = (mês final) (mês inicial) = 9 3 = 6 D = (dia final) (dia inicial) = 10 18 = 8 Ajustes = (31/mar.) + (31/maio) + (31/jul.) + (31/ago.) = 1 + 1 + 1 + 1 = 4 Prazo exato = 30M + D + Ajustes Prazo exato = 30(6) + (8) + (4) Prazo exato = 180 8 + 4 Prazo exato = 176 obs.: O prazo comercial entre duas datas pode ser conseguido fazendo‑se: Prazo comercial = 30M + D Prazo comercial = 30(6) + (8) Prazo comercial = 180 8 Prazo comercial = 172 Exercício Resolvido Um capital de R$7.200,00 foi aplicado de 6 de fevereiro até 20 de abril do mesmo ano. Considerando uma taxa de juros simples de 10% a.a., qual o total de juros desta aplica- ção se considerarmos o prazo exato? E qual o total de juros se considerarmos o prazo comercial? Solução: M = (mês final) (mês inicial) = 4 2 = 2 D = (dia final) (dia inicial) = 20 6 = 14 Ajustes = (fev./mar.) + (31/mar.) = 2 + 1 = 1 I – Considerando o prazo exato: Prazo exato = 30M + D + Ajustes Prazo exato = 30(2) + (14) + (1) Prazo exato = 60 + 14 1 Prazo exato = 73 dias Juros exatos: JE = 10% de R$7.200,00 JE = 720,00 (anual) x 73 720 144 365 O valor dos juros exatos é de R$144,00. II – Considerando o prazo comercial: Na contagem do prazo comercial os ajustes relativos ao número exato de dias não são considerados. Prazo comercial = 30M + D Prazo comercial = 30(2) + (14) Prazo comercial = 60 + 14 Prazo comercial = 74 dias Juros comerciais: JC = 10% de R$7.200,00 JC = 720,00 (anual) (prazos) ($$) 360 dias .................... R$720,00 74 dias .................... x 360x = 74720 x 74 720 148 360 O valor dos juros comerciais é de R$148,00. Prazo Médio e Taxa Média Considere um conjunto com duas ou mais aplicações a juros simples, cada qual com seus próprios valores de capital, suas taxas e seus prazos. Prazo médio é um prazo único tal que, substituindo os prazos de cada uma das aplicações dadas, produzirá o mesmo total de juros das aplicações originais. O prazo médio é sempre a média aritmética ponderada dos prazos, tendo como pesos os produtos das taxas e capi‑ tais a eles associados. Exercício Resolvido Três capitais de R$ 1.000,00, R$ 2.000,00 e R$ 3.000,00 foram aplicados às taxas simples de 2%, 3% e 4% ao mês durante 3 meses, 2 meses e 1 mês, respectivamente. Qual seria o prazo médio para estas três aplicações? a B c B × c a × B × c PRaZOS caPItaIS taxaS PESOS PRaZOS PESOS 3 meses 1 2 1 x 2 = 2 3 x 1 x 2 = 6 2 meses 2 3 2 x 3 = 6 2 x 2 x 3 = 12 1 mês 3 4 3 x 4 = 12 1 x 3 x 4 = 12 (prazos) 365 dias ............................ ($$) R$720,00 73 dias ............................ x 365x = 73720 prazo médio (soma _ de _ prazos pesos) (soma _ dos _ pesos) prazo médio 6 12 12 30 1, 5 (meses) 2 6 12 20 Portanto, o prazo médio seria de 1 mês e 15 dias. Isso significa que se nós trocássemos os prazos das três aplicações por 1 mês e 15 dias, o total de juros produzidos pe‑ las três aplicações, ao final desse prazo, continuaria inalterado. Taxa média é uma taxa única tal que, substituindo as taxas de cada uma das aplicações dadas, produzirá o mesmo total de juros das aplicações originais. A taxa média é sempre a média aritmética ponderada das taxas, tendo como pesos os produtos dos prazos e capi‑ tais a eles correspondentes. Exercício Resolvido Considerando as aplicações do exemplo anterior: R$ 1.000,00, R$ 2.000,00 e R$ 3.000,00, às taxas de 2%, 3% e 4% ao mês, durante 3, 2 e 1 mês, respectivamente. Qual seria a taxa média para estas três aplicações? A TAXAS B CAPITAIS C PRAZOS B × C PESOS A × B × C TAXASPESOS 2% a.m. 1 3 1 x 3 = 3 2 x 1 x 3 = 6 3% a.m. 2 2 2 x 2 = 4 3 x 2 x 2 = 12 4% a.m. 3 1 3 x 1 = 3 4 x 3 x 1 = 12 Taxa média (soma _ de _ taxas pesos) (soma _ dos _ pesos) Taxa média 6 12 12 30 3 3 4 3 10 Portanto, a taxa média seria de 3% ao mês. Isso significa que se nós trocássemos as três taxas (2%, 3% e 4%) para 3% a.m., o total de juros produzidos pelas três aplicações continuaria inalterado. Exercícios Resolvidos 1. Um capital de R$ 800,00 foi aplicado pelo prazo de 2 meses, à taxa de juros simples de 3% ao mês. Qual o valor dos juros desta aplicação? Solução: Inicialmente, vemos que a taxa de juros é de 3% ao mês. Como o prazo de aplicação é de 2 meses, temos a se‑ guinte proporção: (prazos) (%) 1 mês ......................... 3% 2 meses ......................... x % 1x = 23% x = 6% Assim, podemos montar o seguinte esquema: 100% + 6% 106% M = ? + J = ? Neste esquema, poderíamos determinar quer os juros, quer o montante através de uma simples regra de três. Mas o problema pediu o valor dos juros. Logo, faremos: (%) ($$) 100% ..................... 