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CAPÍTULO 1 DemAnDA ExErcícios E problEmas propostos 1. a) y = - 5x + 60 e) y = - 1 8 x + 300 b) y = - 3x + 125 f) y = - 5,20x + 66 c) y = - 25x + 1 300 g) y = - 9x + 48 d) y = - 4x + 26 2. E 3. B 4. a) y = - 2x + 14 100 b) 2 000 4 000 6 000 5 000 10 000 0 x y 14 100 7 050 c) R$ 14 100,00 d) R$ 14 098,00 e) Aumentará 2 reais. 5. A 7 × 3 = 21b a % ÖÏ +S 8 84 ± ½ ¼ b ¼ SÏ % ½Ö 8 7 × 3 = 21 8 ¼ ½+ Sb+ % ¼S 7 5 6 2 7 × 3 = 21 3 Gabarito 2 Aplicações da matemática 6. a) y = -2,5 · 10–4 x + 10 b) R$ 10,00 c) y = - 5 · 10–4 x + 18,75 d) 5 000 10 000 15 000 20 000 25 000 30 000 35 000 40 000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 x y 7. a) –4 b) I c) R$ 89,00; será igual a zero. d) Na situação 1, o consumidor é mais sensível às variações do preço unitário, mas paga um preço máximo menor. 8. D OferTA ExErcícios E problEmas propostos 1. a) y = 3,5x + 110 e) y = 7x + 56 b) y = 1 10x + 120 f) y = 90x + 340 c) y = 50x + 1 175 g) y = 5x + 40 d) y = 4,3x + 70 2. C 3. A, B e D 4. Em I, os preços dos televisores convencionais aumentaram devido aos custos de peças e à baixa oferta. Em II, os preços dos televisores mais modernos subirão pelo aumento de custos de fretes e pelo aumento rápido da demanda devido à substituição dos aparelhos antigos pelos mais modernos. Gabarito 3 5. a) R$ 1,20 b) y = 10–3x + 1,20 c) R$ 4,20 d) 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 1 2 3 4 5 x y 0 1,20 4,20 2,80 1 600 6. a) R$ 300,00 b) y = 3x + 200 c) 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 50 100 150 200 250 300 350 400 0 x y 320 d) 200 unidades e) R$ 200,00 7. C; neste caso, o preço da soja caiu devido à perspectiva de um menor consumo do farelo de soja, por causa da gripe aviária. 4 Aplicações da matemática 8. a) 55 25103 6y x -= × + b) Crescente, m > 0 c) @ R$ 4,17 d) 35 000 carros POnTO De eqUiLÍbriO De merCADO ExErcícios E problEmas propostos 1. D 2. A 3. B 4. a) = + =- +20; 100225 25 x xy y b) 500 1 000 1 500 2 000 2 500 20 40 60 80 100 y 0 x1 800 28 PE c) R$ 28,00 5. a) y = - 0,2x + 56,90 b) y = 0,1x + 15,80 c) PE (137; 29,50) Gabarito 5 50 100 150 200 250 300 20 40 60 x PE 0 y 137 29,50 15,80 56,90 284,50 6. a) y = 5 x + 4 b) y = - 5 x + 9 c) R$ 4,00; R$ 9,00. d) PE (12,5; 6,5) e) Excesso de oferta; 5 kg f) Os dados referem-se a períodos de demandas muito distintas: o período de férias escolares (mercado desaquecido) e o período letivo (maior demanda). g) 5 10 15 20 25 30 35 40 45 1 2 3 4 5 6 7 8 9 PE x y 0 12,5 6,50 6 Aplicações da matemática AnáLises qUe envOLvem O POnTO De eqUiLÍbriO De merCADO ExErcícios E problEmas propostos 1. Variáveis: demanda por imóveis, preço dos terrenos, custo de construção de aparta- mentos, custo de construção de casas, migração, área dos apartamentos, renda, finan- ciamento imobiliário. 2. D, O, A, N, O, A, N, O, D, O 3. A, B e C 4. A 5. a) Acima, pois há excesso de oferta. b) y = - 5 · 10–3 x + 100; y = 5 · 10–3 x + 25 c) yMÍN = 25; yMÁX = 100 d) yo = 55; yd = 70; yo < yd ; excesso de demanda e) PE (7 500; 62,50) f) 2 00 0 4 00 0 6 00 0 8 00 0 10 0 00 12 0 00 14 0 00 16 0 00 18 0 00 20 0 00 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 y x0 PE o d 62,50 7 50 0 25 0 £ x < 7 500: excesso de demanda; x = 7 500: PE; 7 500 < x £ 20 000: excesso de oferta. 6. a) y = 5 · 10–4 x + 8; y = -5 · 10–4 x + 14 b) R$ 8,00; R$ 14,00 c) PE (6 000, 11) d) Excesso de oferta Gabarito 7 e) 2 00 0 4 00 0 6 00 0 8 00 0 10 0 00 12 0 00 14 0 00 16 0 00 18 0 00 20 0 00 22 0 00 24 0 00 26 0 00 28 0 00 2 4 6 8 10 12 14 16 y x0 PE o d 11 7. a) yMÍN = 30; yMÁX = 48 b) y = - 0,0048 x + 48 c) y = 1600x + 30 d) PE (2 783,51; 34,64) 8. C e D 9. a) F; R$ 280,34 é o preço máximo da demanda b) V; 31 505 6 30 y x D -=- = D , , c) V d) V; 56,068 é a demanda potencial e) F; a esse preço haverá um excesso de oferta porque R$ 210,84 > yE 10. a) y = 1 50x + 30 b) y = - 125x + 48 c) PE (300, 36) d) 0 £ x < 300: excesso de demanda; x = 300: PE; 300 < x £ 1 200: excesso de oferta. 11. a) y = 0,02 x + 135 c) PE (10 725; 349,50) b) y = - 0,01 x + 456,75 d) R$ 400,00; xo = 13 250 e xd = 5 675 8 Aplicações da matemática e) 20 000 40 000 40 80 120 160 200 240 280 320 360 400 440 0 y x PE o d 349,50 10 725 135 456,75 45 675 12. a) y = 6x + 100 b) y = - 9x + 400 c) 292 > yE d) PE (20, 220) e) 10 20 30 40 50 100 150 200 250 300 350 400 PE o d x y 0 220 44,44 13. a) F b) V c) V d) F e) F 14. a) y = 1 10x + 15,80 b) y = - 1 5x + 56,90 Gabarito 9 c) 50 100 150 200 250 20 40 137 29,50 15,80 0 284,50 56,90 y PE o d x ExErcícios E problEmas complEmEntarEs 1. a) y = 5x + 58; y = -3x + 120 b) y = 112,80 c) y = 90 d) PE (7,75; 96,75) e) 5 10 15 excesso de oferta excesso de demanda o d 20 25 30 35 40 50 100 0 y x7,75 96,75 PE 58,00 120 112,80 90 10 Aplicações da matemática 2. a) y = -50x + 1 222 b) y = 60x + 980 c) PE (2,2; 1 112) d) 10 20 500 1 000 980 1 222 y x24,440 2,2 1 112 PE o d 1 202 3. B e E 4. a) F b) V c) F d) V e) V 5. E 6. a) y = 3,5x + 230,49 b) y = -4,5x+ 484,49 c) PE (31,75; 341,62) d) 20 40 60 80 100 200 400 0 x107,66 230,49 484,49 341,62 PE o d 31,75 y 7. o: y = 1,1x + 212 e d: y = -3,1x + 657,20 A. (2) B. (4) C. (1) D. (5) E. (3) Gabarito 11 8. a) y = 0,03x + 49,57 b) y = -0,005x + 67,71 c) (518,29; 65,12) d) 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000 10 0 20 30 40 50 60 70 80 90 x y o d e) 518,29 excesso de oferta excesso de demanda 65,20 65,12 64,99 o PE d 9. a) y = -9x + 325 b) y = 6x + 100 c) (15, 190) d) 10 12 20 30 100 200 300 170 325 172 excesso de demanda o x y d 12 Aplicações da matemática 10. a) y = 5x + 256 c) (24, 376) b) y = -8x + 568 d) xd - xo = 24,70 e) 20 24 40 60 100 200 300 400 500 600 568 376 0 x y d o PE (38,80; 450) 256 xo – xd = 24,05 xd – xo = 24,70 718,8 33,5 11. a) r r D ¶ D ¶ ou ,x x . O significado gráfico é a inclinação (ou declividade) da curva de demanda. b) Esta medida de variação é altamente dependente das unidades de medida adotadas para quantidades e preços, quando gostaríamos de uma medida mais geral, per- mitindo comparações entre as variações da quantidade demandada de diferentes bens, cujas medidas de quantidades e preços são muito diferentes. CAPÍTULO 2 fUnções reCeiTA, CUsTO e LUCrO: COnCeiTOs reCeiTA TOTAL ExErcícios E problEmas propostos 1. RT(x) = 56,25x 2. C 3. a) +2,6% b) -7,4% Gabarito 13 CUsTO TOTAL ExErcícios E problEmas propostos 1. CT(x) = 12x + 15 800 10 0 20 0 30 0 40 0 50 0 60 0 70 0 80 0 90 0 1 00 0 1 10 0 1 20 0 1 30 0 1 40 0 1 50 0 1 60 0 1 70 0 1 80 0 1 90 0 2 00 0 10 000 20 000 30 000 40 000 15 800 27 800 CT x0 2. 71,4 < t £ 140 3. B 4. E 5. A 6. A LUCrO TOTAL ExErcícios E problEmas propostos 1. a) LT f) CT b) CT g) RT c) ND h) ND d) RT i) LT e) ND j) CT 2. cl - coeficiente linear; ca - coeficiente angular. a) cl = -10 000 (prejuízo na produção zero); ca = 5 (yv - c) b) cl = 125 637 (custo fixo); ca = 2 (custo variável unitário) c) ND d) cl = 0; ca = 8 000 (preço unitário de venda) e) ND f) cl = + 3 500 (custo fixo); ca = 26 (custo variável unitário) g) cl = 0; ca = 1 (preço unitário de venda) 14 Aplicações da matemática h) ND i) cl = - 50 000 (prejuízo na produção zero); ca = 125 (yv - c) j) cl = 8 679 (custo fixo); ca = 30 (custo variável unitário) 3. a) y = −2x + 200 b) R$ 130,00 4. IV, III, I, II 5. 6 000 6. A 7. C 8. C POnTO De rUPTUrA (breAk even POinT - beP) ExErcíciosE problEmas propostos 1. C 2. C 3. E 4. D 5. R$ 9,00 6. a) (500, 5 000) b) (i) 600 (ii) 13333 (iii) 1 000 c) 600 7. D 8. D 9. D mArGem De COnTribUiçãO e mArGem De seGUrAnçA mArGem De COnTribUiçãO ExErcícios E problEmas propostos 1. a) LT(x) = 7x - 15 238 b) 50% c) CT(x) = 57,60x + 30 000 d) LT(x) = 40x - 40 000 2. E Gabarito 15 3. a) 20 000 livros b) 22 000 livros c) 16 000 livros 4. C 5. (1) (c) (d); (2) (a); (3) (b) (c) (d); (4) (e); (5) (a) (b) (c) (d) 6. A 7. C 8. C 9. A 10. D 11. C 12. B 13. A mArGem De seGUrAnçA ExErcícios E problEmas propostos 1. E 2. A 3. D 4. 0 - 1 000 - prejuízo do custo fixo na produção zero; 50 - 80 - margem de segurança da produção 80; segmento vertical - lucro na produção 80; ponto de abscissa x = 50 - BEP. 5. ; ou E CFx L Mgx CF L Mg MSMg= = - = × 6. B 7. a) R$ 4 000,00 b) 240 gravatas c) 66% d) R$ 23,00; R$ 3 200,00 e) 8,75% 16 Aplicações da matemática f) 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 390 420 450 2000 4000 6000 8000 10 000 12 000 14 000 16 000 18 000 20 000 22 000 24 000 0 x BEP RT, CT 8. a) R$ 10 825,00 b) 2 serviços c) 50% d) R$ 32 475,00 e) RT(x) = 15 000 x; CT(x) = 4 175x + 21 650 f) 2 4 6 5 000 10 000 15 000 20 000 25 000 30 000 35 000 40 000 45 000 50 000 55 000 60 000 65 000 70 000 75 000 80 000 0 x RT, CT BEP 9. a) CT(x) = 6x + 2 000 b) RT(x) = 10x c) LT(x) = 4x - 2 000 10. a) (500, 5 000); F b) 100%; GH c) R$ 2 000,00; IJ d) R$ 3 000,00; BC Gabarito 17 11. Não, porque o lucro será reduzido de R$ 2 640,00 para R$ 2 196,00. 12. a) F O custo médio unitário de um artigo pode ser calculado pela soma ,CFc x+ sendo c o custo variável unitário de produção desse artigo e CF, o Custo Fixo. b) V A receita média devida a um artigo é igual ao preço unitário desse produto. c) F A margem de contribuição, considerando-se valores totais, pode ser calculada por RT - CV, sendo RT a receita total e CV o custo variável total. d) F O lucro total pode ser calculado considerando-se a margem de contribuição unitá- ria do artigo, a quantidade vendida e o custo fixo. e) V Em termos monetários, a margem de segurança corresponde ao quanto de receita a empresa pode perder até a receita crítica. 