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1 INTRODUÇÃO Se perguntarmos por que esta disciplina; a matemática está incluída na administração? É muito interessante fazermos uma análise deste fato, pois através de matérias e artigos sobre a matemática aplicada na administração, concluímos que a mesma está profundamente inserida na administração, assim como faz parte de nosso cotidiano. Fica claramente definido que a matemática contribui bastante para o administrador proporcionando a ele novas técnicas de planejamento, sejam no controle de finanças, na produção, na comercialização, negociações, ate mesmo na área de recursos humanos e em processo que envolve a administração em geral, bem como no desenvolvimento de seu raciocínio lógico. É formidável o apoio e as atividades exercidas que estimulam o raciocínio lógico e critico, dentro de variados problemas. Tem como base a idéia de selecionar à melhor tomada de decisão para diminuir riscos que podem afetar o futuro, a curto ou longo prazo. Problemas existem e sempre vão existir, e em dos objetivos da matemática é tornar o método de tomada decisões mais racional possível, para a resolução de problemas. No entendimento dos fatos, concluímos que a matemática tem como objetivo capacitar o administrador a formular o problema, estabelecer as regras a serem aplicadas para conduzir ao melhor resultado. O administrador pode contar com a ajuda significante da tecnologia de informação para o processamento de dados, produzindo informação, que ajudará a visualizar e analisar gráficos, projetos, relatórios, simulação de vendas, planejamentos das despesas, análise de receita, demanda, oferta custos, margens de lucro, etc. O fato de você ter se formado levando a sério o seu Curso de Administração que é o segundo melhor curso valorizado do mundo, em um ambiente de pesquisa, de ter sido habituado a questionar, buscar novas soluções, verificar suas idéias e compará-las com as de outros será uma vantagem no mercado de trabalho (empresas de consultoria, por exemplo). TUDO SÓ DEPENDE DE VOCÊ! Você estará mais bem preparado para enfrentar os desafios de seu futuro profissional do que alguém que recebeu apenas treinamento técnico. As 2 técnicas estão mudando a cada instante; o que é hoje a última palavra estará, em poucos anos, completamente superado. Para ser bem sucedido no mercado de trabalho é preciso estar preparado para sempre aprender mais durante toda a vida (FORMAÇÃO CONTINUADA), ter a capacidade de estudar para acompanhar e, se possível, antecipar as inovações que irão surgindo. As principais opções no mercado de trabalho são: Trabalhos na indústria e em serviços que requerem conhecimentos de modelagem matemática em empresas tais como: Petrobrás, IBM, bancos, seguradoras, indústria do petróleo, Telecom, mineradoras, operadores logísticos etc. Empresas de consultoria empresarial que trabalha com grandes empresas nacionais e multinacionais Empresas de gestão de recursos financeiros através de estratégias baseada em cenários macroeconômicos e controle de risco Empresas de consultoria na área de finanças. Carreira acadêmica prosseguindo com mestrado e doutorado em Administração de empresa e subseqüente carreira executiva. 