800 (capital) 6% ..................... J = ? (juros) Resolvendo a regra de três, vem: 100J = 6800 J = 6×800 = 48 100 Portanto, os juros da aplicação são de R$ 48,00. 2. Um capital de R$ 23.500,00 foi aplicado durante 8 meses à taxa simples de 9% a.a. Determine o montante desta aplicação. Solução: A taxa é de 9% ao ano, mas a aplicação durou 8 meses. (prazo) (%) 12 meses ................... 9% 8 meses ................... x Resolvendo a regra de três, vem: 12x = 89% x 8 9% 6% 12 Desse modo, podemos escrever: 100% + 6% 106% C = 23.500 M = ? + J = ? Veja que o montante é 106% do capital! 106% de 23.500,00 = 24.910,00 Portanto, o montante foi de R$ 24.910,00. 3. Uma aplicação de R$ 50.000,00 pelo prazo de 8 meses resultou num montante de R$ 66.000,00. Qual foi a taxa mensal de juros simples desta aplicação? Solução: Lembrando que os juros são a variação (diferença) do capital aplicado para o montante, teremos: 100% +x% (8 meses) (100+x)% + J = 16.000 Pelo esquema vemos que: ($$) (%) 50.000 .................... 100% 16.000 .................... x C = 50.000 M = 66.000 C = 800 Desse modo teremos: 50.000 x = 16.000100% x = 16.000×100% = 32% 50.000 Como foi pedida uma taxa mensal, faremos: (prazo) (%) 8 meses .................... 32% 1 mês .................... x 8x = 132% x = 1×32% = 4% 8 Portanto, a taxa é de 4% ao mês. 4. De quanto será o juro produzidopor um capital de R$ 2.300,00, aplicado durante 3 meses e 10 dias, à taxa simples de 12% ao mês? Solução: O enunciado apresentou um prazo em meses e dias, mas não indicou se o juro deve ser comercial ou exato. Em casos como este, presume‑se que o juro desejado é o comercial. Pela convenção do prazo comercial, 3 meses e 10 dias nos dão: 3 meses + 10 dias = (3×30) + 10 dias = 90 + 10 dias = 100 dias Agora, calculamos a taxa equivalente para os 100 dias (regra de três). (prazo) (%) 30 dias .................... 12% 100 dias .................... x 30x = 10012% x = 100×12% = 40% 30 360 x = 11536% x = 115×36% =11,5% 360 J = 11,5% de R$2.000,00 = R$230,00 Portanto, os juros comerciais serão de R$230,00. 6. Um capital de R$ 5.300,00 foi aplicado no dia 25 de março de certo ano, à taxa anual de 10%. Considerando o critério de juros simples exatos, qual o valor do montante desta aplicação em 6 de junho do mesmo ano? Solução: M = (mês final) (mês inicial) = 63 = 3 D = (dia final) (dia inicial) = 625 = 19 Ajustes = (31/mar.) + (31/maio) = 1+1 = 2 Prazo exato: Prazo exato = 30M + D +Ajustes Prazo exato = 30(3)+(19)+(2) Prazo exato = 9019+2 Prazo exato = 73 dias Juros exatos: JE = 10% de R$5.300,00 JE = 530,00 (anual) (prazo) ($$) 365 dias .................... 530,00 73 dias .................... x 365x = 73530,00 x = 73×530% =106 365 Juros exatos: R$106,00. Exercícios propostos Juros Simples Taxas proporcionais e equivalentes 1. A alternativa que indica a taxa mensal proporcional à taxa de 24% a.a. é: Finalmente, determinamos o juro pedido: 40% de R$ 2.300,00 = R$920,00 a) 1% a.m. b) 2% a.m. c) 4% a.m. d) 6% a.m. e) 12% a.m. Portanto, o juro é de R$920,00. 5. Aplicando R$2.000,00 à taxa de juros simples comer- ciais de 36% a.a., qual o total de juros ao fim de 115 dias? Solução: (prazo) (%) 360 dias .................... 36% 115 dias .................... x 2. A taxa bimestral que é proporcional à taxa de 18% a.a. é a) 1% a.b. b) 2% a.b. c) 3% a.b. d) 6% a.b. e) 9% a.b. 3. A alternativa que indica a taxa trimestral equivalente à taxa de 20% a.a. é: a) 1% a.t. b) 2% a.t. c) 4% a.t. d) 5% a.t. e) 10% a.t. 4. A taxa semestral que equivale à taxa de 24% a.a. é 12. De 4 de janeiro a 10 de maio do mesmo ano, segundo o critério de contagem de prazo exato, temos a) 126 dias. b) 127 dias. c) 125 dias. a) 12% a.s. b) 6% a.s. c) 4% a.s. d) 3% a.s. e) 2% a.s. d) 128 dias. e) 124 dias. Juros simples comerciais 5. A alternativa que indica a taxa mensal que é proporcio‑ nal à taxa de 12% a.s. é: a) 1% a.m. b) 2% a.m. c) 3% a.m. d) 4% a.m. e) 6% a.m. 6. A taxa bimestral que é equivalente à taxa de 12% a.t. é a) 10% a.b. b) 9% a.b. c) 8% a.b. d) 6% a.b. e) 4% a.b. Contagens de prazos comerciais e exatos 7. O total de dias que correspondem a quatro meses e dez dias, de acordo com o prazo comercial, é a) 100 dias. b) 110 dias. c) 120 dias. d) 130 dias. e) 140 dias. 8. O total de dias que correspondem a cinco meses e meio, de acordo com o prazo comercial, é a) 150 dias. b) 165 dias. c) 170 dias. d) 175 dias. e) 180 dias. 9. O total de dias que correspondem a três meses e vinte e dois dias, de acordo com o prazo comercial, é a) 102 dias. b) 106 dias. c) 108 dias. d) 110 dias. e) 112 dias. 10. O número de dias que se contam de 5 de julho a 10 de setembro do mesmo ano, pelo critério do prazo comercial, é a) 65 dias. b) 70 dias. c) 75 dias. d) 80 dias. e) 85 dias. 11. O número de dias contados de 12 de julho a 6 de ou‑ tubro do mesmo ano, segundo a convenção do prazo comercial, é a) 82 dias. b) 84 dias. c) 86 dias. d) 88 dias. e) 90 dias. 13. O valor dos juros simples comerciais produzidos em três meses pela aplicação de um capital de R$1.200,00 à taxa de 4% a.m. é a) R$120,00. b) R$124,00. c) R$140,00. d) R$144,00. e) R$148,00. 