13. a) 750 unidades b) 80% c) R$ 5 625,00 d) RT(x) = 30x; CT(x) = 17,50x + 9 375 14. a) 1 160 unidades b) R$ 65,34 c) Aumentando a produção para x = 1 206 15. a) 500 unidades b) 212% c) R$ 13 200,00 d) RT(x) = 80x; CT(x) = 36x + 22 000 16. a) Produto B; Produto A: Mg = 6 588; Produto B: Mg = 7 650; Produto C: Mg = 4 887 b) Produto A; Produto A: Mg(%) = 33%; Produto B: Mg(%)= 31%; Produto C: Mg(%) = 28% c) R$ 99 760,00 d) R$ 45 900,00 e) (25, 431 250); 0 £ x < 25: LT(x) < 0 (prejuízo); x = 25: LT(x) = 0 (BEP); x > 25: LT(x) > 0 (lucro efetivo) 17. a) RT(x) = 10x, CT(x) = 5x + 2 500, LT(x) = 5x - 2 500 b) BEP (500, 5 000) 0 £ x < 500: LT(x) < 0 (prejuízo); x = 500: LT(x) = 0 (BEP); x > 500: LT(x) > 0 (lucro efetivo) 18 Aplicações da matemática c) 250 500 750 1000 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500 4 000 4 500 5 000 5 500 6 000 6 500 0 x RT, CT BEP 250 500 750 1000 −2 500 −2 000 −1 500 −1 000 −500 500 1 000 1 500 2 000 2 500 0 x LT BEP d) MS(%) = 60% e Mg(%) = 50% e) R$ 1 500,00 f) O xE aumenta em 100 unidades e MS = 200 unidades g) 10% ou 1 real h) Mg = R$ 6,00 18. a) A: xE = 2 000; B: xE = 2 000; C: xE = 2 500 b) Mg(%) = 62,5% c) MS(%) = 160% d) R$ 144 000,00 e) Empresa C: yv = R$ 69,00 ou c = R$ 15,00 f) Mg = R$ 45,00 Gabarito 19 g) 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500 4 000 30 000 60 000 90 000 120 000 0 x RT, CT BEP 84 000 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500 4 000 −30 000 30 000 0 x LT BEP h) 0 £ x < 2 000: LT(x) < 0 (prejuízo); x = 2 000: LT(x) = 0 (BEP); x > 2 000: LT(x) > 0 (lucro efetivo) 19. a) RT(x) = 15,50x d) R$ 440 510,00 b) CT(x) = 8,50x + 49 490 e) R$ 24 745,00 c) LT(x) = 7x - 49 490 20. a) RT(x) = 42x b) CT(x) = 35,70x + 28 381,50 c) R$ 6,30 d) (4 505, 189 210) e) 263% f) R$ 74 812,50 20 Aplicações da matemática g) 1 000 2 000 3 000 4 000 5 000 6 000 7 000 50 000 100 000 150 000 200 000 250 000 0 x RT, CT BEP 189 210 28 381,50 4 505 ExErcícios E problEmas complEmEntarEs 1. a) Mg(%) = 25% b) CF = R$ 15 764,40 c) (604; 63 057,60) d) 40% e) LT(2 416) = R$ 47 293,20 f) 100 200 300 400 500 700 800 900 1 000 1 100 1 200 1 300 1 400 x −10 000 10 000 20 000 30 000 40 000 50 000 60 000 70 000 80 000 90 000 100 000 110 000 120 000 130 000 140 000 604 63 057,60 RT CT 0 BEP Gabarito 21 2. a) RT(x) = 0,26x d) (39 775; 10 341,50) b) CT(x) = 0,18x + 3 182 e) 151% c) R$ 0,08 f) R$ 4 818,00 g) 15 000 30 000 45 000 60 000 2 000 4 000 6 000 8 000 10 000 12 000 14 000 16 000 0 x RT, CT 10 341,50 39 775 BEP 3. a) RT(x) = 0,70x b) Mg = R$ 0,30 c) (6 667; 4 666,67) d) CT(x) = 0,40x + 2 000 e) R$ 4 000,00 f) 4 00 0 8 00 0 12 0 00 16 0 00 20 0 00 24 0 00 28 0 00 2 000 4 000 6 000 8 000 10 000 12 000 14 000 0 x RT, CT BEP4 666,67 6 66 7 4. a) RT(x) = 80x b) CT(x) = 59,04x + 8 100 c) 26,2% d) (387, 30 960) e) 61% 22 Aplicações da matemática f) 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 10 000 20 000 30 000 40 000 0 RT, CT x387 30 960 8 100 BEP 5. a) RT(32 000) = R$ 32 000,00 b) 20 000 c) 60% d) R$ 2 400,00 e) 5 000 10 000 15 000 20 000 25 000 30 000 35 000 5 000 10 000 15 000 20 000 25 000 30 000 35 000 40 000 0 RT, CT BEP x 4 000 6. a) (269,50; 161 700) b) 500 toneladas c) 50% d) R$ 40 425,00 Gabarito 23 e) 50 100 150 200 250 300 350 400 450 50 000 100 000 150 000 200 000 x0 RT, CT 161 700 26 9, 50 80 850 BEP 7. a) R$ 9 670,00 b) 48,35% c) (2, 40 000) d) R$ 38 680,00 e) 1 2 3 4 5 6 −15 000 15 000 0 x LT BEP –19 340 8. a) R$ 8,00 b) 15% c) R$ 3 382,80 d) 33,3% 24 Aplicações da matemática e) 5 000 10 000 15 000 −9 000 −6 000 −3 000 3 000 6 000 9 000 0 x BEP LT –10 148,40 8 457 9. a) R$ 5 170,00 b) (25, 375 000) c) 20% d) R$ 387 750,00 e) R$ 11 122,50 f) 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 50 000 100 000 150 000 200 000 250 000 300 000 350 000 400 000 450 000 500 000 550 000 600 000 x0 BEP 375 000 129 250 RT, CT 10. a) R$ 0,12 b) (435 758; 65 363,70) c) R$ 0,08 d) 129% e) R$ 52 290,96 Gabarito 25 f) 10 0 00 0 20 0 00 0 30 0 00 0 40 0 00 0 50 0 00 0 60 0 00 0 70 0 00 0 −50 000 −40 000 −30 000 −20 000 −10 000 10 000 20 000 30 000 40 000 50 000 60 000 70 000 0 x BEP 43 5 75 8 LT –52 290,96 11. a) R$ 1 122,00 b) (30, 60 000) c) R$ 1 719,50 d) 33,3% e) R$ 50 490,00 f) 10 20 30 40 50 −30 000 −20 000 −10 000 10 000 20 000 30 000 40 000 50 000 60 000 70 000 x BEP 0 -33 660 LT 12. a) Devido à queda nos custos da principal matéria-prima, a reta representativa dos custos totais teve sua inclinação reduzida. Mantendo as demais características constantes (preço, custos fixos etc.), temos uma redução da quantidade necessária para custear a produção e também do faturamento necessário para arcar com esses custos menores. O BEP deslocou-se para baixo e para a esquerda - quantidade de equilíbrio menor e receita ou custo de equilíbrio também menores. 26 Aplicações da matemática 0 x BEP 1 RT, CT BEP 2 b) 4 600 unidades c) R$ 24 900,00 d) 552%; 160% e) Um excesso de oferta e consequente queda de preço do produto. 13. a) o: y = 24,90; d: y = 24,90 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 10 20 0 x y 24,90 o d b) RT(h) = h, h é o número de horas de conexão por mês c) R$ 373 500,00 d) Considerando 12 000 internautas temos R$ 360 000,00 na forma de cobrança ante- rior contra R$ 298 800,00 pela forma atual de cobrança; portanto, não foi vantajo- so. Mas se considerarmos que essa alteração pode ter contribuído para conquistaros atuais 15 000 internautas que geram receita total de R$ 373 500,00, do ponto de vista da receita, foi vantajoso. Gabarito 27 e) xE = 14 000 clientes f) R$ 7 470,00 g) 7% 14. a) o: y = 7; d: y = 7 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 −1 1 2 3 4 5 6 7 8 y 0 x o d b) RT(x) = 12x, x é o número de clientes/mês c) R$ 180 000,00 d) 4 000 clientes e) 4 000 8 000 12 000 −20 000 −16 000 −12 000 −8 000 −4 000 4 000 8 000 12 000 16 000 20 000 0 x LT BEP f) 375% 15. R$ 1 050,00 16. R$ 26 000,00 17. A 28 Aplicações da matemática 18. a) 63,4% b) (25; 72 974,25) c) 5 900% d) R$ 184 980,00 e) 25 50 75 100 125 150 175 200 225 −30 000 30 000 60 000 90 000 120 000 150 000 180 000 x BEP 0 – 46 245 LT 19. a) R$ 5,30 b) (679,25; 9 509,43) c) 47% d) R$ 14 400,10 e) 200 400 600 800 1000 5 000 10 000 15 000 x BEP RT, CT 0 3 600 9 509,43 679,25 20. a) MS(%) = 65% b) (700; 18 900) c) Mg = R$ 9,30 d) LT (2 800) = R$ 19 607,19 Gabarito 29 e) 200 400 600 800 1 000 5 000 10 000 15 000 20 000 25 000 30 000 35 000 x BEP RT, CT 0 6 432,81 18 900 700 21. a) yV = 9,99 b) MS(%) = 100% c) (250; 2 497,50) d) x = 1 250 e MS(%) = 400% e) 100 200 300250 1 250 2 497,50 400 x 1 000 2 000 3 000 4 000 BEP RT CT 0 22. a) yV = R$ 77,00 b) MS(%) = 290% c) LT(88 000) = R$ 123 200,00 d) −2 187 815 ou 61% 30 Aplicações da matemática e) 10 000 20 000 30 000 40 000 50 000 60 000 70 000 80 000 90 000 100 000 110 000 1 500 000 3 000 000 4 500 000 6 000 000 RT, CT 6 160 000 BEP x0 1 232 000 23. a) LT(80 000) = R$ 24 000,00 b) BEP (32 000, 64 000) c) MS(%) = 150% d) LT(8 000) = R$ 12 000,00 e) −10 000 10 0000 20 000 32 000 40 000 50 000 60 000 70 000 80 000 90 000 100 000 110 000 120 000 130 000 140 000 150 000 160 000 170 000 180 000 190 000 200 000 10 000 20 000 16 000 30 000 40 000 50 000 60 000 64 000 70 000 80 000 90 000 100 000 110 000 x RT, CT BEP 24. a) CF = R$ 31 674 720,00 b) MS(%) = 27,5% c) LT(17 600) = R$ 3 167 472,00 d) yV = R$ 6 218,96 Gabarito 31 e) 5 000 10 000 15 000 20 000 25 0000 30 000 35 000 40 000 45 000 20 000 000 40 000 000 60 000 000 80 000 000 100 000 000 120 000 000 140 000 000 160 000 000 180 000 000 200 000 000 220 000 000 240 000 000 x RT, CT BEP CAPÍTULO 3 CAPiTALizAçãO simPLes ExErcícios E problEmas propostos 1. C (r$) i n m (r$) J (r$) a) 2 000,00 1% a.m. 12 meses 2 240,00 240,00 b) 3 500,00 10% a.a. 1 ano 3 850,00 350,00 c) 22 000,00 1,5% a.m. 12 meses 25 960,00 3 960,00 d) 45 454,55 2% a.m. 5 meses 50 000,00 4 545,45 e) 10 000,00 26,25% a.m. 8 meses 31 000,00 21 000,00 f) 6 000,00 12% a.a. 2,78 meses 8 000,00 2 000,00 g) 32 258,06 60% a.a. 42 meses 100 000,00 67 741,94 2. mês Capital Juros ao final do período montante acumulado ao final de cada período 1 R$1 000,00 R$ 20,00 R$ 1 020,00 2 R$1 000,00 R$ 20,00 R$ 1 040,00 3 R$1 000,00 R$ 20,00 R$ 1 060,00 4 R$1 000,00 R$ 20,00 R$ 1 080,00 5 R$1 000,00 R$ 20,00 R$ 1 100,00 6 R$1 000,00 R$ 20,00 R$ 1 120,00 32 Aplicações da matemática 3. D 4. C (r$) i n m (r$) J (r$) a) 3 000 1% a.m. 12 meses 3 360 360 3 000 2% a.m. 1 ano 3 720 720 Note que a taxa dobrou e os juros dobraram. b) 25 000 1,7% a.m. 6 meses 27 550 2 550 25 000 1,7% a.m. 12 meses 30 100 5 100 Note que o período dobrou e os juros dobraram. c) 15 500 12% a.a. 5 meses 16 275 775 31 000 12% a.a. 5 meses 32 550 1 550 Note que o capital dobrou, os juros e o montante dobraram. d) 10 000 5% a.m. 1 ano 16 000 6 000 5 000 10% a.m. 1 ano 11 000 6 000 Note que o capital caiu pela metade e a taxa dobrou; os juros se mantiveram. 5. a) C = R$ 5 000,00; i = 8% a.m. b) R$ 5 400,00; R$ 5 800,00; R$ 6 200,00; R$ 6 600,00 c) 1 2 3 4 1 000 2 000 3 000 4 000 5 000 6 000 7 000 M n0 5 400 5 800 6 200 6 600 6. D 7. E Gabarito 33 8. E 9. C 10. B 11. D CAPiTALizAçãO COmPOsTA ExErcícios E problEmas propostos 1. mês Capital Juros ao final do período montante acumulado ao final de cada período 1 R$1 000,00 R$ 20,00 R$ 1 020,00 2 R$1 020,00 R$ 20,40 R$ 1 040,40 3 R$1 040,40 R$ 20,81 R$ 1 061,21 4 R$1 061,21 R$ 21,22 R$ 1 082,43 5 R$1 082,43 R$ 21,65 R$ 1 104,08 6 R$1 104,08 R$ 22,08 R$ 1 126,16 2. Os juros são incorporados ao capital mês a mês para o cálculo de cada montante. 