3 FUNÇÃO RECEITA DEMANDA, OFERTA E CUSTO. 01 - FUNÇÃO RECEITA DO 1º GRAU - )(xR 1º CASO – PREÇO FIXO DE VENDA Na atividade operacional de uma empresa diversos fatores contribuem para a formação da receita proveniente do volume de vendas. Fatores como volume da produção e potencial de mercado não podem ser esquecidos na formação da receita: porem em pequenos intervalos, onde já foram consideradas as variáveis restritivas, e considerando-se o preço constante nesse intervalo de produção, o rendimento total da empresa ou receita total, será função, somente, da quantidade vendida. Supondo que sejam vendidas “x” unidades do produto, o que se recebe pela venda efetuada é chamado função receita de vendas e pode ser representada genericamente por: xPxR .)( x xR xP )( )( Onde: P = Preço fixo por unidade vendida ( P maiúsculo) x = Quantidade vendida de produtos ou serviços 02 – FUNÇÕES RECEITA MÉDIA )(xmeR – É a relação entre a Receita pela quantidade x de produtos ou serviços vendidos, ou seja, x (x)R(x)meR Observe que a Receita média é sempre igual ao preço de venda do produto )((x)meR xP 03 - Função Receita Marginal - )()( xmgR Seja R(x) a função receita de vendas de x unidades de um produto. Chamamos de receita marginal à derivada de R(x) em relação à x, e representam o efeito causado por uma pequena variação de x quantidades 4 vendidas do produto, ou seja, a receita marginal é aproximadamente igual à variação da receita decorrente da venda de uma unidade adicional, a partir de x unidades e indicamos a por: )(´)()1()( xRxRxRxmgR EXEMPLOS 01 - Se uma empresa tem um preço unitário de venda de seu produto de R$ 5.000,00 e se não vender nenhuma unidade, sua receita será zero; se vender dez unidades, seu rendimento total será R$ 50.000,00. Vê-se que a função receita, para diferentes quantidades vendidas, pode ser também representada por uma função linear que passa pela origem e tem como declividade o preço de venda. Portanto, a sua função Receita será: )(xR = 5.000,00. X R(x) 50.000,00 : Observe que a função receita é uma função linear do 1º grau e que, portanto o gráfico é uma reta que passa sempre pela origem do sistema cartesiano. 02 - Um produto é vendido por R$ 7,00 à unidade. Determine: 2.1) A função Receita: )(xR = 7,00.x 2.2 – O gráfico correspondente para uma venda de 10 unidades do produto. Veja que atribuindo dois valores arbitrários a x = 0 e x = 10 termos: 7,00 7,00.0 0( ) (0) (0)R x R Rx 7,00 7,00.10 70,00( ) (10) (10)R x R Rx R(x) : x (quantidade) 70 0 10 x (quantidade) 10 0 0 5 Veja a tabela abaixo, para a receita de x = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6,... Unidades vendidas. x R = 7.x x R = 10.x x R = 25.x 0 R = 7.0 = 0 0 R = 10.0 = 0 0 R = 25.0 = 0 1 R = 7.1 = 7,00 1 R = 10.1 = 10,00 1 R = 25.1 = 25,00 2 R = 7.2 = 14,00 2 R = 10.2 = 20,00 2 R = 25.2 = 50,00 3 R = 7.3 = 21,00 3 R = 10.3 = 30,00 3 R = 25.3 = 85,00 4 R = 7.4 = 28,00 4 R = 10.4 = 40,00 4 R = 24.4 = 100,00 5 R = 7.5 = 35,00 5 R = 10.5 = 50,00 5 R = 25.5 = 125,00 6 R = 7.6 = 42,00 6 R = 10.6 = 60,00 6 R = 25.6 = 150,00 2.3) Se )(xR = 7,00.x, quantas unidades do produto devem ser vendidas para que a Receita seja de R$ 28.000,00? Se )(xR = 7,00.x Temos que P/ )(xR = 28.000,00 28.000,00 = 7,00.x 00,7 00,000.28 x x = 