14. Um capital de R$2.200,00 foi aplicado à taxa de juros simples de 60% a.a. Qual o total dos juros ao fim de 7 meses? a) R$250,00 b) R$350,00 c) R$530,00 d) R$700,00 e) R$770,00 15. Aplicando R$1.500,00 por 1 mês e 10 dias, à taxa sim‑ ples de 6% a.b., qual será o montante obtido? a) R$1.530,00 b) R$1.560,00 c) R$1.580,00 d) R$1.610,00 e) R$1.620,00 16. Qual o capital necessário para produzir R$196,00 de juros após 2 meses e 10 dias se a taxa trimestral de juros simples comerciais é de 18%? a) R$2.800,00 b) R$2.020,00 c) R$1.400,00 d) R$1.202,00 e) R$1.196,00 17. Um investidor aplicou R$3.000,00 no dia 10/7/2000 a juros simples comerciais de 72% a.a. Qual o montante desta aplicação em 15/9/2000? a) R$3.270,00 b) R$3.390,00 c) R$3.720,00 d) R$3.930,00 e) R$3.980,00 18. Que taxa anual de juros simples seria necessária para gerar um montante de R$2.880,00 após 8 meses de aplicação se o capital aplicado fosse de R$2.400,00? a) 10% b) 16% c) 20% d) 26% e) 30% 19. Se um capital de R$3.100,00 resultou, ao fim de 2 meses e 20 dias, num montante de R$3.348,00 ao ser aplicado a juros simples, qual a taxa mensal? a) 3,0% b) 3,5% c) 4,0% d) 4,5% e) 5,0% 20. Se R$4.200,00, aplicados à taxa simples de 6% a.m., re‑ sultaram num montante de R$4.368,00, então quantos dias durou a aplicação? a) 10 dias b) 15 dias c) 20 dias d) 25 dias e) 40 dias Juros simples exatos 21. Um capital de R$2.700,00 foi aplicado em 13/3/2009 à taxa anual de 36,5% e resgatado em 01/6/2009. Qual o total de juros simples exatos obtidos nesta operação? a) R$216,00 b) R$228,00 c) R$236,00 d) R$238,00 e) R$246,00 22. Qual o montante de uma aplicação de R$5.400,00 feita no período de 13/4/2009 a 7/6/2009 se a taxa foi de 73% a.a. e os juros foram calculados com prazos exatos? a) R$5.972,00 b) R$5.994,00 c) R$6.134,00 d) R$6.172,00 e) R$6.224,00 23. Um capital de R$2.000,00 investido em 22/2/2000 totalizava R$2.520,00 em 17/7/2000. Considerando os juros exatos, qual a taxa anual de juros desta operação? a) 63% c) 65% e) 67% b) 64% d) 66% 24. Um capital de R$4.320,00 aplicado em 10/4/2001 foi aplicado à taxa de 36,5% a.a., rendendo juros de R$432,00. Considerando os juros exatos, qual a data do final desta aplicação? a) 16/7/2001 b) 17/7/2001 c) 18/7/2001 d) 19/7/2001 e) 20/7/2001 Prazo médio e taxa média 25. Três capitais iguais são aplicados por prazos também iguais às taxas de juros simples mensais de 3%, 5% e 10%. Qual a taxa única (taxa média) que proporcionaria um mesmo total de juros das três aplicações reunidas sendo mantidos os mesmos capitais e prazos? a) 3%a.m. d) 6%a.m. b) 4%a.m. e) 7%a.m. c) 5%a.m. 26. Três capitais iguais são aplicados a uma mesma taxa de juros simples, um deles por três meses e os outros dois por seis meses. Qual o prazo único (prazo médio) que proporcionaria um mesmo total de juros das três aplicações reunidas sendo mantidos os mesmos capitais e as mesmas taxas? a) 3 meses e 20 dias. b) 4 meses. c) 4 meses e 10 dias. d) 4 meses e 20 dias. e) 5 meses. 27. Considere o total dos juros simples obtidos pelas aplica‑ ções de R$300,00 por 1 mês à taxa de 2% a.m., R$100,00 por 3 meses à taxa de 4% a.m. e R$200,00 por 2 meses à taxa de 3% a.m. Qual a taxa única que resultaria o mesmo total de juros se as demais condições de capitais e prazos fossem mantidas nas três aplicações? a) 3,0% a.m. b) 2,9% a.m. c) 2,8% a.m. d) 2,7% a.m. e) 2,6% a.m. gabarito Testes – Juros Simples 1. (TTN/1985) Se 6/8 de uma quantia produzem 3/8 desta mesma quantia de juros em 4 anos, qual é a taxa apli‑ cada? a) 20% ao ano d) 200% ao ano b) 125% ao ano e) 10% ao ano c) 12,5% ao ano 2. (TTN/1985) Um capital de $ 14.400 aplicado a 22% ao ano rendeu $ 880 de juros. Durante quanto tempo esteve empregado?a) 3 meses e 3 dias d) 3 meses e 10 dias b) 3 meses e 8 dias e) 27 dias c) 2 meses e 23 dias 3. (TTN/1989) Calcular