3. C (r$) i n m (r$) J (r$) a) 2 000,00 1% a.m. 12 meses 2 253,65 253,65 b) 3 500,00 10% a.a. 1 ano 3 850,00 350,00 c) 22 000,00 1,5% a.m. 12 meses 26 303,60 4 303,60 d) 45 286,54 2% a.m. 5 meses 50 000,00 4 713,46 e) 10 000,00 15,19% a.m. 8 meses 31 000,00 21 000,00 f) 6 000,00 12% a.a. 2,54 anos 8 000,00 2 000,00 g) 19 301,01 60% a.a. 42 meses 100 000,00 80 698,99 4. O montante e os juros são superiores no regime de capitalização composta. 5. D 6. a) C = R$ 5 000,00; i = 8% a.m. b) R$ 5 400,00; R$ 5 832,00; R$ 6 298,56; R$ 6 802,44 34 Aplicações da matemática c) 1 2 3 4 1 000 2 000 3 000 4 000 5 000 6 000 7 000 M n0 5 400 5 832 6 298,56 6 802,44 d) 1 2 3 4 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 M n0 5 400 5 800 6 200 6 600 7. A 8. D 9. C (r$) i n m (r$) J (r$) a) 3 000 1% a.m. 12 meses 3 380,48 380,48 3 000 2% a.m. 1 ano 3 804,73 804,73 Note que a taxa dobrou, mas os juros não dobraram. b) 25 000 1,7% a.m. 6 meses 27 660,86 2 660,86 25 000 1,7% a.m. 12 meses 30 604,93 5 604,93 Note que o período dobrou, mas os juros não dobraram. c) 15 500 12% a.a. 5 meses 16 249,47 749,47 31 000 12% a.a. 5 meses 32 498,94 1 498,94 Note que o capital dobrou, os juros e o montante dobraram. Gabarito 35 d) 10 000 5% a.m. 1 ano 17 958,56 7 958,56 5 000 10% a.m. 1 ano 15 692,14 10 692,14 Note que o capital caiu pela metade, a taxa dobrou, os juros e o montante sofreram alterações, mas não dobraram ou caíram pela metade, nem se mantiveram. 10. O montante e os juros são superiores no regime de capitalização composta. 11. D 12. A 13. a) 12% b) 10,7% 14. Aproximadamente 67 meses, ou seja, 5,5 anos. 15. Por mais 24 meses, aproximadamente, ou seja, por volta de 2 anos. 16. E ExErcícios E problEmas complEmEntarEs 1. a) dobra; b) é multiplicado por 1 3 1 n i i æ ö+ ÷ç ÷ç ÷÷ç +è ø ; c) é multiplicado por 1 (1 )ni+ 2. C i n m R$ 5 000,00 0,08 1,00 R$ 5 400,00 R$ 10 000,00 0,08 1,00 R$ 10 800,00 R$ 5 000,00 0,24 1,00 R$ 6 200,00 R$ 5 000,00 0,08 0,50 R$ 5 196,15 3. A 4. C 5. A 6. E 7. E 8. D 36 Aplicações da matemática fATOr De CAPiTALizAçãO ExErcícios E problEmas propostos 1. i n (1 + i )n a) 1% a.m. 12 meses 1,126825 b) 10% a.a. 1 ano 1,1 c) 1,5% a.m. 5 meses 1,077284 d) 2% a.m. 1 semestre 1,1261624 e) 60% a.a. 42 meses 5,1810757 f) 20% a.m. 8 meses 4,299817 g) 4% a.m. 9 meses 1,4233118 h) 12% a.a. 1 trimestre 1,0287373 2. alfa 3. 2,6% a.m. 4. O Plano III tem o menor fator de capitalização: 1,21. 5. 19,56% 6. 9,95% 7. 0,74% CAPiTALizAçãO COnTÍnUA e O númerO e TECNOLOGIA Planilha eletrônica C i n m R$ 100,00 100,000000% 1 R$ 200,00 R$ 100,00 50,000000% 2 R$ 225,00 R$ 100,00 25,000000% 4 R$ 244,14 R$ 100,00 16,666667% 6 R$ 252,16 R$ 100,00 8,333333% 12 R$ 261,30 R$ 100,00 1,923077% 52 R$ 269,26 R$ 100,00 0,277778% 360 R$ 271,45 R$ 100,00 0,138889% 720 R$ 271,64 R$ 100,00 0,069444% 1 440 R$ 271,73 R$ 100,00 0,034722% 2 880 R$ 271,78 R$ 100,00 0,010000% 10 000 R$ 271,81 R$ 100,00 0,001000% 100 000 R$ 271,83 Gabarito 37 CAPÍTULO 4 TAxA De vAriAçãO méDiA ExErcícios E problEmas propostos 1. a) 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0 9,5 10,0 −1 1 2 x0 y d) 30 −2,0 −1,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 12,0 13,0 14,0 15,0 16,0 17,0 18,0 19,0 1 000 2 000 3 000 4 000 y 0 x b) 0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 −300 −200 −100 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1 000 1 100 1 200 1 300 x0 y e) −30 −2,0 −1,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,08,0 9,0 10,0 11,0 12,0 13,0 14,0 15,0 16,0 17,0 18,0 19,0 1 000 2 000 3 000 y 0 x 1 380 1 200 c) 0 −5,0 −4,0 −3,0 −2,0 −1,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 −9 000 −6 000 −3 000 3 000 x0 y –8 200 f) 0 −19−18−17−16−15−14−13−12−11−10 −9 −8 −7 −6 −5 −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 −500 −400 −300 −200 −100 100 200 300 400 500 600 700 800 900 y 0 x 38 Aplicações da matemática g) 1 −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 −9 −8 −7 −6 −5 −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 x0 y j) 7 −3 −2 −1 1 2 3 5 10 15 20 25 0 x y h) 7 −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 −4 −2 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 0 x y k) 3 2− −3 −2 −1 1 2 3 −4 −2 2 4 6 8 10 0 x y i) 35 −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 5 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 0 x y l) 20 −10 −5 5 10 15 20 25 −400 −300 −200 −100 x0 y 2. a) 1 c) 5 e) −3 b) 3 d) −5 f) −1 Gabarito 39 −5 −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 5 −2 2 4 6 8 10 12 0 y x 3. a) −1 c) −5 e) 3 b) −3 d) 5 f) 1 −5 −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 5 −14 −12 −10 −8 −6 −4 −2 2 4 6 8 10 0 x y 4. Demonstração 5. C 40 Aplicações da matemática reCeiTA TOTAL De 2O GrAU vAriAçãO DA vAriAçãO (OU vAriAçãO seGUnDA) TECNOLOGIA Planilha eletrônica x f (x) = x Df Dx 0 0 – 1 1 1 2 2 1 3 3 1 4 4 1 5 5 1 6 6 1 x f (x) = x 2 Df Dx D2f Dx 2 0 0 – – 1 1 1 – 2 4 3 2 3 9 5 2 4 16 7 2 5 25 9 2 6 36 11 2 x f (x) = x 3 Df Dx D2f Dx2 D3f Dx 3 0 0 – – – 1 1 1 – – 2 8 7 6 – 3 27 19 12 6 4 64 37 18 6 5 125 61 24 6 6 216 91 30 6 Gabarito 41 x f (x) = x 4 Df Dx D2f Dx2 D3f Dx 3 D4f Dx 4 0 0 – – – – 1 1 1 – – – 2 16 15 14 – – 3 81 65 50 36 – 4 256 175 110 60 24 5 625 369 194 84 24 6 1 296 671 302 108 24 ExErcícios E problEmas propostos 1. a) Sim. b) 1 2 4 8 16 32 64 +1 +2 +4 +8 +16 +32 1 2 3 2 5 +0,4142 +0,3178 +0,2679 +0,2361 c) Que as variações, embora positivas indicando que ambas as sequências são cres- centes, mostram que crescem de modos diferentes. d) 1 2 4 8 16 32 64 +1 1 2 3 2 5 +0,4142 +0,3178 +0,2679 +0,2361 −0,0964 −0,0499 −0,0318 e) Que o sinal da variação segunda (variação da variação) indica se se trata de um cres- cimento cada vez mais rápido (acelerado) ou cada vez mais lento (desacelerado). 2. a) y = −25x + 1 375 b) (27,5; 18 906,25) c) 687,50 +2 +4 +8 +16 +32 +2 +4 +8+1 +16 42 Aplicações da matemática d) 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 5 000 10 000 15 000 RT x0 27,5 18 906,25 3. a) y = -5,6x + 124,32; RT(x) = -5,6x2 + 124,32x b) (11,1; 689,98) 4. D 5. R$ 6,00 OUTrAs fUnções ExErcícios E problEmas complEmEntarEs 1. a) 1 −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 −16 −14 −12 −10 −8 −6 −4 −2 2 4 6 8 10 12 14 16 x y 0 b) 4 −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 −16 −14 −12 −10 −8 −6 −4 −2 2 4 6 8 10 12 14 16 x y 0 Gabarito 43 c) 16 −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 −16 16 32 48 64 x y 0 e) 3,75 −2 −1 1 2 3 4 5 2 4 6 8 10 12 14 16 18 x y 0 d) 0,5 −2 −1 1 2 3 4 5 2 4 x y 0 f) −0,1892 −2 −1 1 2 3 4 5 −1 1 x0 –0,7568 y 2. a) 7 d) 7 b) 1 e) 19 c) 1 f) 37 −5 −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 5 −70 −60 −50 −40 −30 −20 −10 10 20 30 40 50 60 70 x y 0 44 Aplicações da matemática 3. 1 −1 1 −1 1 2 y = x3 y = x y = x2 y = 2x x y 0 y = Ö x 4. a) a, b, c ou d; para todas essas funções f (0) = 0 e f (1) = 1 b) e, porque f (0) = 1 e f (1) = 2 c) 1y x ∆ = ∆ d) Não, porque as taxas de variação média coincidem embora saibamos que no inte- rior do intervalo os gráficos têm aspectos distintos: reta, parábola etc. 5. a) -65 c) −1 e) 15 b) −15 d) 1 f) 65 6. −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 20 40 60 80 y x0 Gabarito 45 7. a) 12; 12 b) 27 93 3 1; 18 18 - 8. a) 0,5;−0,5 b) 1 18 ; 118- c) 1 1; 54 54- 9. a) −0,63662 c) −0,63662 b) 0,63662 d) 0,63662 CAPÍTULO 5 COnCeiTO De DerivADA LimiTe DA rAzãO inCremenTAL ExErcícios E problEmas propostos 1. a) f ¢(x) = 0 g) f ¢(x) = 2x - 20 b) f ¢(x) = 1 h) f ¢(x) = 1 - 2x c) f ¢(x) = 1 i) f ¢(x) = 3x2 d) f ¢(x) = 2x j) f ¢(x) = 3x2 - 2x e) f ¢(x) = 2x + 3 k) f ¢(x) = 3x2 + 3 f) f ¢(x) = 2x + 7 l) f ¢(x) = 6x2 + 20 2. O grau da função derivada é uma unidade menor que o grau da função. 3. D 4. a) 2 2 x - c) 2 1 5x - e) 3 2 x - g) 4 3 x - b) 2 5 x d) 2 1 ( 2)x - + f) 3 2 x h) - 2 1 ( 3)x 5. a) 1 2 2x + b) 1 2x x - c) 1 2x x d) 3 2 1 3 x 6. D 7. a) 0 c) 0 e) 12 g) 1 3- i) 1 4 k) 1 2 2 b) 1 d) 0 f) 12 h) 14- j) não existe f ¢(−3) 8. A inclinação da reta tangente à curva que é gráfico de cada função no ponto indicado. 