4.000 unidades 2º CASO: O PREÇO PODE SER MODIFICADO COM CONSEQUENTE VARIAÇÃO DE DEMANDA DE MERCADO – FUNÇÃO RECEITA DO 2º GRAU. Vimos anteriormente como obter a função receita do 1º grau considerando o preço fixo. Daqui por diante veremos também alguns exemplos de como obter a função receita quadrática pela venda de x unidades do produto, quando o preço pode ser modificado, com conseqüente variação de demanda do mercado, pois quanto menor o preço, maior será a demanda ou 6 procura desse produto, o qual será mais especificamente mostrado mais adiante no estudo de função demanda e função oferta. 01 – Numa empresa o preço de venda do seu produto é dado pela função 20( )p xx para x < 20. Determine: 1.1) A função receita 1.2) O gráficoda função receita 1.3) O nível de produção que maximiza a receita 1.4) A receita máxima da empresa 1.5) Qual o intervalo de produção que proporciona uma receita positiva 1.6) A função receita média 1.7) A função preço de venda do produto 1.8) ) O preço máximo de venda do produto 1.9) A função receita marginal 1.10) O gráfico da função receita média e marginal num mesmo sistema cartesiano 1.11) Qual o menor nível de produção para que a receita seja de R$ 75,00 1.12) É viável para o empresário um nível de produção que anule a receita da empresa? RESOLUÇÃO 1.1. Para P = 20 – x, temos: 2. (20 ). 20( ) ( ) ( )R P x R x x R x xx x x 1.2. Gráfico da função Receita: Como se trata de uma função quadrática temos: a) Cálculo dos zeros da função - Os zeros da função quadrática que correspondem aos valores de IRx para os quais a função se anula, graficamente corresponde aos pontos em que a parábola intercepta o eixo das abscissas ou eixo Ox, cujas raízes podem ser calculadas pela fórmula de 7 Báskara dado por a acbbx 2 42 . Para a função receita dada por 220( )R x xx , temos: 20 20 0 .( 20 ) 0 ´ 0( ) 20 0 ´́ 20 R x x x x xx x x b) Cálculo do Vértice da parábola ´ ´́( ; ) ( , ) ( )( )2 4 2 b x xV x y V ou x e y f xv v v v va a Então: 0 20 20 10( ) ( )2 2 x xv v 2 2( ) ( 20 ) (10) ( 20.10 10 ) (10) 200 100( ) (10) 100 y f x x x f fv v v v f Portanto o vértice da parábola será: (10 :100)V c) Cálculo dos interceptos São os pontos de intersecção do gráfico de uma função com os eixos das abscissas (eixo x) e o eixo das ordenadas (eixo y), ou seja: Coordenadas com o eixo das ordenadas ( 0 ; y) 2/ 0 20.0 0 0 0 0(0) (0) ( )P x R R R x Coordenadas com o eixo das abscissas (x ; 0) e P/ 20 20 0 .( 20 ) 0 ´ 0( ) 20 0 ´́ 20 R x x x x xx x x Portanto os interceptos são: Coordenadas dos eixos das ordenadas ( 0 ; 0 ) e Coordenadas dos eixos das abscissas (0 ; 20). O gráfico da função receita será: 8 R(x) 1.3) O nível de produção que maximiza a receita O nível de produção que maximiza a receita é para 10x unidades 1.4) A receita máxima da empresa A receita máxima é dada pelo nível de produção de 10 unidades. Portanto: 2 220 20.10 10 200 100 100,00( ) (10) (10) (10)R x x R R Rx Outra maneira de calcularmos a receita máxima de produção da empresa: 2 2( ) ( ) ( 20 ) (10) ( 20.10 10 ) (10) 200 100( max .) ( ) (10) 100, 00 ( ) 100,00( max.) R x y f x x x f fv v v v f R x 1.5) Qual o intervalo de produção que proporciona uma receita positiva O nível de produção que maximiza a receita é para 0 20x unidades 1.6) A função receita média x R R xxme )( )( xxRx x x x x xxR mexme 20)(220 22 )( Obs. A receita média é sempre uma função decrescente e igual ao preço de venda desse produto. 