os juros simples que um capital de $ 10.000,00 rende em um ano e meio aplicado à taxa de 6% a.a. Os juros são de: a) $ 700,00 d) $ 600,00 b) $ 1.000,00 e) $ 900,00 c) $ 1.600,00 4. (AFTN/1991) Um capital no valor de 50, aplicado a juro simples a uma taxa de 3,6% ao mês, atinge, em 20 dias, um montante de: a) 51 c) 52 e) 68 b) 51,2 d) 53,6 5. (TTN/1994) Qual é o capital que diminuído dos seus juros simples de 18 meses, à taxa de 6% a.a., reduz‑se a R$ 8.736,00? a) R$ 9.800,00 d) R$ 10.308,48 b) R$ 9.760,66 e) R$ 9.522,24 c) R$ 9.600,00 6. (TTN/1989) O capital que, investido hoje a juros simples de 12% a.a., se elevará a $ 1.296,00 no fim de 8 meses, é de: a) $ 1.100,00 d) $ 1.200,00 b) $ 1.000,00 e) $ 1.399,68 c) $ 1.392,00 1. b 2. c 3. d 4. a 5. b 6. c 7. d 8. b 9. e 10. a 11. b 12. a 13. d 14. e 15. b 16. c 17. b 18. e 19. a 20. c 21. a 22. b 23. c 24. d 25. d 26. e 27. a 7. (TTN/1992) Se em 5 meses o capital de $ 250.000,00 rende $ 200.000,00 de juros simples à taxa de 16% ao mês, qual o tempo necessário para se ganhar os mes‑ mos juros se a taxa fosse de 160% ao ano? a) 6m c) 8m e) 10m b) 7m d) 9m 8. (Ag.Seg./TRT‑ ES/1990) Obtendo‑se, em 10 meses, $ 120.000,00 de juros simples pelo empréstimo de um capital de $ 200.000,00 à taxa de 6% a.m. Determine o tempo necessário para se ganharem os mesmos juros, caso a taxa seja de 60% a.a. a) 8 meses. d) 10 meses. b) 1 ano e 3 meses. e) 13 meses. c) 1 ano. 9. (Ag.Seg./TRT‑ ES/1990) Em março de 1990, o governo brasileiro, numa tentativa de acabar com a inflação, reteve o dinheiro do povo. Uma pessoa verificou que, ao final de 45 dias, à taxa de 4,2% ao mês obteve, de acordo com seu saldo em cruzados novos, juros de $ 630,00. Qual foi a quantia retida? a) $ 18.000,00 d) $ 5.000,00 b) $ 20.000,00 e) $ 10.000,00 c) $ 36.000,00 10. (Ag.Seg./TRT‑ ES/1990) Emprestei 1/4 do meu capital, a 8% ao ano, 2/3 a 9% ao ano, e o restante a 6% ao ano. No fim de um ano recebi $ 102,00 de juros. Determine o capital. a) $ 680,00 d) $ 2.530,00 b) $ 840,00 e) $ 12.600,00 c) $ 1.200,00 11. (Ag.Seg./TRT‑ES/1990) A que taxa mensal deverá a firma “O Dura” aplicar seu capital de $ 300.000,00, para que, em 2 anos e 4 meses, renda juros equivalentes a 98% de si mesmo? a) 42% a.m. c) 35% a.m. e) 18% a.m. b) 3,5% a.m. d) 4,2% a.m. 12. (At.Jud./TRT‑ GO/1990) Calcule o capital que se deve empregar à taxa de 6% a.m., a juros simples, para se obter $ 6.000,00 de juros em 4 meses. a) $ 10.000,00 d) $ 180.000,00 b) $ 25.000,00 e) $ 250.000,00 c) $ 100.000,00 13. (At.Jud./TRT‑GO/1990) Se uma pessoa deseja obter um rendimento de $ 27.000,00, dispondo de $ 90.000,00 de capital, a que taxa de juros simples quinzenal o dinheiro deverá ser aplicado no prazo de 5 meses? a) 10% c) 3% e) 5,5% b) 5% d) 8% 14. (At.Jud./TST‑ ES/1990) Qual a taxa necessária para que um capital, colocado a juros simples, decuplique de valor em 7 anos? a) 50% a.a. d) 1 2/7% a.m. b) 128 4/7% a.a. e) 12% a.m. c) 142 6/7% a.a. 15. (At.Jud./TST‑ ES/1990) Depositei certa importância em um Banco e, depois de algum tempo, retirei os juros de $ 1.600.000,00, que representavam 80% do capital. Calcular o tempo em que o capital esteve empregado, se a taxa contratada foi de 16% a.m. a) 5 meses e 20 dias. d) 4 meses. b) 5 meses. e) 6 meses e 5 dias. c) 4 meses e 10 dias. 16. (At.Jud./TST‑ ES/1990) O capital de $ 1.200.000,00 está para seus juros assim como 4 está para 3. Determinar a taxa de juros, considerando que o capital esteve em‑ pregado 1 ano e 3 meses. a) 6% a.m. c) 5% a.a. e) 50% a.a. b) 60% a.a. d) 66% a.a. 17. (AFC/TCU/1992) Um investidor aplicou $ 2.000.000,00, no dia 6/1/86, a uma taxa de 22,5% ao mês. Esse capital terá um montante de $ 2.195.000,00 a) 5 dias após sua aplicação b) após 130 dias de aplicação c) aos 15/5/86 d) aos 19/1/86 e) após 52 dias de sua aplicação 18. (Aux.Proc./PG ‑ RJ/1990) Certo investidor aplicou $ 870,00 à taxa de 12% ao mês. Qual o montante, no final de 3 anos? a) $ 4.628,40 d) $ 35.780,40 b) $ 35.078,40 e) $ 4.860,40 c) $ 4.800,40 19. (Aux.Proc./PG ‑ RJ/1990) Um imposto no valor de $ 488,00 esta sendo pago com atraso de 3 meses. Se a Prefeitura cobrar juros de 25% ao ano, o contribuinte terá de pagar um acréscimo de: a) $ 30,20 d) $ 30,50 b) $ 30,30 e) $ 30,60 c) $ 30,40 20. (Aux.Proc./PG‑RJ/1990) Certo capital, aplicado durante 9 meses à taxa de 35% ao ano, rendeu $ 191,63 de juros. O valor desse capital era de: a) $ 690,00 d) $ 720,00 b) $ 700,00 e) $ 730,00 c) $ 710,00 21. (TTN‑RJ/1992) Um fogão é