9. f ¢(x) = 4x3 - 3x2 10. Verificação 46 Aplicações da matemática ExErcícios E problEmas complEmEntarEs 1. a) 4 3 5df dx x = + c) 2 2 2 3 ( 3 ) df x dx x x += + e) 2 1 2 ( 1) df dx x x = − b) 2 2 2 ( 8) df x dx x = − + d) 2 3 2 6 ( 3) df x dx x = − + 2. a) [1,2] 2 1 5( ) 2 ; 0,5; 3 x f dff x x dxx = ∆′ = − = − = − ∆ b) 2 [1,2] 1 3( ) 1 ; 2,5; 4 x f dff x x dxx = ∆′ = + = = ∆ c) 2 [1,2] 1 10( ) 1 ; 4; 9 x f dff x x dxx = ∆′ = − + = = ∆ d) 3 [1,2] 1 10 11( ) 1 ; ; 9 4 x f dff x x dxx = ∆′ = − = − = − ∆ e) 3 [2,3] 2 2( ) 3 ; 3,14; 3,25 x f dff x x dxx = ∆′ = + ≅ = ∆ f) [1,2]3 1 20( ) 2 ; 9,5; 22 x f dff x x dxx = ∆′ = − − = − = − ∆ g) 3 [1,2] 1 4( ) 5 ; 6,5; 9 x f dff x x dxx = ∆′ = + = = ∆ 3. a) 2 10( ) 3f x x ′ = − − e) 2 1( ) ( 1) f x x ′ = − + i) 2 2 2 1( ) ( 1) xf x x x +′ = + b) 2 5( ) 1f x x ′ = − − f) 2 3 2 3( ) ( 1) xf x x ′ = + j) 2 2 2( ) ( 1) x xf x x −′ = − c) 2 9( ) 1f x x ′ = − g) 4 3( )f x x ′ = − d) 2 3( ) ( 3) f x x ′ = − h) 2 2 2( ) ( 1) xf x x ′ = − + Gabarito 47 CAPÍTULO 6 fUnções POLinOmiAis reGrAs De DerivAçãO ExErcícios E problEmas propostos 1. a) f ¢(x) = 0 h) 221( ) 5f x x ¢ = - b) g ¢(x) = 6x5 i) A ¢(r) = C (r) = 2pr c) h ¢(x) = 15x14 j) V ¢(r) = A (r) = 4pr2 d) y ¢ = 1 + 6x k) s ¢(t) = v(t) = v0 + at e) f ¢(x) = 5x4 - 1 l) f ¢(x) = -8x7 + 8x3 + 9x2 - 300 f) f ¢(x) = -45x4 + 28x3 - 6x m) f ¢(x) = -5x4 + 8x3 + 9x2 - 600x g) f ¢(x) = -7,8x5 + 10x4 + 7,2x2 n) f ¢(x) = -10x4 + 16x3 + 18x2 -1 200x 2. C 3. a) 2 25( )f x x ¢ = - c) 2 1( ) 4 f x x ¢ = - e) ¢ = - 3 2( )f x x b) 2 7( )f x x ¢ = d) 4 3( )f x x ¢ = - f) 6 5( )f x x ¢ = - 4. a) ¢ = - 5 4 4( ) 5 f x x x c) 3 2( ) 3 f x x ¢ = - b) 1( ) 2 f x x x ¢ = d) 3 25( ) 1 3g x x ¢ = + 5. a) 3 2 3 y x ¢ = e) 4 24 3 7( ) 12 2H x x x xx ¢ = - + + b) 3 3 2 2 3( ) 3 g x x x ¢ = - f) 2 1( ) 3 8 2 g x , x ¢ = - c) 1( ) 2 f x x ¢ = g) 3 25 4 5( ) 3V x xx ¢ = - + d) 5 4 2 10 9 6( ) 4f x x x x ¢ = - - - + h) 2 3 9 6( ) 3M x x x ¢ = - - ExErcícios E problEmas complEmEntarEs 1. a) 2( ) 2 2 3 6f x x x′ = − + c) 36 8( ) 7 3 f x x x′ = − b) 5 3 3( ) 5 g x x x ′ = − d) f ¢(x) = 2 + 18x5 48 Aplicações da matemática e) 3 62 5 1 1( ) 1g x x x ′ = + + g) 3 62 5 1 1( )g x x x ′ = + f) 5 64 5 1 1( )g x x x ′ = + h) f ¢(x) = 3,9x2 + x + 1 PrODUTO ExErcícios E problEmas propostos 1. a) g ¢(x) = 5(6x5 - 4x3 + 2x) d) f ¢(x) = 5x4 - 4x3 + 9x2 - 6x + 2 b) g ¢(x) = 12x3 - 18x2 + 14x - 14 e) f ¢(x) = 5x4 + 4x3 - 3x2 - 1 c) f ¢(x) = 3x2 - 2x - 1 f) 3( ) 2 5 2 xf x x x x¢ = - - + 2. a) g ¢(x) = 3x2 b) h¢(x) = 3x2 c) 3( ) 2 f x x′ = 3. Verificação qUOCienTe ExErcícios E problEmas propostos 1. B 2. a) 2 5( ) (2 3) g x x -¢ = - e) 2 2 2 3( ) ( 1) x xf x x - -¢ = - b) 2 4( ) ( 2) f x x -¢ = - f) - -¢ = + - 4 3 2 2 2 2 4 6( ) ( 1) ( 2) x x xh x x x c) 3 2( ) ( 1) f x x -¢ = + g) 22 2 7( ) ( 7 12) xf x x x −′ = − − + d) ¢ = - - 2 1( ) ( 2) f x x h) 2 '( ) ( )'( )Me CT x x CT xC x x ⋅ −= ExErcícios E problEmas complEmEntarEs 1. a) 2 16( ) ( 11) h x x ′ = + d) 2 1( ) ( 19) f x x ′ = − − b) 2 16( ) ( 5) f x x ′ = + e) g ¢(x) = 1 c) 2 18( ) ( 3) f x x ′ = + f) 2 1( ) ( 18) g x x ′ = − − Gabarito 49 g)2 2 8 48( ) ( 4) x xf x x − −′ = − l) 2 2 2 4 12( ) ( 4 4) x xg x x x − − +′ = − + h) 2 2 2 3( ) ( 1) x xh x x + −′ = + m) 2 2 2( ) ( 3) xg x x ′ = − + i) 2 2 4 24 64( ) ( 3) x xh x x + −′ = + n) 3 2 2 2 3 3 1( ) ( 3) x xf x x − −′ = − j) 2 15( ) ( 11) h x x ′ = + o) 3 2 2 2 3 3 1( ) ( 3) x xf x x + −′ = + k) 2 13( ) ( 8) f x x ′ = + reGrA DA CADeiA ExErcícios E problEmas propostos 1. A 2. E 3. Demonstração 4. a) 1 1 2 1 2 1 y x x ¢ = + - + h) f ¢(x) = 3(4x - 3)(3x - 9)2 b) y¢ = 4x(3x - 4)(3x - 2) i) y¢ = 2(7x + 18)(x + 3)5(x + 2)7 c) g¢ (x) = 60 (x + 1)2 j) 2 2 2 1 1( ) 6 (3 1) 21 ( 1) f x x x x xx x æ ö é ù÷ç¢ = - + - ê + ú÷ç ÷÷ç + ê úè ø +ë û d) g¢ (x) = 108(9x - 4)3 k) 2 3( ) 8 12s t t t ′ = − − e) 2 3 2 3 xy x x ¢ = + + + l) 2 1( ) ( 3) f x x ¢ = - - f) f ¢ (x) = x2(x - 4)(5x - 12) m) 2 56 2 x xy x x ′ = − + + g) ¢ = - + +3 1( ) (3 2) (3 2) g x x x n) 2 3 3 3 1 1( ) ( 3 6) 3 6 xg x x x x x −′ = − − − − − 5. A 6. Nas respostas a este exercício consideramos a escrita dada e as regras mais complexas; outras regras mais elementares também serão necessárias, como a regra do tombo, a re- gra da soma, a regra da multiplicação por constante, entre outras. Se a escrita da função for alterada, as regras ou a “ordem” em que serão utilizadas podem ser modificadas. 50 Aplicações da matemática a) Regra do quociente; regra da cadeia g) Regra do quociente; regra da cadeia b) Regra do quociente; regra da cadeia h) Regra da cadeia c) Regra do quociente i) Regra do quociente; regra da cadeia d) Regra da cadeia; regra do quociente j) Regra da cadeia; regra do quociente e) Regra da cadeia k) Regra da cadeia f) Regra do quociente l) Regra da cadeia; regra do quociente 7. a) -¢ = + 2 2 2 1 3( ) 2 ( 1) xg x x x i) 1( ) 2( 3) ( 3) g x x x ¢ = - - - b) 2 1( ) 2 (1 ) g x x x ¢ = - j) - - + - ¢ = - 2 2 2 3 2 12 (2 1) (1 ) (2 1) ( ) (1 ) x x x x f x x c) 4 3( ) 2 (1 ) f x x x ¢ = - k) 1( ) 2( 5) ( 5) h x x x ¢ = - - - d) 4 1( ) ( 4 3) 4 3 g x x x ¢ = - + - + l) 2 3 2(2 3) ( ) ( 3 ) x g x x x - ¢ = - - e) -¢ = - - 2 33 3 3( ) ( 1) 1 xg x x x m) 2 4 3(4 1) ( ) 2(2 ) x g x x x + ¢ = - + f) - + ¢ = + +32 2 4(4 1) ( ) 3(2 ) 2 x F x x x x x n) 2 3 3 2( ) 5 xg x x ¢ = + g) -¢ = - - + - +22 2 3( ) 2( 3 4) 3 4 xs x x x x x o) 4 3( ) ( 2) f x x ¢ = - + h) 2 2 2 (2 1) ( ) 4( 1) x g x x x + ¢ = - + + p) 2 1( ) ( 3) f x x ¢ = - - 8. I. F; a derivada de um quociente não é igual ao quociente das derivadas II. F; a regra da cadeia é f ¢(g(x)) × g ¢ (x) e não f ¢(g ¢ (x)) III. F; não basta derivar o denominador 9. a) 3(3 2 ) 3 (3 2 ) ( ) ( ) 7 7 6 9 12( ) ( ) 7 7 x x x f x g x xf x g x − − − − = = − +′ ′= = b) = = - - ¢ ¢= - = - - - 2 2 3 1 1( ) ( )( 1) ( 1) 1 2( ) ( ) ( 1) ( 1) h x f xx x h x f x x x Gabarito 51 c) = = - - + -¢ ¢= - = - - - + 3 6 3 2 32 3 2 6 3 3 3 3( ) ( ) 3 12 9 3 (3 18)9( ) ( ) ( 3) ( 12 9) u x v x x x x x xxu x v x x x x d) g¢(x) = 4(x - 2)(x - 3)( x - 4) f ¢(x) = 4(x - 2)(x + 4)(x + 1) h¢(x) = 6(x - 2)2(x + 4)2(x + 1) ExErcícios E problEmas complEmEntarEs 1. a) 2 8( ) (2 1) f x x ¢ = - - d) ¢ = - + + 3 44 4 ( ) ( 16) 16 xg x x x b) 2 2( ) (2 1) f x x -¢ = - e) f ¢(x) = 0 c) 2 33 3 ( ) ( 8) 8 xg x x x ¢ = - + + f) 1( ) 4( 3) 3 h x x x ¢ = - + + 2. i) f ¢(x) = 1000 (x9 + x6 + 1)999 (9x8 + 6x5) ii) f ¢(x) = 2430x(x2 - 4)4 iii) f ¢(x) = 3x2 (x5 + x3 + 1)2 (5x2 + 3) iv) f ¢(x) = 4x(x2 - 9) v) 2 3( ) ( 2) g x x ′ = − − vi) h¢(x) = x2(x + 1)(5x + 3) vii) 2 ( ) 9 xf x x ′ = − viii) f ¢(x) = 6x(x2 - 16)2 ix) 2 ( ) 25 xf x x ′ = − x) h¢(x) = x2(x2 + 1)(7x2 + 3) xi) h¢(x) = 3x2(x + 1)2 (2x + 1) xii) f ¢(x) = 16x(4x2 - 1) xiii) 2 4( ) ( 2) g x x ′ = − − xiv) 2 ( ) 16 xf x x ′ = − 52 Aplicações da matemática xv) 2 3 4 1 6 6( )h x x x x ′ = − + − xvi) 2 2 2 4( 1)( ) ( 1) xf x x − +′ = − xvii) 2 2 2 1( ) ( ) xf x x x +′ = − + xviii) f ¢(x) = (x + 2)9(11x + 32) xix) 3 3 2 2 23 1 2 2( ) 3 ( 4) 3( 2) ( 2) xg x x x x +′ = − − − − xx) f ¢(x) = 72x(9x2 - 1)3 xxi) 2 18'( ) ( 13) f x x = + xxii) f ¢(x) = 20x3(x4 - 4)4 xxiii) 3 4 4 3 ( ) (1 ) xg x x −′ = − xxiv) 2 3 3 2 8( ) (1 8 ) xg x x −′ = − 3. a) 0 b) Demonstração fUnções exPOnenCiAL e LOGArÍTmiCA fUnções TriGOnOméTriCAs ExErcícios E problEmas propostos 1. a) 5x ln 5 b) +5 log 5 x lnx x xln c) 3x2 cos x3 2. Demonstração 3. D Gabarito 53 CAPÍTULO 7 vAriAçãO De UmA fUnçãO e POnTOs CrÍTiCOs ExErcícios E problEmas propostos 1. –2 e -1 2. D 3. D 4. Ver tabela p. 512 e 513. 5. B 6. A 7. I. D II. B III. E 8. a) −0,10 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00 1,10 −1,0 −0,5 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 f (x) x0 b) Terça-feira e quinta-feira. c) 5,5 e 3,5 infOrmAções DA DerivADA PrimeirA DerivADAs De OrDem sUPeriOr ExErcícios E problEmas propostos 1. a) São os mesmos intervalos. b) Não há relação entre esses intervalos. 54 Aplicações da matemática a) b) c) d) e) f) in te rs ec çã o co m O y (0 , 3 6) (0 , 3 2) (0 , - 20 ) (0 , 0 ) (0 , - 35 ) (0 , 0 ) in te rs ec çã o co m O x (6 , 0 ) (4 , 0 ) e (8 , 0 ) (2 , 0 ) e (1 0, 0 ) (0 , 0 ) (5 , 0 ) ( 4 3, 0 ), (0 , 0 ) e (4 3, 0 ) - a fu nç ão é p os iti va p ar a x ¹ 6 x < 4 o u x > 8 2 < x < 1 0 x > 0 x > 5 4 3 0 ou 4 3 x x − < < > a fu nç ão é n eg at iv a pa ra — 4 < x < 8 x < 2 o u x > 1 0 x < 0 x < 5 4 3 ou 0 4 3 x x < − < < in te rv al o( s) d e cr es ci m en to x > 6 x > 6 x < 6   x < - 4 ou x > 4 in te rv al o( s) d e de cr es ci m en to x < 6 x < 6 x > 6 — — –4 < x < 4 po nt o( s) d e m áx im o lo ca l — — (6 , 1 6) — — 51 2 4, 3 æ ö ÷ ç - ÷ ç ÷ ÷ ç è ø po nt o( s) d e m ín im o lo ca l (6 , 0 ) (6 , - 4) — — — 51 2 4, 3 æ ö ÷ ç - ÷ ç ÷ ÷ ç è ø po nt o( s) d e m áx im o gl ob al o u de m ín im o gl ob al (6 , 0 ) (6 , - 4) (6 , 1 6) — — — in te rv al o( s) e m q ue o g rá fic o da fu nç ão é cô nc av o pa ra b ai xo — —  x < 0 x < 3 x < 0 in te rv al o( s) e m q ue o g rá fic o da fu nç ão é cô nc av o pa ra ci m a   — x > 0 x > 3 x > 0 po nt o( s) d e in fle xã o — — — (0 , 0 ) (3 , - 8) (0 , 0 ) as sín to ta (s ) — — — — — — lim ite p ar a x te nd en do a + ¥ + ¥ + ¥ –¥ + ¥ + ¥ + ¥ lim ite p ar a x te nd en do a - ¥ + ¥ + ¥ –¥ –¥ –¥ –¥ Gabarito 55 g) h) i) j) in te rs ec çã o co m O y (0 , 1 8) (0 , 0 ) — (0 , 1 00 ) in te rs ec çã o co m O x –0 ,5 < r < 0 15 15 (0 , 0 ), , 0 e , 0 3 3 æ ö æ ö ÷ ÷ ç ç - ÷ ÷ ç ç ÷ ÷ ç ç è ø è ø — — a fu nç ão é p os iti va p ar a x > r 15 15 o u 0 3 3 x x < − < < x > 0 x ³ 0 a fu nç ão é n eg at iv a pa ra x < r 15 15 0 ou 3 3 x x − < < > x < 0 — in te rv al o( s) d e cr es ci m en to x < 3 o u x > 4 –1 < x < 1 x < - 16 o u x > 1 6 0 < x < 1 0 ou x > 2 0 in te rv al o( s) d e de cr es ci m en to 3 < x < 4 x < - 1 ou x > 1 –1 6 < x < 0 o u 0 < x < 1 6 10 < x < 2 0 po nt o( s) d e m áx im o lo ca l (3 , 9 9) (1 , 2 ) (– 16 ; - 0, 12 5) 28 00 10 , 3 æ ö ÷ ç ÷ ç ÷ ÷ ç è ø po nt o( s) d e m ín im o lo ca l (4 , 9 8) (– 1, - 2) (1 6; 0 ,1 25 ) 23 00 20 , 3 æ ö ÷ ç ÷ ç ÷ ÷ ç è ø po nt o( s) d e m áx im o gl ob al o u de m ín im o gl ob al — — — (0 , 1 00 ) in te rv al o(s) e m q ue o g rá fic o da fu nç ão é cô nc av o pa ra b ai xo x < 3 ,5 2 2 0 ou 2 2 x x − < < > x < 0 x < 1 5 in te rv al o( s) e m q ue o g rá fic o da fu nç ão é cô nc av o pa ra ci m a x > 3 ,5 2 2 o u 0 2 2 x x < − < < x > 0 x > 1 5 po nt o( s) d e in fle xã o (3 ,5 ; 9 8, 5) 2 17 2 2 17 2 , , ( 0, 0 ) e , 2 16 2 16 − − + — (1 5, 8 50 ) as sín to ta (s ) — — x = 0 — lim ite p ar a x te nd en do a + ¥ + ¥ –¥ + ¥ + ¥ lim ite p ar a x te nd en do a - ¥ –¥ + ¥ –¥ — 56 Aplicações da matemática 2. B 3. a) f ¢(x) = 0, f ²(x) = 0 h) 3 3 2 2( ) , ( ) 3 9 f x f x x x x ¢ ¢¢= = - b) f ¢(x) = 5, f ²(x) = 0 i) 2 3 1 2( ) , ( )f x f x x x ¢ ¢¢= - = c) f ¢(x) = 2x + 4, f ²(x) = 2 j) f ¢(x) = 3x ln 3, f ²(x) = 3x ln2 3 d) f ¢(x) = -2x + 50, f ²(x) = -2 k) 2 1 1( ) , ( ) 10 10 f x f x xln x ln ¢ ¢¢= = - e) f ¢(x) = 3x2, f ²(x) = 6x l) f ¢(x) = -sen x, f ²(x) = -cos x f) f ¢(x) = 7x6 + 15x4, f ²(x) = 42x5 + 60x3 m) f ¢(x) = sec2 x, f ²(x) = 2sec2x × tg x g) 1 1( ) , ( ) 2 4 f x f x x x x ¢ ¢¢= = - n) 2 1 1( ) , ( )f x f xx x ¢ ¢¢= = - 4. a) 3 4 20 60( ) ; ( ) ( 1) ( 1) f x f x x x ¢ ¢¢= - = - - b) 3 4 4 12( ) ; ( ) ( 1) ( 1) g x g x x x ¢ ¢¢= = - + + c) 2 3 128 256( ) 2 ; ( )f x f x x x ¢ ¢¢= - = d) 2 3 75 150( ) 3 ; ( )v x v x x x ¢ ¢¢= - + = - 5. a) s¢(x) = -6t + 10; s²(x) = -6; sn = 0, n ³ 3 b) y ¢ = 3x2 + 8x + 6; y² = 6x + 8; y ¢¢¢ = 6; yn = 0, n ³ 4 6. D 7. A 8. D Gabarito 57 COnCAviDADe e POnTOs De infLexãO ExErcícios E problEmas propostos 1. a) f (x) = x2 - 5x + 6 −1 1 2 3 4 5 6 7 8 3 5 2 4 5–1/4 –1 –2 x y Ponto de mínimo global 1 2 b) f (x) = x3 −3 −2 −1 1 2 3 −8 −7 −6 −5 −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 5 6 7 8 0 x y ponto de inflexão 58 Aplicações da matemática c) f (x) = (x - 5)3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 −8 −6 −4 −2 2 4 6 8 0 x y Ponto de inflexão d) f (x) = x3 - 64x −9 −8 −7 −6 −5 −4 −4,62 4,62 −3 −2 −1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 −197 −150 −100 −50 50 100 150 197 0 y x Ponto de máximo local Ponto de mínimo local Ponto de in�exão Gabarito 59 e) f (x) = x3 - x2 −1.0 −0.5 0.5 1.0 1.5 −1.0 −0.5 0.5 1.0 0,67 −0,14 0 y x Ponto de máximo local Ponto de mínimo local 0,33 −0,074 Ponto de inflexão f) f (x) = x4 - x3 1 2 −1 1 2 Ponto de mínimo global Pontos de in�exão 0,75 −0,11 x y −0,0625 0,5 60 Aplicações da matemática g) f (x) = x3 - 6x2 + 11x - 6 1 2 3 4 5 6 −8 −7 −6 −5 −4 −3 −2 −1 1 2 3 −0,38 2,581,42 0,38 Ponto de mínimo local Ponto de in�exão Ponto de máximo local h) f (x) = x3 - 6x2 + 9x + 10 −1 1 2 3 4 5 −6 −4 −2 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 0 x y Ponto de mínimo local Ponto de inflexão Ponto de máximo local Gabarito 61 i) f (x) = x3 - 12x2 + 36x + 10 −1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 −6 −4 −2 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 0 x y Ponto de mínimo local Ponto de inflexão Ponto de máximo local j) f (x) = x3 - 30x2 + 300x - 400 −1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 −400 −300 −200 −100 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1 000 1 100 0 x y Ponto de inflexão 62 Aplicações da matemática k) f (x) = x3 - 9x2 + 24x + 1, para x ³ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 10 20 30 40 50 y Ponto de máximo local Ponto de mínimo local Ponto de mínimo global Ponto de in�exão x 17 19 21 1 0 l) f (x) = 2x3 - 21x2 + 72x + 18, para x > 0 −0.5 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 −10 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 y Ponto de máximo local Ponto de mínimo local Ponto de in�exão x 0 Gabarito 63 m) f (x) = x4 - 2x2 + 40 −4.0 −3.0 −2.0 −1.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 10 20 30 40 50 y x Ponto de mínimo global Ponto de mínimo global Ponto de máximo local −0,58 0,58 39,44 39 Pontos de in�exão n) f (x) = -3x5 + 5x3 Ponto de mínimo local Ponto de máximo local Ponto de in�exão Ponto de in�exão Ponto de in�exão −3 −2 −1 1 2 3 −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 0 –0,71 0,71 –1,25 1,25 y x 2. E 64 Aplicações da matemática LimiTes ExErcícios E problEmas propostos 1. C 2. A 3. C esTUDO COmPLeTO De UmA fUnçãO TesTe DA DerivADA seGUnDA ExErcícios E problEmas propostos 1. a) f (x) = x4 −2 −1 1 2 −5 5 10 15 20 25 y x0 Ponto de mínimo global b) 2 1( )f x x = −5 −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 5 −5 5 10 15 x0 y Gabarito 65 c) y x= 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 x0 y Ponto de mínimo global d) 3 2y x= Ponto de mínimo global –9 –8 –7 –6 –5 –4 –3 –2 –1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 x –1 1 2 3 4 0 66 Aplicações da matemática e) 1 2( ) 3f x x x= - −1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 x0 y Ponto de máximo local Ponto de mínimo global f) 1 3( ) 3f x x x= - 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 x0 y Ponto de in�exão Ponto de mínimo local Ponto de máximo local −1−2−3−4−5−6−7−8−9 Gabarito 67 g) f (x) = x4 - 3x3 + 3x2 - x, observando que 1 04f æ ö÷ç¢ =÷ç ÷÷çè ø (1) = 0 e 1 04f æ ö÷ç¢ =÷ç ÷÷çè ø −1.0 −0.5 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 −0.5 0.5 1.0 y x 0 0,25 −0,1 Ponto de mínimo global Pontos de in�exão −0,0625 h) 2 6( ) 3 f x x = + −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 −1 1 2 3 x0 y Ponto de máximo global Ponto de in�exãoPonto de in�exão 68 Aplicações da matemática i) ( )f x x x= - −1 1 2 3 4 5 1 2 x0 y Ponto de mínimo global 0,25 -0,25 Ponto de máximo local j) CT (x) = x3 - 30x2 + 375x + 3 000, x ³ 0 −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 1 000 2 000 3 000 4 000 5 000 6 000 7 000 8 000 9 000 CT Ponto de in�exão 0 x Ponto de mínimo global 4 750 Gabarito 69 k) LT (x) = - x3 - 5x2 + 3 000x - 8 000, x ³ 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 −20 000 20 000 40 000 LT 0 x Ponto de mínimo local– 8 000 Ponto de máximo global 50 500 l) CT (x) = x3 - 25x2 + 400x + 2 750, sendo D = Â+ 208,33 40 60 80 100 40000 20000 4925,27 2750 60000 80000 100000 120000 140000 CT Ponto de in�exão x Ponto de mínimo global 70 Aplicações da matemática m) 1( )f x x x= + −10 −9 −8 −7 −6 −5 −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 −10 −8 −6 −4 −2 2 4 6 8 10 0 y x0 Ponto de mínimo local Ponto de máximo local n) 2 1( ) 1 f x x = + −7 −6 −5 −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 5 6 7 −0.2 −0.1 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 y 0 x Ponto de máximo global Ponto de in�exão Ponto de in�exão −0,57 0,57 0,75 Gabarito 71 2. −5 −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 −20 −15 −10 −5 5 10 15 y = x 3 y = x 3 + 2 y = x 3 – 1 y = (x + 2 )3 y = (x – 1 )3 0 y x 0 3. Máximo absoluto: 3( 4, 16);- mínimo absoluto: (0, 0) e máximo relativo: 3(3, 9) 4. D 5. C 6. Verificação. 7. B 8. a) 2 10( ) ( 1) f x x = - −9 −8 −7 −6 −5 −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 −5 5 10 15 20 25 30 35 40 45 y x x = 1 0 72 Aplicações da matemática b) 2 2( ) ( 1) f x x -= + −9 −8 −7 −6 −5 −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 −5 −4 −3 −2 −9 −8 −7 −6 −1 1 y x x = – 1 0 c) 128( ) 2f x x x = + −14 −12 −10 −8 −6 −4 −2 2 4 6 8 10 12 14 −100 −80 −60 −40 −20 20 40 60 80 y x 0 32 –32 Ponto de mínimo local Ponto de máximo local Gabarito 73 d) 75( ) 3f x x x = − − −35 −30 −25 −20 −15 −10 −5 5 10 15 20 25 30 35 40 −100 −90 −80 −70 −60 −50 −40 −30 −20 −10 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Ponto de mínimo local Ponto de máximo local x y e) 1( ) 100f x x x= + −0,90 −0,80 −0,70−0,60 −0,50 −0,40 −0,30 −0,20 −0,10 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 −100 −80 −60 −40 −20 20 40 60 80 100 y 0 x Ponto de mínimo local Ponto de máximo local 74 Aplicações da matemática 9. Verificação. 10. a) D = {x Î Â / x ¹ 0}; Não há pontos de intersecção com os eixos. b) Crescimento: ] -∞, -16 [e] 16, + ∞ [; Decrescimento:] -16, 0 [e] 0, 16 [ . c) (–16, -0,125): máximo local e (16, 0,125): mínimo local. d) Concavidade para baixo em: ] −∞, 0 [; Concavidade para cima em:] 0, + ∞ [; Não há ponto de inflexão (seria no (0, 0)). e) −20 −15 −10 −5 5 10 15 20 −1 1 0 x Ponto de máximo local y Ponto de mínimo local 0,125 – 0,125 11. D ExErcícios E problEmas complEmEntarEs 1. E 2. C 3. C 4. a) 2 x0–2 b) lim ( ) x f x ®-¥ = -¥ ; lim ( ) x f x ®+¥ = -¥ c) x = -2 é ponto de máximo local; x = 0 é ponto de mínimo local; x = 2 é ponto de máximo local. d) x = -1 e x = 1 são pontos de inflexão de f. Gabarito 75 e) –2 –1 0 –2 –1 1 2 1 2 y x 5. a) −2,0 −1,5 −1,0 −0,5 0,5 1,0 1,5 2,0 −1 1 y = (x – 1)(–1 + x2) y 0 x g e h são idênticas e f = - g 76 Aplicações da matemática b) 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0 9,5 −3 −2 −1 1 2 3 y = x y = 1 y 0 x 1 2 1 2x y = -1 1 2x g = - h c) −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 −3 −2 −1 1 2 3 y 0 x x = 2 f = g 6. A 7. E 8. A 9. A Gabarito 77 10. a) −2 −1 1 2 −2 −1 1 2 y x0 Ponto de mínimo local Ponto de máximo local Ponto de in�exão 32 27 16 27 -1 3 1 3 b) −2 −1 1 2 −6 −5 −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 5 x y 0,33 −1,18 Ponto de máximo local Ponto de mínimo local −0,33 -0,59 Ponto de in�exão 78 Aplicações da matemática c) −3 −2 −1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 20 30 40 50 60 70 80 90 y x0 Ponto de mínimo global d) −5,0 −4,5 −4,0 −3,5 −3,0 −2,5 −2,0 −1,5 −1,0 −0,5 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 y x0 Ponto de mínimo global Gabarito 79 e) −7 −6 −5 −4 −3 −2 −1 1 2 3 −20 −10 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 y x0 Ponto de mínimo global f) −1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 100 200 300 400 500 600 700 y x0 Ponto de mínimo global 80 Aplicações da matemática g) −9 −8 −7 −6 −5 −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0.100 0,125 y x0-1,63 1,63 0,09375 Ponto de máximo global Ponto de in�exão Ponto de in�exão h) −4 −3 −2 −1 11,14 0,45 0,67 2 