1.7) A função preço de venda do produto A função preço de venda do seu produto é dada pela função 20( )p xx para x < 20. 1.8) ) O preço máximo de venda do produto 100,0 0 0 10 20 x (unidades) 9 O preço máximo que os consumidores estão dispostos a pagar é para o nível de produção de x = 10 unidades. Portanto: 20 20 10 10,00( ) (10) (10)P x P Px 1.9) A função receita marginal Se a receita marginal é a derivada de R(x) em relação à x, e indicamos a receita marginal por )(´)( xRxmgR . ANEXO I: TEORIA E APLICAÇÕES DO CÁLCULO - DERIVADA DAS PRINCIPAIS FUNÇÕES ELEMENTARES REGRAS GERAIS DE DERIVAÇÃO Mesmo que nossa habilidade no cálculo de limites seja bastante boa, utilizar diretamente a definição para calcular derivadas de funções é uma tarefa um tanto quanto trabalhosa, que pode se transformar num processo penoso e cansativo. Para evitar este tipo de transtorno, precisamos estabelecer regras gerais que permitam, a partir de umas poucas derivadas conhecidas, derivar qualquer função que possa ser obtida a partir daquelas outras, por meio de operações elementares, isto é, adição, multiplicação por constante, multiplicação e divisão. A expressão DERIVADA é costumeiramente empregada no lugar de Função derivada ou de Derivada de uma função. Doravante faremos uso dessas fórmulas ou regras com o principal objetivo, de transformar o processo de derivar funções em simples manipulações algébricas, o que torna esta tarefa menos penosa, ou, até mesmo, fácil e agradável. 01 – A DERIVADA DE UMA FUNÇÃO CONSTANTE É NULA. Se k é uma constante e 0( ) , e então f (́x) = 0f x cx para todo x real. 10 Exemplos: a) 0 5 ' yy b) 0 3 ' yy 02- Derivada da função potencia: Seja a função por nxxf )( derivável num certo intervalo. Então a sua derivada nesse intervalo é 1.)(´ nxnxf Exercícios resolvidos: Calcule a derivada das seguintes funções: a) 23)( xxf 123.2)(́ xxf xxf 6)(´ b) 01022534)( xxxxxf 10.02.15.2 134.3)(́ 1112 xxxxf 210212)(´ xxxf c) 3 5 )( xx f 3.5)( xxf 135.3)(́ xxf 415)(´ xxf 4 15 )(´ xx f d) 3 5 3 5 ( ) ( ) 7 7 8 8x x f x f x 3 2 21 5 5 5 ( ) ( ) ( ) ( ) 2 5 7 3 7 3 21 21´ . . ´ . . ´ ´ 8 5 8 5 40 40 x x x xf x f x f x f x ( ) 5 2 21´ 40 xf x Conseqüentemente, a derivada da função identidade é igual à unidade. 1/)( nPe nxxfSeja 11 xxfxfxxfxxf nxnxfEntão ;1)(´1.1)(´ 01)(´ 11.1)(´ 1.)(´: Exercícios de fixação: Determine a derivada das seguintes funções: 1) 40)( xf 2) 7 3)( xf 3) 12)( xf 4) xxf 25)( 5) xxf 9)( 6) xxf 3 .7)( 7) xxf )( 8) 64)( xxf 9) 200)( xxf 10) 35)( xxf 11) 5 4)( x xf 12) 3 2)( xxf 13) 4 3 15)( x xf 14) 53 4)( xxf 15) 64 3)( x xf 16) 4 3 9 8)( xxf 17) 3 2 6)( xxf 18) 45)( xf 12 19) 8 7)( 5 3 3 2 x x xf 20) 3 2 5 3 2( ) 5 3 f x x x 03 - Derivada da função logarítmica Se 1( ) ln , então f (́x) = x f x x , para x > 0 ( A derivada do logaritmo neperiano de x é o inverso de x ) 04 - Derivada das Funções Seno e Cosseno (a) Se ( ) , então f´(x) = cosx f x senx para todo x real; (b) Se ( ) cos , então f´(x) = -senxf x x para todo x. 05 - Derivada da Função Exponencial x x f(x) = a , então f '(x) = a ln , para todo x real ( com a > 0 e a 1)e aS Propriedades Operatórias Derivada da soma de duas funções – É a soma das derivadas das funções '')(')( vuxfvuxf Derivada da diferença de duas funções – É a diferença das derivadas das funções '')(')( vuxfvuxf Derivada do produto '.'