vendido por $ 600.000,00 à vista ou com uma entrada de 22% e mais um pagamen‑ to de $ 542.880,00, após 32 dias. Qual a taxa de juros mensal envolvida na operação? a) 5% c) 15% e) 20% b) 12% d) 16% 22. (TTN/1992) Quanto se deve aplicar a 12% ao mês, para que se obtenha os mesmos juros simples que os pro‑ duzidos por $ 400.000,00 emprestados a 15% ao mês, durante o mesmo período? a) $ 420.000,00 d) $ 520.000,00 b) $ 450.000,00 e) $ 500.000,00 c) $ 480.000,00 23. (TTN/1992) Se em 5 meses o capital de $ 250.000,00 rende $ 200.000,00 de juros simples à taxa de 16% ao mês, qual o tempo necessário para se ganhar os mes‑ mos juros se a taxa fosse de 160% ao ano? a) 6m c) 8m e) 10m b) 7m d) 9m 24. (TTN/1992) Três capitais são colocados a juros simples: o primeiro a 25% a.a., durante 4 anos; o segundo a 24% a.a., durante 3 anos e 6 meses e o terceiro a 20% a.a., durante 2 anos e 4 meses. Juntos renderam um juro de $ 27.591,80. Sabendo que o segundo capital é o dobro do primeiro e que o terceiro é o triplo do segundo, o valor do terceiro capital é de: a) $ 30.210,00 d) $ 20.140,00 b) $ 10.070,00 e) $ 5.035,00 c) $ 15.105,00 25. (TTN/1994) Mário aplicou suas economias, a juros sim‑ ples comerciais, em um banco, a juros de 15% a.a., durante 2 anos. Findo o prazo reaplicou o montante e mais R$ 2.000,00 de suas novas economias, por mais 4 anos, à taxa de 20% a.a., sob mesmo regime de capi‑ talização. Admitindo‑se que os juros das 3 aplicações somaram R$ 18.216,00, o capital inicial da primeira aplicação era de R$: a) 11.200,00 d) 12.700,00 b) 13.200,00 e) 12.400,00 c) 13.500,00 26. (TTN/1994) Carlos aplicou 1/4 de seu capital a juros simples comerciais de 18% a.a., pelo prazo de 1 ano, e o restante do dinheiro a uma taxa de 24% a.a., pelo mesmo prazo e regime de capitalização. Sabendo‑se que uma das aplicações rendeu R$ 594,00 de juros a mais do que a outra, o capital inicial era de R$: Descontos simples Desconto é o abatimento que se faz no valor de uma dívi‑ da quando ela é negociada antes da data do seu vencimento. O documento que atesta a dívida é denominado gene‑ ricamente por titulo de crédito. São exemplos de titulos de crédito as notas promissó- rias, as duplicatas e as letras de câmbio. Valor nominal, ou valor de face, é o valor do titulo de crédito, ou seja, aquele que está escrito no titulo e que seria pago na data de vencimento do titulo. Valor líquido é o valor pelo qual o titulo acabou sendo negociado antes de sua data de vencimento. É sempre me- nor que o valor nominal, pois o titulo sofreu um desconto. O valor líquido também é chamado de valor atual, valor descontado (que sofreu desconto – não confundir com “valor do desconto’’), valor pago. Prazo de antecipação é o intervalo de tempo entre a data em que o titulo é negociado e a data de vencimento do mesmo. Vamos resumir o que temos até agora num esquema: a) 4.600,00 b) 4.400,00 c) 4.200,00 d) 4.800,00 e) 4.900,00 Observe que o desconto sempre é a diferença entre o valor nominal e o valor líquido. 27. (AFTN/1985) O preço à vista deuma mercadoria é de $ 100.000. O comprador pode, entretanto, pagar 20% de entrada no ato e o restante em uma única parcela de $ 100.160, vencível em 90 dias. Admitindo‑se o regime de juros simples comerciais, a taxa de juros anuais cobrada na venda a prazo é de: a) 98,4% c) 100,8% e) 103,2% b) 99,6% d) 102,0% 28. (AFTN/1985) João colocou metade de seu capital a juros simples pelo prazo de 6 meses e o restante, nas mes‑ mas condições, pelo período de 4 meses. Sabendo‑ se que, ao final das aplicações, os montantes eram de $ 117.000 e $ 108.000, respectivamente, o capital inicial do capitalista era de: Estudaremos dois tipos de desconto: 1º) Desconto “por dentro”, ou desconto racional, é aquele onde a referência para o cálculo porcentual do desconto é o valor líquido. Nesse caso, o nosso esquema será 100% (100 + d)% + d% DESCONTO a) $ 150.000 b) $ 160.000 c) $ 170.000 d) $ 180.000 e) $ 200.000 atenção: O valor do desconto é sempre diretamente proporcional ao prazo de antecipação do titulo. 