3 4 −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 x y 0 Pontos de in�exão Gabarito 81 i) −9 −8 −7 −6 −5 −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 −10 −9 −8 −7 −6 −5 −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 x y 0,44 –1,5 Ponto de mínimo local j) −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 −10 −9 −8 −7 −6 −5 −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 x y Ponto de mínimo local 82 Aplicações da matemática k) −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 −10 −8 −6 −4 −2 2 4 6 8 10 12 14 16 18 y 0 x-0,5 Ponto de mínimo local l) −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 −5 −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 x y Ponto de mínimo local Ponto de máximo local Gabarito 83 m) −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 6561 y x0 Ponto de mínimo global Ponto de mínimo global Ponto de máximo local –1,13 3557,68 1,13 Ponto de in�exãoPonto de in�exão n) −140 −120 −100 −80 −60 −40 −20 20 40 60 80 100 120 140 −900 −600 −300 300 600 900 Ponto de mínimo local x y Ponto de máximo local 29 76 -40 -29 84 Aplicações da matemática o) −5 −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 5 −180 −150 −120 −90 −60 −64 −30 30 60 90 120 150 180 y x Ponto de mínimo global–125 Ponto de in�exãoPonto de in�exão 2,23–2,23 Ponto de in�exãoPonto de in�exão 11. a) f(x) = x4 - 4x3 g(x) = x4 - 4x3 + 2 (considere x @ 0,9 e x @ 4 como os zeros ou raízes de g). −3 −2 −1 1 2 3 4 −30 −20 −10 10 20 Ponto de mínimo global Ponto de in�exão Ponto de in�exão -25 2 -14 x y -16 -27 O gráfico de g pode ser obtido transladando o gráfico de f em 2 unidades no sentido positivo do eixo Oy. Gabarito 85 b) 4 21 7( ) 6 4 2 f x x x x= − + (considere 0 e -4,4 como as únicas raízes reais de f e −3, 1 e 2 como as raízes de f ¢). 4 21 7( ) 6 4 2 g x x x x= − + − (considere 0 e -4,4 como as únicas raízes reais de f e −3, 1 e 2 como as raízes de f ¢). −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 −30 −20 −10 10 20 30 2,75 2 -29,25 -1,53 -16 1,53 2,35 Ponto de mínimo global Ponto de in�exão Ponto de in�exão Ponto de mínimo local Ponto de máximo local 16 −2 −2,35 −2,75 29,25 y x Ponto de máximo global Ponto de máximo local Ponto de in�exão Ponto de mínimo local Ponto de in�exão O gráfico de g pode ser obtido refletindo o gráfico de f em relação ao eixo Ox. 86 Aplicações da matemática c) 9( ) 9( ) f x x x g x x x = + = − − −9 −8 −7 −6 −5 −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 −50 −10 10 20 30 40 -6 6 Ponto de mínimo local Ponto de máximo local x y 0 Ponto de máximo local Ponto de mínimo local −30 −20 −40 O gráfico de g pode ser obtido refletindo o gráfico de f em relação ao eixo Ox. d) 2 2 24( ) 16 24( ) 16 f x x g x x = − = − − −9 −8 −7 −6 −5 −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 −9 −8 −7 −6 −5 −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Ponto de mínimo local Ponto de máximo local O gráfico de g pode ser obtido refletindo o gráfico de f em relação ao eixo Ox. Gabarito 87 e) ( ) 3 ( ) 3 xf x x xg x x = − = − − −9 −8 −7 −6 −5 −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 x y −9 −8 −7 −6 −5 −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 O gráfico de g pode ser obtido refletindo o gráfico de f em relação ao eixo Ox. 12. a) −9 −8 −7 −6 −5 −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 −250 −200 −150 −100 −50 50 100 150 200 x y –171 171 Ponto de máximo local Ponto de mínimo local Ponto de inflexão 0 88 Aplicações da matemática b) −3 −2 −1 1 2 3 −1 1 2 3 4 5 6 7 -1,58 -0,25 1,58 Ponto de máximo local y Ponto de mínimo globalPonto de mínimo global -0,91 2,55 0,91 Ponto de inflexão Ponto de inflexão x c) −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 −40 −20 20 40 60 80 100 120 140 Ponto de máximo global Ponto de máximo local Ponto de mínimo local Ponto de inflexão Ponto de inflexão x y -11 -8 63,49 -1,52 1,52 -9,47 Gabarito 89 d) −9 −8 −7 −6 −5 −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 −250 −200 −150 −100 −50 -198 Ponto de mínimo local 18 Ponto de máximo local y x -90 Ponto de inflexão e) −1.50 −1.00 −0.50 0.50 1.00 1.50 −80 −70 −60 −50 −40 −30 −20 −10 10 20 30 40 50 60 70 0,33 y Ponto de inflexão x 90 Aplicações da matemática f) −2.0 −1.0 1.0 2.0 −40.0 −30.0 −20.0 −10.0 10.0 20.0 30.0 40.0 0 0,33 x y Ponto de inflexão g) −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 −20 −10 10 20 30 40 Ponto de máximo global Ponto de inflexão Ponto de inflexão Ponto de inflexão Ponto de inflexão y x 0 27 -1,41 1,41-0,63 0,63 31,12 35 Gabarito 91 h) −1 1 2 3 4 5 6 −30 −27 −24 −21 −18 −15 −12 −9 −6 −3 3 6 9 Ponto de mínimo global Ponto de inflexão Ponto de inflexão x0 y -16 i) −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 −1 1 2 3 4 Ponto de máximo global Ponto de inflexão Ponto de inflexão x y 92 Aplicações da matemática j) −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 −100 −50 50 100 150 200 250 Ponto de mínimo local Ponto de máximo local Ponto de inflexão Ponto de inflexão Ponto de inflexão y x2,4 268,74 0,93 112.72 3,87 144,73 k) −15 −10 −5 5 10 15 −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 y x0 Ponto de mínimo global Gabarito 93 l) −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 −40 −30 −20 −10 10 x y Ponto de inflexão −35 −8 m) −2 −1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 −10 −9 −8 −7 −6 −5 −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 x y Ponto de mínimo global 94 Aplicações da matemática n) −25.0 −20.0 −15.0 −10.0 −5.0−8.0 5.0 0 8.0 10.0 15.0 20.0 25.0 x y −20.0 −10.0 −0,875 10.0 x = − 8 o) −25.0 −20.0 −15.0 −10.0 −5.0 5.0 0 10.0 15.0 20.025.0 −20.0 −10.0 10.0 x x = –11 y 11 Gabarito 95 CAPÍTULO 8 inCLinAçãO DA reTA TAnGenTe A UmA CUrvA ExErcícios E problEmas propostos 1. a) y = 5x - 6 e) y = -15x - 14 b) y = 1 f) 1 8 6 6y x= + c) y = 7x + 6 g) 1 13 40 40y x= - + d) y = 5x - 18 2. a) y = 4x - 4 e) y = -32x - 48 b) y = -2x - 1 f) 1 14y x= + c) y = 12x + 16 g) 1 2 25 5y x= - + d) y = 3x - 10 3. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 y x0 4. 2,025 5. a) 68 anos b) 75 anos 6. D 7. a) F - A derivada de uma função f é a inclinação da reta tangente à curva que é gráfico de f. b) F - A derivada de uma função f é a taxa de variação instantânea dessa função em um dado ponto. c) F - A derivada de um quociente não é igual ao quociente das derivadas do nume- rador e do denominador. 96 Aplicações da matemática d) F - Se a derivada de uma função é negativa em um intervalo [aberto] então a fun- ção é decrescente nesse intervalo. e) F - A regra da cadeia é f ¢(g(x)) × g ¢(x) e não f ¢ (g ¢(x)) 8. C 9. D exisTênCiA DA DerivADA ExErcícios E problEmas propostos 1. Demonstração reCeiTA TOTAL, méDiA e mArGinAL ExErcícios E problEmas propostos 1. a) R$ 465,00 b) R$ 460,45 c) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 10 000 20 000 30 000 0 x RT 31 17 110,45 16 650 t 2. E 3. B 4. A 5. Verificação CUsTO TOTAL, méDiO e mArGinAL ExErcícios E problEmas propostos 1. D Gabarito 97 quantidade x Custo total CT(x) C(x) - C(x–1) Cmg (x) Cme = CT(x)x 40 15 246,00 – 361,00 381,15 41 15 605,67 359,67 – 380,63 55 20 764,00 – 321,25 377,53 56 21 084,00 320,00 – 376,50 140 63 434,00 – 550,00 453,10 141 63 963,00 529,00 – 453,64 2. B 3. D 4. a) f ¢(x) = 15x4 - 3x2 + 6x - 4 d) p = -7x + 16 g) CMg(10) = +400 b) ¢ = 1( ) 2 g x x e) CMe(4) = 1 567 h) 1( 2) 4f ¢ - = c) 1300 ( ) 20MeC x x= + f) CF = 1 754 ExErcícios E problEmas complEmEntarEs 1. É a derivada da função lucro ou é o lucro obtido com a venda de mais uma unidade. LT ¢ (x) = RT¢ (x) - CT¢ (x) 2. C 3. A 4. B 5. Gráfico I 30 31 CT x CT(30) CT(31) CMg(30) = 60,10 57 t 0 98 Aplicações da matemática CAPÍTULO 9 COnDições PArA reCeiTA TOTAL máximA ExErcícios E problEmas propostos 1. a) RT(x) = -10x2 + 1 000x b) RMg(70) = -400 c) RT(71) - RT(70) = -410; erro = R$ 10,00 d) Não reduzir o preço unitário, pois a receita está decrescendo. 2. D 3. a) y = -50x + 1 222 b) RT(x) = -50x2 + 1 222x c) R$ 611,00 d) RMe(12,22) = 611,00 e RMg(12,22) = 0 4. 15 unidades e R$ 50,00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 100 200 300 400 500 600 RT(x) x0 ponto de máximo global demanda potencial 5. A 6. a) A empresa deve reduzir seu preço porque a receita ainda é crescente nesse intervalo de vendas. b) –0,002 (dois milésimos da moeda) c) R$ 62,50 7. E Gabarito 99 8. a) x = 639; RTmáxima = 408 321; yótimo = 639 b) 10 0 20 0 30 0 40 0 50 0 60 0 70 0 80 0 90 0 1 00 0 1 10 0 1 20 0 1 30 0 100 000 200 000 300 000 400 000 0 1 27 8 x 63 9 408 321 RT(x) 200 400 600 800 1 000 1 200 −1200 −1000 −800 −600 −400 −200 200 400 600 800 1000 1200 R Me (x) R Mg (x) 0 x 1 278 1 27 8 63 9 9. a) x = 200; yótimo = 10; RTmáxima (200) = 2 000 b) RMg (219) = - 3,16; RT(220) - RT(219) = - 3,26 100 Aplicações da matemática c) 100 200 300 200 400 600 800 1 000 1 200 1 400 1 600 1 800 2 000 RT(x) x0 10. 64 ExErcícios E problEmas complEmEntarEs 1. a) F porque 250( )MgR x x = b) V porque RMg (3 000) = 4,5643 c) V porque RT(3 001) - RT(3 000) = 4,5639 d) V porque a receita em 3 000 está com tendência de aumento (variação marginal positiva) e) V porque 500( ) 500RT x x y x x x = × = × = 2. x rT (x) rmg (x) 0 a) 0 52 500 150 b) 14 625 000 c) 120 000 151 d)14 744 999 119 997 350 e) 30 625 000 f ) 0 g) A h) 350 i) ótimo j) não podemos k) receita l) 151a m) podemos n) R$ 119 999,00 Gabarito 101 o) R$ 30 625 000,00 p) < q) negativo r) ótima s) R$ 87 500,00 3. C 4. a) 9 b) 55 c) 495 d) 4 COnDições PArA CUsTO méDiO mÍnimO ExErcícios E problEmas propostos 1. a) x = 38; CMe mín (38) = R$ 784,00 e CTót (38) = R$ 29 792,00 b) Verificação 2. a) x = 25; CMe mín (25) = R$ 650,00 e CTót (25) = R$ 16 250,00 b) Demonstração 3. 