.)('.)( vuvuxfvuxf 13 Exemplo: 2(10 3 2).( 4 5)( )f x x xx 2 1 1 1 1 1 0 0´ (2.10 1.3 ).( 4.1 ) ´ (20 3 ).( 4. )( ) ( ) ´ (20 3).( 4) ´ 80 12( ) ( ) f x x x f x x xx x f x f xx x Derivada do quociente 2 '.'.)(')( v vuvuxfv uxf Exemplo: 2 2 33 (3 4).( 1) ( 4 10).24 10( ) ´( )2 2 21 ( 1) x x x x xx xf x f x x x EXERCICIOS DE FIXAÇÃO Determine a derivada das seguintes funções: 21) 24)( 3 xxxf 22) xxxxf 23 2 1)( 34 23) xxxxf 3.2)( 2 24) xxxxf 4523)( 2 25) 32 1)( x xxf 26) 123 36 xxy 27) 3 xxy 14 28) x xxy 235 23 29) 125312 xxxy 30) 242 52 3 xxy 31) 1 2 1 3 x x x xy 32) 1085 452 2 2 xx xxy Função Composta – Regra da Cadeia Utiliza-se a regra da cadeia para situações onde temos que derivar funções compostas, isto é quando a variável independente também é uma função onde: xhxhgxfxhgxf '.'')( isto é , é a derivada da função “de fora” vezes a derivada da função “de dentro”. Por exemplo: 01) 2 4( ) ( 5)f x x Temos que f ’(x) = g’(h(x)).h’(x), Então, resolvendo o exemplo, temos: 30)2 4 1 2 1 2 3 2(́ ) 4.( 5) .(2 4( 5) .2 8 .( 5)f x x x x x x x 02) 2 3( ) 5 xf x 03) 32 1 xy 15 04) 22 23 xxy 05) 4 3 1 1 x xy 06) Dado 4 31.43 xxy . Mostre se 4 14 21' x xy e calcule )15('f . 07). Dado 3 21x 9625 xxy . Mostre se 3 13 240' x xy e calcule )7('f . 1.9) Continuando com a resolução dos exercícios, temos que se a função receita é dada por 220( )R x xx , então, a função receita marginal será dada por: )(´)( xRxmgR )´ 220()( xxxmgR 1.10) O gráfico da função receita média e marginal num mesmo sistema cartesiano a) Receita média: xxRme 20)( b) Receita marginal: xxmgR 220)( Rascunho: Cálculo dos zeros das funções receita média e receita marginal. 20 / 0 20 0 20( ) ( )R x P R x xme me 2020 2 / 0 20 2 0 20 2 10( ) ( ) 2 R x P R x x x xmg mg ( )R me ; ( )R mg ( )R me ( )R mg x (unidades) 20 0 10 20 ( ) 20 2R x xmg 16 1.11) Qual o menor nível de produção para que a receita seja de R$ 75,0 Para que o menor nível de produção resulte numa receita de R$ = 75,00 temos: Se 220( )R x xx e 75,00( )R x temos que: 2 275 20 20 75 0x x x x Resolvendo a equação acima encontramos: x = 5 e x = 15. Conseqüentemente o menor nível de produção é de x = 5 unidades que irá resultar numa receita de R$ 75,00 1.12) Não é viável um nível de produção que anule a receita, o que aconteceria para x = 0 e para x = 20 unidades, pois temos que 0 < x < 20 , ou seja, para o empresário é interessante reter a venda dos produtos, até que um preço satisfatório seja oferecido por eles. É sempre bom continuarmos estudando juntos! Numa empresa de brinquedos a função receita de seus principais produtos é dada por: 02 ) xxR x 53 2 2 )( 03) 5)( xxR 04) xxR 50)( Determine para cada questão acima: a) A função receita média b) A função receita marginal c) O preço unitário de venda do produto 17 RESOLUÇÃO 02) Seja a função xxR x 53 2 2 )( a) A função receita média x R R xxme )( )( 5 3 25 3 21).5 3 2( 5 3 2 22 2 )( x x x x x x xx x xx R xme b) A função receita marginal )(´)( xRxmgR )´53 22 ()( xxxmgR c) O preço unitário de venda do produto xPR x .)