29. (AFTN/1985) Dois capitais foram aplicados a uma taxa de 72% a.a., sob regime de juros simples. O primeiro pelo prazo de 4 meses e o segundo por 5 meses. Sabendo‑se que a soma dos juros totalizaram $ 39.540 e que os juros do segundo capital excederam os juros do primeiro em $ 12.660, a soma dos dois capitais iniciais era de: 2º) Desconto “por fora”, ou desconto comercial, é aquele onde a referência para o cálculo porcentual do desconto é o valor nominal. a) $ 140.000 b) $ 143.000 c) $ 145.000 gabarito d) $ 147.000 e) $ 115.000 Nesse caso, o nosso esquema será (100 – d)% + d% 100% DESCONTO Para resolver um problema de desconto simples, tudo que temos a fazer é: 1º identificar qual o tipo do desconto no problema; 2º procurar preencher o “esquema” correspondente de acordo com os dados do problema; Desconto por dentro ou racional 100% é o valor líquido VALOR LÍQUIDO VALOR NOMINAL Desconto por fora ou comercial 100% é o valor nominal VALOR LÍQUIDO VALOR NOMINAL (ANTES DO VENCIMENTO) (VENCIMENTO) (PRAZO DE ANTECIPAÇÃO) VALOR LÍQUIDO + DESCONTO VALOR NOMINAL 1.c 6. d 11. b 16. b 21. c 26. b 2. d 7. a 12. b 17. d 22. e 27. c 3. e 8. c 13. c 18. a 23. a 28. d 4. b 9. e 14. b 19. d 24. a 29. b 5. c 10. c 15. b 20. e 25. e 3º calcular o valor de que precisarmos, no esquema, usando regra de três. Exercícios Resolvidos 1. Determinar o desconto por dentro sofrido por um titulo de R$ 650,00, descontado 2 meses antes do vencimento à taxa de 15% a.m. Solução: Primeiramente, devemos determinar, pelo tipo do des‑ conto, qual valor será a referência (100%). Como o problema pede desconto por dentro, o 100% será o valor líquido. Nosso esquema, portanto, será 100% (2 meses) 130% + 30% DESCONTO = ? (observe a taxa ajustada para 2 meses) Agora, é só resolver a regra de três. Se 130% correspondem a $ 650,00 (valor nominal), então 30% correspondem a D (valor do desconto). D 650 30 150,00 130 Portanto, o desconto foi de R$ 150,00. 2. Determinar o valor nominal de um titulo que, descontado comercialmente, 60 dias antes do vencimento e à taxa de 12% ao mês, resultou em um valor descontado de R$ 608,00. Solução: A expressão “descontado comercialmente” indica que o desconto é comercial, ou por fora. Logo, o 100% é o valor nominal, e o nosso esquema será Resolvendo a regra de três: Se 76% correspondem a $ 608,00 (valor líquido), então 100% correspondem a N (valor nominal). N 608 100 800,00 76 Então, o valor nominal foi de R$ 800,00. Equivalência entre as taxas de descontos simples 3. Uma nota promissória foi descontada comercialmente à taxa simples de 5% a.m. 15 meses antes do seu venci- mento. Se o desconto fosse racional simples, qual deveria ser a taxa adotada para produzir um desconto de igual valor? 1ª solução: Consideremos N = $ 100,00 5% a.m. dariam, em 15 meses: 15 × 5% = 75%. Então, o esquema para o desconto comercial seria Agora consideremos os valores encontrados sendo apli‑ cados a um esquema de desconto racional. Temos a seguinte regra de três: 25,00 100% 75,00 15x% 15x 75 100 300 25 15x = 300 x = 20% (é a taxa racional) 2ª solução: Sejam C% = taxa comercial simples por período (C = 5) R% = taxa racional simples por período (R = ?) n = número de períodos de antecipação (n = 15) Pode‑se provar que vale sempre a relação 100 100 (100 – 24)% Logo 15 5 R 20 100 15 100 5 R 20 20% a. m. 76% (60 dias = 2 meses) 100% R R + 24% (pelos 2 meses, a taxa ficou em 24%.) Relação entre os descontos comercial (Dc) e racional (DR) Sejam DC e DR os valores dos descontos comercial e ra‑ cional, respectivamente, ambos calculados para um mesmo Macete Pense numa garrafa: O que há dentro dela? O líquido! (por dentro: 100% é o líquido) O que há fora dela? O nome! (por fora: 100% é o nominal) VALOR LÍQUIDO R$ 650,00 100 100 n C R 608,00 VALOR NOMINAL titulo, a uma mesma taxa de d% ao período, e ambos nego‑ ciados com um mesmo prazo de antecipação de p períodos. Nessas condições, teremos que: 100% (100 + pd)% + (p.d)% Ou, algebricamente: DR + (p.d%) . DR = DC Exercícios propostos Descontos Simples 1. Um titulo com valor nominal de R$ 3.200,00 foi res‑ gatado dois meses antes do seu vencimento, com um desconto racional simples à taxa de 30% a.m. De quanto foi o valor pago pelo titulo? a) R$2.000,00 d) R$1.200,00 b) R$1.920,00 e) R$1.180,00 c) R$1.280,00 2. Qual o valor do desconto por dentro sofrido por uma nota promissória de R$ 4.160,00, descontada 8 meses antes do seu vencimento, à taxa de 6% a.a.? a) R$166,40 d) R$146,60 b) R$164,00 e) R$140,00 c) R$160,00 3. Qual o prazo de antecipação de um titulo que, desconta‑ do racionalmente, à taxa de juros de 4% a.m., produziu um desconto de R$300,00, se o seu valor nominal era de R$1.800,00? a) 4 meses e 5 dias. b) 5 meses. c) 5meses e 10 dias. d) 5 meses e 15 dias. e) 5 meses e 20 dias. 4. O valor atual racional de um titulo é igual a 4/5 de seu valor nominal. Sabendo‑ se que o pagamento desse titulo foi antecipado de 6 meses, qual é a taxa anual de desconto? a) 15% b) 