100 200 300 400 500 10 20 30 40 50 8,04 0 x f g CMe C Me (x) = f(x) + g(x) e seu gráfico está “encaixado” entre os gráficos de f e g: está acima de f e acima de g. 4. a) CMg (x) = 3x 2 - 12x + 14 b) 2 2000 ( ) 6 14MeC x x x x= - + + c) CT(51) - CT(50) = 7 059; CMg (50) = 6 914 d) CMe (50) = 2 254,00 < CMg (50); a produção em que o custo médio é mínimo é me- nor do que 50. A 51a unidade contribuirá para aumentar o custo médio unitário. 102 Aplicações da matemática 5. a) CMg (x) = 2x + 1000; = + + 765 625( ) 1000MeC x x x b) x = 875; CMe mín (875) = R$ 2 750,00 e CTót (875) = R$ 2 406 250,00 c) Verificação 6. a) derivando b) custo médio c) é nula d) os custos fixos e) mínimo 7. D 8. Demonstração 9. CMg(x1) = CMe(x1); para 0 < x < x1 : CMg(x) < CMe(x); o gráfico do custo marginal fica abaixo do gráfico do custo médio; para x > x1 : CMg(x) > CMe(x); o gráfico do custo marginal fica acima do gráfico do custo médio. 10. a) CT(0) ³ 0 b) CT ¢ (Q) > 0 c) CT ² (Q) < 0 para 0 £ Q < Q ¢ e CT ² (x) > 0 para Q > Q ¢ 11. x Cme (x) Cmg (x) CT (x) 0 – 500 a) 47 900 10 b)10 080,00 c) 10 080 d) 100 800 19 e)12 122,05 18 702 230 319 20 f )12 475,00 19 660 249 500 g) 10 h) 0 i) custo médio j) R$ 10 080,00 k) R$ 18 702,00 l) 10 m) R$ 19 181,00 n) não é vantajoso o) R$ 47 900,00 p) menor q) cima r) < s) sempre t) 10 Gabarito 103 ExErcícios E problEmas complEmEntarEs 1. x Cme (x) Cmg (x) CT (x) 0 – 18 a) 841 29 b) 76 c) 76 d) 2 204 30 e) 76,03 78 2 281 31 f ) 76,13 80 2 360 g) 29 h) 0 i) custo médio j) R$ 76,00 k) R$ 78,00 l) 29 m) R$ 77,00 n) é vantajoso o) R$ 841,00 p) maior q) cima r) 29 2. x Cme (x) Cmg (x) CT (x) 40 192 100 7 680 41 190 150 7 790 50 180 175 9 000 51 177 177 9 027 a) redução b) R$ 7 680,00 c) R$ 100,00 d) R$ 180,00 e) 51 f) 51 g) ótimo h) R$ 110,00 i) cima j) aumento 104 Aplicações da matemática 3. x Cme (x) Cmg (x) CT (x) 0 – 8 a) 361 12 b) 50,08 32 601 13 c) 48,77 34 634 19 d) 46 e) 46 f ) 874 g) R$ 33,00 h) R$ 46,00 i) 0 j) custo médio k) R$ 32,00 l) 19 m) 19 n) R$ 361,00 o) 19 p) cima 4. x Cme (x) Cmg (x) CT (x) 0 a) - 0,0400 b) 800,00 1 000 1,0400 0,4400 c) 1 040,00 1 001 1,0394 0,4404 d) 1 040,44 2 000 0,8400 e) 0,84 f ) 1 680 g) mínimo h) 2 000 i) podemos j) 0,44 k) custo médio l) 1001a m) R$ 1 680,00 n) R$ 0,44 o) R$ 1 040,00 p) para cima q) ótimo r) 1001a Gabarito 105 5. a) x = 1,05 b) 1 2 3 4 5 −2 2 4 6 8 10 12 14 16 18 0 C Me x1,05 3,10 COnDições PArA LUCrO TOTAL máximO ExErcícios E problEmas propostos 1. Pontos A (0, CF) b (0, 0) Receita total nula para venda nula (x = 0). C BEP Lucro zero ou RT = CT D Ponto de inflexão do custo total ou CMg mínimo e Ponto de máximo da receita total f BEP Lucro zero ou RT = CT G Receita total nula para preço nulo (y = 0). segmento Lucro total máximo 2. a) R$ 15,00 b) R$ 24,00 3. a) x = 27,5 b) yótimo = 875 c) Sim. Do ponto de vista da receita total, temos receita crescente em x = 16; do ponto de vista de lucro máximo, também vale a pena se dirigir ao ponto de máximo do lucro que ocorre em x = 20. Do ponto de vista do custo médio unitário, ele é mínimo para x = 19,11, então também é interessante produzir mais uma unidade além das 16. d) CMg (16) = 183; CT (17) - CT (16) = 5 618 - 5 416 = 202; CMe (16) = 338,50 e CMe (17) = 330,47 106 Aplicações da matemática 4. a) LT(x) = -2x2 + 256x - 5 600 b) 28 < x < 100 c) R$ 64,00 d) R$ 2 592,00 e 72 cartuchos 5. a) 800 b) 637,50 6. D 7. a) R$ 20 250,00 b) R$ 2 850,00 8. B 9. C 10. D 11. LT(x) = -20x2 + 250x - 100 12. C 13. a) x = 58,75 b) LTmáximo (30) = 50 500 c)Sim. Do ponto de vista da receita total, temos receita crescente em x = 10; do ponto de vista de lucro máximo, também vale a pena se dirigir ao ponto de máximo do lucro que ocorre em x = 30. Do ponto de vista do custo médio unitário, ele é míni- mo para x = 21,31, então também é interessante produzir mais uma unidade além das 10. d) CMg (10) = 325 ; CT (11) - CT (10) = 12 081 - 11 750 = 331; CMe (10) = 1 175,00 e CMe (11) = 1 098 ,27 14. B 15. D 16. C 17. C 18. a) yótimo = 900 b) (20, 15 250) c) Não. Do ponto de vista da receita total, temos receita máxima em x = 30; do ponto de vista de lucro máximo, também não vale a pena, pois já passamos do ponto de máximo do lucro que ocorre em x = 20. Do ponto de vista do custo médio unitá- rio, ele é mínimo para x = 17,17, então também não é interessante produzir mais uma unidade além das 30. d) CMg (30) = 1 600; CT (31) - CT (30) = 20 916 - 19 250 = 1 666; CMe (30) = 641,67 e CMe (31) = 674,71 19. a) V b) F c) V d) V e) F f) V g) V Gabarito 107 20. x rmg (x) Cmg (x) Lmg (x) 0 4 000 1 000 3 000 24 a)2 320 b)1 288 1 032 25 2 250 c)1 375 875 30 d)1 900 e) 1 900 f ) 0 g) R$ 1 375,00 h) Lucro total i) – R$ 8 000,00 j) R$ 8 000,00 k) R$ 1 032,00 l) 30 m) 57 n) 26a o) R$ 954,00 ExErcícios E problEmas complEmEntarEs 1. a) F; RMg(1 000) > CMg(1 000) b) F; RMg(3 000) < CMg(3 000) c) F; RMg(2 000) = CMg(2 000) 2. a) d = −10p + 280 b) l(p) = −10p2 + 300p - 1 250 c) p = R$ 15,00 3. x LT (x) Lmg (x) 0 a) −10 0 6 b) 278,00 48 7 c) 304,42 d) 0 8 e) 267,33 f ) -80 g) 10 h) ótimo i) 7 j) −10 k) máximo l) 9a m) 7 n) 7 o) R$ 304,42 p) R$ 48,00 q) R$ 26,42 108 Aplicações da matemática 4. x LT (x) Lmg (x) 0 a) -8 000 3 000 30 b) 50 500 c) 0 40 d) 40 000 – 2 200 41 e) 37 674 f ) -2 453 g) – 2 200 j) R$ 3 000,00 h) ótimo k) 2 326,00 i) 42a 5. x LT (x) Lmg (x) 0 a) −100 0 6 b) 188 48 7 c) 214,42 d) 0 8 e) 177,33 f ) -80 g) 100 l) LT h) 7 m) 7 i) (0, −100) n) R$ 214,42 j) LMg o) local k) 7a 6. a) 3 b) R$ 30,50 c) R$ 43,25 d) – R$ 7,67 e) 2,8 f) 16,05 R$/unidade g) R$ 44,94 h) CMg(3) = 17 R$/unidade i) CT(4) - CT(3) = 20,17 R$/unidade j) CMe(2) = 16,54 R$/unidade CMg(2) = 14 R$/unidade CMg(2) < CMe(2) Sim, deve produzir. 7. a) F; em B temos o lucro total igual a zero b) F; em E temos um ponto de mínimo local c) F; o custo fixo dessa empresa é igual ao módulo da ordenada do ponto A d) F; em D o lucro é máximo e) V Gabarito 109 f) V g) F; nada se pode afirmar h) F; após o ponto D temos LMg < 0 i) V 8. a) Receita total b) custo fixo ; R$ 8 000,00 c) x = 30 d) 50 500 e) (10, 16 000) f) R$ 4 000,00 g) CMe(x) = x 2 - 30x + 1 000 + 8000 x h) CMg(x) = 3x 2 - 60x + 1 000 i) positivos j) x = 30 k) negativo l) 10 m) R$ 88 500,00 n) R$ 700,00 o) R$ 2 565,00 p) CMg(20) = 1 000 e CMe(20) = 1 200; sim, deve ser recomendada, pois CMg(20) < CMe(20). q) A abscissa do ponto de mínimo do custo médio é maior do que 20, pois em 20 o custo médio está decrescendo. r) y = −35x + 4 000 s) Sim, pois CF = 8 000 e CV(x) = x3 - 30x2 + 1 000x = x(x2 - 30x + 1 000) 9. a) Não, pois o gráfico apresenta pontos inferiores à ordenada de A. A é mínimo local. b) Prejuízo igual ao montante do custo fixo. c) Não, C é um BEP. d) Negativo. 10. D 11. C 12. a) x = 200 b) yótimo = 192 100 e LTMÀX (200) = 19 112 100 c) LT(100) - LT(99) = 96 279 d) x = 10 e) CMe mínimo (10) = 10 080; CTótimo (10) = 100 800 f) CMg (50) = 48 400 g) CT(51) - CT(50) = 48 879 > CMg (50); concavidade para cima h) CMg (50) > CMe (50) = 25 408; não deve produzir mais uma unidade 13. D 110 Aplicações da matemática 14. x rmg (x) Cmg (x) Lmg (x) 10 261 150 a) 111 11 252 163 b) 89 12 200 200 0 13 215 230 c) −15 d) aumento i) não é e) R$ 89,00 j) redução f) R$ 111,00 k) desaceleração g) decrescente l) 14a h) 12 15. E 16. a) F; RMg (200) = CMg (200) é uma condição necessária para obter um ponto de máxi- mo, mas não suficiente; nos pontos de mínimo ou de inflexão da função lucro essa igualdade também pode se verificar. b) F; quando essa relação se verifica o lucro está crescendo - LMg(200) > 0 - e, então, ainda não atingiu seu máximo. c) V; antes de x = 320 estimamos (CMg) que a próxima unidade custará menos do que vem sendo gasto em média com as unidades já produzidas (CMe). Sendo assim, o custo médio deve ser decrescente antes de 320. Após x = 320 estimamos (CMg) que a próxima unidade custará mais do que vem sendo gasto em média com as unidades já produzidas (CMe). Sendo assim, o custo médio deve ser crescente após x = 320. Então, em x = 320 temos um ponto de mínimo do CMe. d) F; se CMg (350) > CMe (350), a 351a unidade deve elevar o custo médio e não reduzi-lo. e) F; o custo marginal calculado em 35 permite determinar uma estimativa do custo de produção da 36a unidade. f) F; antes de x = x0 estimamos que a próxima unidade trará menos faturamento (RMg) do que custará para ser produzida (CMg). Sendo assim, o lucro deve ser decrescente antes de x0. Após x = x0 estimamos que a próxima unidade trará mais faturamento (RMg) do que será gasto para produzi-la (CMg). Sendo assim, o lucro deve ser crescen- te após x = x0. Então em x = x0, temos um ponto de mínimo do lucro. g) F; esta sentença seria V não fosse o conectivo ou; para que o lucro seja máximo precisamos das três condições ocorrendo simultaneamente - conectivo e. h) V; a estimativa de lucro com a 101a unidade é negativa, assim o lucro diminuirá com a produção e venda da 101a unidade. i) V; a estimativa de lucro com a 30a unidade é positiva, assim o lucro aumentará com a produção e venda da 30a unidade. j) F; aqui se compara a estimativa do custo da 51a unidade com o custo exato dessa