( Px R x )( x R P x)( x x x xP x xxP x xx P 5 3 21).5 3 2( 5 3 2 22 2 OBS. Observe que o preço unitário de venda do produto é sempre igual a sua receita média. 03) Seja a função 5)( xxR a) A função receita média x R R xxme )( )( x x xmeR 5 )()( 5 3 2 )( xR xme 5 3 2 xP x xmeR 5 1)()( 5 3 4 )( xxmgR 18 b) A função receita marginal )(´)()( xRxmgR )´5()()( xxmgR Conclusão: Vimos que a receita marginal é decorrente da venda de uma unidade adicional a partir de x unidades. Neste caso, qualquer que seja as x unidades vendidas, a receita adicional devido à venda de mais de uma unidade não se altera e vale R$ 1,00 ( Neste caso a função receita marginal é uma função constante ). c) O preço unitário de venda do produto xPR x .)( Px R x )( x R P x )( x xP 5 04) a) A função receita média Temos que xR x 80)( 80.80)( x xR xme b) A função receita marginal xR x 80)( )(´)()( xRxmgR )´80()()( xxmgR Conclusão: Vimos que a receita marginal é decorrente da venda de uma unidade adicional a partir de x unidades. Neste caso, qualquer que seja as x 1)()( xmgR 51 1 51)1( 51)( 5 )( PPPxx P xx x xP 00,80)( xmeR 00,80)()( xmgR 19 unidades vendidas, a receita adicional devido à venda de mais de uma unidade não se altera e vale R$ 80,00 ( Neste caso a função receita marginal é uma função constante ). c) A função preço de venda do produto xPR x .)( Px R x )( x R P x)( x xP .80 05 - Numa empresa, a função receita de um determinado produto é xxxR 50 210)( . Determine: 5.1) A função receita 5.2) O gráfico da função receita 5.3) O nível de produção que maximiza a receita 5.4) A receita máxima da empresa 5.5) Qual o intervalo de produção que proporciona uma receita positiva 5.6) A função receita média 5.7) A função preço de venda do produto 5.8) ) O preço máximo de venda do produto 5.9) A função receita marginal 5.10) O gráfico da função receita média e marginal num mesmo sistema cartesiano 06 – Repita o exercício anterior supondo que a função receita da empresa é dada por. xxxR 800 24)( 7 - A função receita média de vendas de um produto é 7503)( xxmeR . Determine: 7.1) A função receita 7.2) O gráfico da função receita 7.3) O nível de produção que maximiza a receita 7.4) A receita máxima da empresa 00,80P 20 7.5) Qual o intervalo de produção que proporciona uma receita positiva 7.6) A função receita média 7.7) A função preço de venda do produto 7.8) O preço máximo de venda do produto 7.9) A função receita marginal 7.10) O gráfico da função receita média e marginal num mesmo sistema cartesiano 08 - Dez relógios de pulso são vendidos quando o seu preço é R$ 80,00; 20 relógios de pulso são vendidos quando seu preço é R$ 60,00. Qual é a equação do preço dos relógios em função da demanda, sabendo-se que é uma função linear? Resolução: Equação geral do preço dos relógios em função da demanda (Equação Geral da reta): P = ax + b P/ x = 10 temos P = 80,00 80,00 = 10.a + b P/ x = 20 temos P = 60,00 60,00 = 20.a + b Resolvendo o sistema de equações abaixo, temos: ) x(-1b + 20.a = 60 b + 10.a = 80 20 = - 10.a 10 20 a Cálculo de “b” 80 = 10.a + b 80 = 10.