20% c) 25% d) 35% e) 50% 5. Tendo sido descontado por dentro a 9% a.a., uma dupli‑ cata teve um desconto de R$ 1.000,00. Qual era o valor nominal da duplicata se ela foi paga 1 ano, 1 mês e 10 dias antes do vencimento? a) R$ 9.320,00 d) R$11.000,00 b) R$10.000,00 e) R$11.152,77 c) R$10.138,88 6. Qual é o valor do desconto bancário (comercial) sofrido por uma promissória de R$ 3.000,00, à taxa de 8% a.m., 3 meses antes do seu vencimento? a) R$ 270,00 d) R$ 720,00 b) R$ 384,42 e) R$ 765,46 c) R$ 580,65 7. A que taxa anual, um titulo de R$ 2.000,00 dá um des‑ conto por fora igual a R$ 400,00 se for antecipado em 6 meses? a) 40% b) 30% c) 20% d) 10% e) 5% 8. Descontado por fora, à taxa de 4% a.m., três meses antes do vencimento, um titulo sofreu um desconto de R$2.400,00. Qual era o valor nominal desse titulo? a) R$ 18.400,00 d) R$ 22.400,00 b) R$ 19.600,00 e) R$ 24.200,00 c) R$ 20.000,00 9. Uma nota promissória foi descontada, por fora, três meses e dez dias antes do seu vencimento, à taxa de 10% a.m., produzindo um desconto de R$ 400,00. Qual era o valor de face da promissória? a) R$ 1.120,00 d) R$ 1.320,00 b) R$ 1.200,00 e) R$ 1.330,00 c) R$ 1.230,00 10. A diferença entre os descontos comercial e racional in‑ cidentes sobre um mesmo titulo é de R$ 3,00. Sabendo que ambos foram calculados à taxa de 15% a.a. e 4 meses antes do vencimento, qual o valor nominal deste titulo? a) R$ 1.060,00 d) R$ 1.200,00 b) R$ 1.120,00 e) R$ 1.260,00 c) R$ 1.160,00 11. Qual o prazo de antecipação parao qual uma taxa de desconto comercial simples quadrimestral de 12,5% é equivalente a uma taxa de desconto racional simples quadrimestral de 20%? a) 2 meses d) 8 meses b) 4 meses e) 12 meses c) 6 meses 12. (AFTN/1996) Você possui uma duplicata cujo valor de face é $ 150,00. Esta duplicata vence em 3 meses. O ban‑ co com o qual você normalmente opera, além da taxa normal de desconto mensal (simples por fora), também fará uma retenção de 15% do valor de face da duplicata, a titulo de saldo médio, permanecendo bloqueado em sua conta este valor desde a data do desconto até a data do vencimento da duplicata. Caso você desconte a duplicata no banco, você receberá líquidos, hoje, $ 105,00. A taxa de desconto que mais se aproxima da taxa praticada por este banco é a) 4,2%. b) 4,6%. c) 4,8%. d) 5,0%. e) 5,2%. 13. (AFTN/1998) O desconto comercial simples de um titulo, quatro meses antes do seu vencimento, é de R$ 600,00. Considerando uma taxa de 5% ao mês, obtenha o valor correspondente no caso de um desconto racional sim‑ ples. a) R$ 400,00 b) R$ 600,00 c) R$ 800,00 d) R$ 700,00 e) R$ 500,00 gabarito $ DC $ DR O valor do desconto racional (DR) acrescido de d% ao período sobre seu valor é igual ao valor do desconto comercial (DC). 1. a 2. c 3. b 4. e 5. d 6. d 7. a 8. c 9. b 10. e 11. e 12. d 13. e H C K n Juros compostos Chamamos de regime de juros compostos aquele em que os juros de cada período são calculados sobre o montante do período anterior. Ou seja, os juros produzidos ao fim de cada período passam a integrar o valor do capital ou montante que serviu de base para o seu cálculo de modo que o total assim conse‑ guido será a base do cálculo dos juros do próximo período. Exemplo: Vamos acompanhar os montantes, mês a mês, de uma aplicação de R$ 1.000,00 à taxa de 10% a.m. por um período de 4 meses no regime de juros compostos: Período Juros no fim do período Montante 1º mês 10% de R$ 1.000,00 = R$ 100,00 R$ 1.100,00 2º mês 10% de R$ 1.100,00 = R$ 110,00 R$ 1.210,00 3º mês 10% de R$ 1.210,00 = R$ 121,00 R$ 1.331,00 4º mês 10% de R$ 1.331,00 = R$ 133,10 R$ 1.464,10 Observe que: • os juros e o montante, no fim do 1º mês, são iguais aos que seriam produzidos no regime de juros simples; • cada novo montante é obtido calculando‑ se um aumento de 10% sobre o montante anterior, o que resulta em aumentos sucessivos a uma taxa fixa de 10%; • os juros vão se tornando maiores a cada mês, de modo que, após o 1º mês, a diferença entre um • taxa de X% a.a. capitalizados semestralmente – indi‑ cando juros compostos e capitalização semestral; • capitalização composta, montante composto – indi‑ cando o regime de juros compostos. Montante no Regime de Juros Compostos Como vimos anteriormente, no regime de juros compos‑ tos, o montante ao fim de um determinado período resulta de um cálculo de aumentos sucessivos. Então, sejam: C = Capital aplicado M = Montante da aplicação ao fim de n períodos i = forma unitária da taxa efetiva da aplicação n = número de períodos de capitalizações Poderemos expressar o montante (M) em função dos outros três elementos do seguinte modo: M C (1 i) (1 i)...