unidade; como a estimativa foi menor do que o custo exato, da elaboração da es- timativa à efetiva produção da unidade, os custos cresceram mais rapidamente do que o previsto, atingindo valores mais elevados. A estimativa é composta pressu- pondo que o ritmo se mantenha - pela reta tangente à curva - e o valor exato é o que se passa de fato - com a curva de custos totais. Desse modo só podemos ter a reta tangente abaixo da curva e, consequentemente, concavidade para cima. Gabarito 111 50 51 t CT x CT(50) CT(51) CMg(50) k) V; se o item j é F, este só pode ser V. l) F; f não pode representar custo total, pois f(0) = −3 000 = CF < 0 ??. m) V; f pode representar uma função custo total, pois f(0) = 2750 = CF > 0; f é sem- pre crescente - calcule a derivada primeira para verificar - cresce lentamente até certa produção e rapidamente após ela - calcule a derivada segunda verificando concavidade para baixo até certo x e para cima após ele). Toda função custo deve ter ao menos essas 3 características. n) F; esse é o custo exato da 56a unidade; o custo exato da 55a unidade é CT(55) - CT(54). o) F; o custo exato da 48a unidade é CT(48) - CT(47); o CMg(47) é uma estimativa do custo da 48a unidade. p) V; RMg(x) = −3x 2 + 2x + 1; RMg(x) = 0 para x = 1 e para x = –1/3 - valor negativo que desprezamos. Como RMg (x) > 0 para 0 < x < 1 e RMg (x) < 0 para x > 1, temos em x = 1, um ponto de máximo da receita total. Como RT(x) = xy = x(–x2 + x + 1), temos y = -x2 + x + 1, para a função demanda ou função preço. Assim, para x = 1, yótimo = -1 2 + 1 + 1 = 1. q) F; RMg(x) = -60x + 1800; RMg(x) = 0 para x = 30. Como RMg (x) > 0 para 0 < x < 30 e RMg (x) < 0 para x > 30, temos em x = 30, um ponto de máximo da receita total. Como RT(x) = xy = x(–30x + 1800), temos y = -30x + 1 800, como a função demanda ou função preço. Assim, para x = 30, yótimo = -30 · 30 + 1 800 = 900. r) F; basta determinar LT(x) = RT(x) - CT(x) ou seja, LT(x) = −x2 + 980x - 4000 e LMg(x) = −2x + 980. A derivada se anula para x = 490. Como LMg (x) > 0 para 0 < x < 490 e LMg (x) < 0 para x > 490, temos em x = 490, um ponto de máximo do lucro total. x = 4 e x = 976 são valores que se obtêm zerando a função lucro - BEPs portanto - e não a derivada. s) V; verjustificativa do item r. 112 Aplicações da matemática CAPÍTULO 10 COnCeiTO De inTeGrAL: AnTiDerivADA inTeGrAçãO De fUnções POLinOmiAis ExErcícios E problEmas propostos 1. a) 5x + k, k Î Â h) 1 , k kx Â- + Î b) 3 23 , 3 xx x k k Â- + + Î i) 4 33 1 4 , 33 x k k x Â- + + Î c) 23 5 , 2x x k k Â+ + Î j) Â- + Î 2 22 , 5 2 xx x k k d) 2x + x3 - 2x4 + k, k Î Â k) 2 2 , 3x x x k k Â- + Î e) 53 , 5x k k Â+ Î l) 3 23 , 5x x k k Â+ Î f) 6 41 1 , 2 2x x k k Â- + Î m) 22 2 , 5 3x x x x k k Â+ + Î g) x4 - x3 + 3x2 - x + k, k Î Â n) x2 t + k, x, k Î Â 2. C 3. 6 5 4 3 23 7 20 13 1200 , 2 5 3 2x x x x x x k k Â- + - + + + Î 4. 4 3 27 107( ) 2 214 2 4 xg x x x x= + + + - 5. D 6. F(x) = x2 + 2x + 3 7. 2 0 0 0 0( ) , a2 ats t s v t s ,v , Â= + + ∈ inTeGrAL DAs fUnções reCeiTA mArGinAL, CUsTO mArGinAL e LUCrO mArGinAL ExErcícios E problEmas propostos 1. RT (x) = -5x2 + 15x 2. RT (x) = -10x2 + 1 000x 3. CT (x) = x3 - 6x2 + 14x + 8 000 4. CT (x) = 1 875 + 500x + 3x2 Gabarito 113 5. LT (x) = -2x2 + 256x - 5 600 6. ( ) 100 2500LT x x x= - - 7. ( ) 500RT x x= 8. CT (x) = 1 444 + 708x + x2 9. y = -15x + 1 500 10. = + + = + + 2765 625( ) 1000 ; ( ) 1000 765 625MeC x x CT x x xx ExErcícios E problEmas complEmEntarEs 1. Sendo k Î Â: a) 2 32 3 2x x x k− + + i) 5 4 1 k x + b) –1,3x6 + 2x5 + 2,4x3 + k j) 1 k x + c) 2 31,3 2 xx x k+ + + k) 3 2 4 1 x x k x + + d) pr2 + k l) 4 3 5 3 6 4 2 x k xx x + + + + e) 34 3 r kp + m) 2 9 33x k x x + + + f) 25 k x + n) 1x kx + + g) 1 4 k x + o) ex + k h) 3 1 k x + p) –cos x + k 2. B 3. LT(x) = -x3 - 5x2 + 3 000x - 8 000 4. (I) (c); (II) (a); (III) (b); (IV) (d) 5. RT(x) = -50x2 + 1 222x 6. a) determinar CT(x) por integral e dividir por x; b) derivar CT(x); c) dividir RT(x) por x; d) subtrair o CT(x) da RT(x); 114 Aplicações da matemática e) integrar RMg(x); f) integrar RMg¢ (x) e integrar RMg(x); g) subtrair CMg(x) da RMg(x); h) multiplicar CMe(x) por x; i) integrar LMg(x) e subtrair o CF; j) subtrair o CMg(x) da RMg(x), integrar e subtrair CF do resultado; k) integrar LMg(x) e substituir x0 para determinar a constante; l) integrar RMe¢ (x) e multiplicar RMe(x) por x; m) p = RMe(x); n) integrar a RMg(x) e dividir por x; o) dividir CT(x) por x e derivar o CMe(x). 7. (I) (b); (II) (a); (III) (c) 8. (a) (II); (b) (III); (c) (I) 9. RT(x) = -15x2 + 1 500x 10. 4 3 245( ) 1 985 000 1 900 000 2 3 2 x xCT x x x= − − − + CAPÍTULO 11 inTeGrAçãO POr sUbsTiTUiçãO ExErcícios E problEmas propostos 1. k Î ℜ a) 2 2(5 10) 20 x k+ + g) 4( 9) 4 x k− + b) 3 2( 5) 6 x k+ + h) 3 2( 1) 2 x x k+ + + c) 3 2(5 5) 6 x k+ + i) 4 3 2( 2 4 ) 4 x x x k+ − + d) 2 2(7 14 ) 28 x x k+ + j) 235 51 5 2 4 xx k + + e) 2 2( 2 6) 4 x x k− + + k) 3 4( ) 2 x x k− + f) 6( 1) 2 x k+ + l) 3 4( ) 4 x x k− + Gabarito 115 2. C 3. 6( 5)( ) 286 xF x -= - 4. k Î ℜ a) 5 5 x k ln + c) 2sen 2 x k+ e) 2tg 2 x k+ b) 25 ln x + k d) sen x + k f) 4sen 2 x k+ ExErcícios E problEmas complEmEntarEs 1. k Î ℜ a) 535 4 x x k+ i) 3 32 ( 1) 1 3 x x k+ + + b) 1 (2 1) 2 1 3 x x k- - + j) 2 21 ( 1) 1 3 x x k- - + c) 31 ( 3 8) 3 8 4 x x k- - + - + + k) 3 2 233 4 ( 2 ) 8 x x k+ + d) 231 (3 2) 2 x k+ + l) 3 2( ) 2 x x k + + e) 2 233 ( 1) ( 1) 8 x x k+ + + m) 32 23 ( 1) 1 4 x x k- - + f) 2 22 ( 3 2) 3 2 3 x x x x k+ + + + + n) 3 2ln x x x k+ + + g) 61 ( 9) 6 x k- + o) 1ln x k- + h) 3 4ln x k- + p) ln|x| + k inTeGrAçãO POr PArTes ExErcícios E problEmas propostos 1. k Î ℜ a) 22 2 4 x xln x k- + c) 3 1 3 3 x x k ln ln æ ö÷ç - +÷ç ÷÷çè ø b) –xsen x - cos x + k d) sen x - xcos x + k 116 Aplicações da matemática ExErcícios E problEmas complEmEntarEs 1. k Î Â a) (x9 + x6 + 1)1000 + k b) (3x - 6)5(x + 2)5 + k c) (x5 + x3 + 1)3 + k d) 2 9x k− + e) (2x - 1)2 (2x + 1)2 + k f) 1( 1) k x x + + g) (x + 2)9(x2 + 5x + 6) + k h) 21 ln(1 ) 2 x k+ + i) 21cos 2 x k− + j) 2 1 2( 1) k x − + − k) 1 1 sen 2 2 4 x x k+ + l) (3x + 2) sen x + 3 cos x + k CAPÍTULO 12 inTeGrAL DefiniDA ExErcícios E problEmas propostos 1. a) 3 f) 165 k) 1 6 b) 16 g) 16 l) 18 c) 12 h) 1 2 m) 33 2 2 d) 23 i) 14 3 n) 0 e) 0 j) – 1 6 o) –2 2. a) 3 b) 16 c) 12 d) 16 Gabarito 117 áreA De reGiões LimiTADAs POr CUrvAs ExErcícios E problEmas propostos 1. B 2. 193 3. 415 5x + y – 3 = 0 y = x + 1 y = –x + 1 A B C D x y 3 5 1 2 3 1 0 4. A 5. D 6. A 7. a) 3 −1 1 2 3 4 −1 1 2 3 4 y x0 118 Aplicações da matemática b) 16 −1 1 −1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 y x0 c) 12 −1 1 1 2 y x 0 Gabarito 119 d) 23 −1 1 1 2 y x0 e) 12 −1 1 −1 1 y x0 120 Aplicações da matemática f) 165 −4 −3 −2 −1 1 2 3 −30 30 60 90 120 150 180 210 240 y x0 g) 16 −3 −2 −1 1 2 3 −2 2 4 6 8 y x0 Gabarito 121 h) 12 −3 −2 −1 1 2 3 −2 2 4 6 8 y x0 i) 143 −1 1 2 3 −2 2 4 6 8 y x0 3 122 Aplicações da matemática j) 1 6 −1 1 2 3 4 5 −2 2 4 6 8 y x0 k) 1 6 −1 1 2 3 4 5 −2 y x0 Gabarito 123 l) 18 −1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 −1 1 2 3 4 5 y x0 m) 33 2 2 1 2 3 1 2 y x0 124 Aplicações da matemática n) 2 1 2 3 −1 1 2 y x0 o) 2 1 2 3 4 5 −1 1 2 y x0 Gabarito 125 8. a) 112 1 1 x0 y b) 12 −1 1 2 −1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 y x0 126 Aplicações da matemática c) 18 −1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 −1 1 2 3 4 5 6 y x0 d) 168 −1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 20 30 40 y x0 Gabarito 127 e) 10 −1 1 −1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 x0 y f) 2048 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 −70 −60 −50 −40 −30 −20 −10 10 20 30 40 50 60 70 y x0 128 Aplicações da matemática g) 23 −2 −1 1 2 3 4 −2 −1 1 2 3 4 5 y x0 h) ln 2 −2 −1 1 2 3 4 −2 −1 1 2 3 4 5 y x0 Gabarito 129 i) 120 −1 1 2 3 1 y x0 j) æ ö÷ç- ÷ç ÷÷çè ø 209 15162 4ln −15 −10 −5 5 10 15 −20 −10 10 20 y x0 4 130 Aplicações da matemática ExErcícios E problEmas complEmEntarEs 1. E 2. a) 110 1 2 1 x 0 y b) 13 1 2 1 x0 y Gabarito 131 c) 643 −2 −1 1 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 x0 y d) 31 6 −2 −1 1 2 −1 1 2 3 4 5 6 x0 y 132 Aplicações da matemática e) 54 −2 −1 1 2 −1 1 2 3 4 5 6 x0 y f) 18910 −2 −1 1 2 3 4 −1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 x0 y Gabarito 133 g) 2 1- −2 −1 1 2 3 −1 1 0 x y 3. a) 12 b) 9 10 c) 99 100 d) 999 1000 4. Respostas pessoais 5. D APLiCAções DA inTeGrAL DefiniDA ExErcícios E problEmas propostos 1. LTMÁX (20) = 11 000 2. LTMÁX (220) = 1 048 666,67 3. LT(xMÁX) + CF 4. LTMÁX (20) = 3 250 134 Aplicações da matemática 5. a) 1 800; 1 200 10 20 30 40 100 200 300 400 x y 0 o d 220 PE b) 1 876,90; 938,45 50 100 150 200 250 10 20 30 40 50 60 y o PE 0 x d 137 29,5 15,80 56,90 Gabarito 135 c) 90,09; 150,16 5 10 15 20 25 30 35 40 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 d o PE y 0 x7,75 96,75 58 d) 0,77; 1,33 1 2 3 4 −1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0 x y PE o d 136 Aplicações da matemática e) 1,00; 2,67 1 2 3 4 5 6 7−1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0 x y PE o d ExErcícios E problEmas complEmEntarEs 1. a) PE (300, 36) b) 900,00 c) 1 800,00 d) O “benefício maior” foi do consumidor ao comprar pelo preço de equilíbrio, por- que 1 800,00 > 900,00. 2. a) PE (7 500; 62,50) b) 140 625 c) 140 625 d) Os resultados são iguais. 3. E 4. 0,5708 5. D
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