(-2) + b 80 = - 20 + b 80 + 20 = b Portanto a função preço em função da demanda será: P = ax + b 2a b = 100 P = - 2x + 100 ou P + 2x - 100 b - 20.a- = 60 b + 10.a = 80 21 2 1a Determine ainda: 8.1) A função receita 8.2) O gráfico da função receita 8.3) O nível de produção que maximiza a receita 8.4) A receita máxima da empresa 8.5) Qual o intervalo de produção que proporciona uma receita positiva 8.6) A função receita média 8.7) A função preço de venda do produto 8.8) ) O preço máximo de venda do produto 8.9) A função receita marginal 8.10) O gráfico da função receita média e marginal num mesmo sistema cartesiano 09 - Quando o preço for de R$ 25,00 nenhuma máquina fotográfica de um determinado tipo está disponível no mercado; para cada R$ 10,00 de aumento nopreço, 20 máquinas fotográficas a mais estão disponíveis no mercado. Qual é a função do preço da oferta? Resolução: Equação geral da reta: P = ax + b P/ x = 0 temos P = 25,00 25,00 = 0.a + b P/ x = 20 temos P = 35,00 35,00 = 20.a + b Resolvendo o sistema de equações abaixo, temos: b + 20.a = 35 b = 25 Cálculo de “a” 35 = 20.a + b 35 = 20.a + 25 35 - 25 = 20.a 10 = 20.a 20 10a Portanto a equação de oferta será: P = ax + b ( Equação geral da função afim ou do 1º grau ) 25 2 1 xP Ou 2P = x + 50 ou x - 2P + 50 = 0 22 Determine ainda: 9.1) A função receita 9.2) O gráfico da função receita 9.3) O nível de produção que maximiza a receita 9.4) A receita máxima da empresa 9.5) Qual o intervalo de produção que proporciona uma receita positiva 9.6) A função receita média 9.7) A função preço de venda do produto 9.8) O preço máximo de venda do produto 9.9) A função receita marginal 9.10) O gráfico da função receita média e marginal num mesmo sistema cartesiano 10 - Num estacionamento para automóveis, o preço por duas horas de estacionamento é R$ 5,00. A esse preço, estacionam 19 automóveis por dia. Se o preço cobrado for R$ 7, 50, estacionarão 17 automóveis. Admitindo linear a curva de demanda, obtenha sua equação. Determine ainda: 10.1) A função receita 10.2) O gráfico da função receita 10.3) O nível de produção que maximiza a receita 10.4) A receita máxima da empresa 10.5) Qual o intervalo de produção que proporciona uma receita positiva 10.6) A função receita média 10.7) A função preço de venda do produto 10.8) O preço máximo de venda do produto 10.9) A função receita marginal 10.10) O gráfico da função receita média e marginal num mesmo sistema cartesiano 23 11 – A um preço de R$ 50,00 por unidade, um grupo de artesãos fabrica colares de um único tipo e a quantidade vendida é 20 unidades por dia; se o preço por unidade é R$ 40, 00, a quantidade vendida é 30. Admitindo linear a curva de demanda, determine: 11.1) A função receita 11.2) O preço que deve ser cobrado para maximizar a receita dos artesãos. 11.3) Quantas unidades devem ser vendidas por dia para maximizar a receita. 11.4) A receita média 12 - Um produtor observou que, quando o preço unitário de seu produto era R$ 10, 00, a demanda mensal era 6.000 unidades e, quando o preço era R$ 12,00, a demanda mensal era 5.600 unidades. 12.1) Qual a equação de demanda admitindo a função do 1º grau? 12.2) Qual o preço que deve ser cobrado para maximizar a receita mensal? 