(1 i) C (1 i) n , , n fatores ou seja: M C (1 i)n (fórmula fundamental) Na fórmula apresentada acima, o montante está isolado. Mas poderemos calcular qualquer um dos quatro elemen‑ tos nela envolvidos desde que conheçamos os outros três e isolemos convenientemente o elemento a ser calculado em cada caso. Para poupar o trabalho algébrico necessário para isolar cada um dos outros três elementos da fórmula básica dada acima, apresentamos a seguir os outros elementos também isolados: montante calculado no regime de juros compostos ( Mc ) e o correspondente valor no regime de juros C M F MI log F MI simples ( Ms ) vai se tornando cada vez maior (ver gráfico abaixo). (1 i)n i H C K 1 n log(1 i) (convenção exponencial) Dá‑se o nome de capitalização ao processo de incor‑ poração dos juros ao capital ou montante de uma operação financeira. Contudo, é comum encontrarmos as expressões regime de capitalização simples e regime de capitalização composta no lugar de regime de juros simples e regime de juros compostos, respectivamente. Frequentemente encontraremos, nos enunciados dos problemas, outras expressões usadas para indicar o regime de juros compostos: • taxa composta de X% a.m. – indicando juros compos‑ tos com capitalização mensal; Se as duas últimas fórmulas lhe parecem assustadoras, não se desespere, pois felizmente existem as chamadas ta- belas financeiras que foram desenvolvidas justamente para livrá‑ lo das contas mais complicadas. Assim, nós aprendere‑ mos a consultar estas tabelas e poderemos trocar o trabalho mais pesado por umas poucas multiplicações e divisões. Exercícios resolvidos 1. Um capital de R$ 200,00 foi aplicado em regime de juros compostos a uma taxa de 20% ao mês. Calcular o montante desta aplicação após três meses. Solução: Resumindo os dados do problema, temos: Capital ‑ c = 200 Taxa ‑ i = 20% = 0,2 Períodos de Capitalização ‑ n = 3 Devemos calcular o montante: M C (1 i) n Substituindo os elementos dados na fórmula do mon‑ tante, obteremos: M 200 (1 0, 2) 3 M 200 (1, 2) 3 M 200 1, 728 345, 60 Ou seja, o montante da aplicação, após os três meses, será de R$ 345,60. 2. Um comerciante consegue um empréstimo de R$ 60.000,00 que deverão ser pagos, ao fim de um ano, acrescidos de juros compostos de 2% ao mês. Quanto o co- merciante deverá pagar ao fim do prazo combinado? Solução: São dados no enunciado: c = 60.000 i = 2% = 0,02 n = 12 Substituindo estes elementos na fórmula do montante, teremos: M 60.000 (1 0,02)12 ,_ _, consultar tabela A tabela 1 (ver no final desta matéria) nos mostra os re‑ sultados do cálculo de (1 i)n , para diversos valores de i (que varia a cada coluna) e de n (que varia a cada linha). Em nosso caso, procuramos o resultado da potência no cruzamento da coluna que indica i = 2% com a linha que indica n = 12, encontrando 1,26824. Solução: Primeiramente observaremos que o número de perío- dos não é inteiro. 8 anos e 4 meses = 8 anos + 1/3 de ano Nesta situação, o cálculo será feito usando‑se uma técnica denominada de convenção linear que nos dará uma aproximação bem razoável para o valor do montante composto procurado. A técnica consiste em calcular o montante em duas etapas: 1ª etapa – Calcular o montante composto para o maior número possível de períodos inteiros; 2ª etapa – Acrescentar ao resultado da 1ª etapa os juros simples proporcionais à parte fracionária restante do tempo de aplicação, calculados sobre o montante obtido na 1ª etapa do cálculo. Assim, no nosso problema teremos: 1º ‑ Cálculo do montante composto, à taxa de 6% a.a., após os 8 anos: M = 10.000 × (1,06)8 (o resultado da potên‑ M = 10.000 × 1,59385 cia foi encontrado na M = 15.938,50 tabela 1) 2º ‑ Acréscimo dos juros simples proporcionais a 1 valores de i valores de i de ano: 3 Se em 1 ano.................... temos 6% de juros, 1 então, em 3 de ano.............. teremos 2% de juros. (regra de três) Portanto, o acréscimo de juros simples deverá ser de 2% sobre o montante da 1ª etapa e o montante final será: M = 15.938,50 × (1,02) = 16.257,27 O montante procurado é, portanto, de R$ 16.257,27. Assim, a expressão do montante será dada por: M = 60.000 x 1,26824 = 76.094,40 observação: • Se calculássemos o mesmo montante como O comerciante deverá pagar, ao fim do prazo combinado, R$ 76.094,40. Convenção linear 3. Calcular o montante para um capital inicial
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