13 - A função receita de um produto é xxR 00,80)( , obtenha a receita marginal para 10 unidades do produto e interprete o resultado. Resolução: Se ( ) ( )80 ( ) ´ ( ) (80 )´ ( ) 80,00x mg x mg mgR x R x R R x x R x Conclusão: Vimos que a receita marginal é decorrente da venda de uma unidade adicional a partir de x unidades. Neste caso, qualquer que seja as x unidades vendidas, a receita adicional devido à venda de mais de uma unidade não se altera e vale R$ 80,00 ( Neste caso a função receita marginal é uma função constante ). 14 - Dada a função receita, xxxR 150023)( obtenha: 14.1. A função receita marginal 24 2 2 ( ) ( )3 1500 ( ) ´ ( ) ( 3 1500 )´ ( ) 6 1500 14.2. ( 100 ) 6.100 1500 ( 100 ) 600 1500 (100) 900,00 x mg x mg mg mg mg mg R x x R x R R x x x R x x R R R Conclusão: A receita marginal decorrente da venda de uma unidade adicional a partir de 100 unidades é de aproximadamente de R$ 900,00. Podemos calcular essa receita marginal para a centésima primeira unidade de outra maneira, utilizando a própria definição de receita marginal dada por: ( ) ( ) ( 1)mgR x R x R x (100) (101) (100)R R Rmg 2 23 1500. 3.100 1500.100 3.10.000 150.000( ) (100) (100) 30.000 150.000 120.000(100) (100) R x x R Rx R R 2 23 1500. 3.101 1500.101 3.10201 151500( ) (101) (101) 30603 151500 120.897(101) (101) R x x R Rx R R 120897 120000 897(101) (101) (100) (101) (100)R R R R Rmg mg mg 14.3) )200(mgR e a interpretação do resultado. 15 - Se a função de demanda for p = - x + 40 obtenha a receita marginal. 16 - Repita o exercício anterior com a seguinte função de demanda: 5 20 300 x P 17 - Em cada caso, obtenha a receita marginal e esboce os respectivos gráficos: 17.1) xxR 5)( 17.2) xxxR 900 23)( 25 17.3) xxR 3)( 17.4) xxxR 300 25)( 18 - Em relação à questão anterior em cada caso, calcule a receita média e esboce o gráfico. 19 – Numa empresa a receita marginal de seu produto é Rmg(x) = 10 – x. Determine: 19.1) A função receita Resolução: Para calcularmos a receita conhecendo-se a receita marginal, e se por outro lado temos que a Receita marginal é a derivada da Receita, veremos a seguir que a operação inversa da derivação é a integração e, portanto concluímos que a Integral da Receita marginal é igual a sua Receita primitiva. Portanto: dxxRR mgx ).()( ANEXOS II TEORIA E APLICAÇÕES DO CÁLCULO - INTEGRAL INDEFINIDA DE UMA FUNÇÃO Seja a função f(x) cuja derivada f´(x) = g(x) contínua e “C” uma constante real indeterminada. Denominamos de Integral Indefinida da função g(x), e indicamos pelo símbolo dxxg )( a uma primitiva qualquer de g(x) que no caso é f(x), pois vimos que g(x) é a sua derivada, adicionada a uma constante arbitrária “C”. A essa integração indefinida podemos dizer, então, que é a operação inversa das operações de derivação ou diferenciação. O símbolo chama-se sinal de integral, e a constante “C” denomina-se constante de integração. CxfdxxgxgxfSe )()()()´( 26 Principais propriedades operatórias: P1 - Seja o número n -1 C n xdxx n n 1 1 , temos Obs.: Fórmula da constante: cxkkdx . P2 - Integral de uma constante k por uma função: dxxfkdxxfk .. P3 – Integral da soma: dxxgdxxfdxxgxf P4 - Integral da subtração: dxxgdxxfdxxgxf 1 lndx x c x cos xdx senx c cossenxdx x c x xe dx e c ln . xaxa dx c a EXEMPLOS Consideremos a função. 32xy A derivada de y em relação à x é representada por dx dy que é dado por 26x dx dy dxxdy .26 . Integrando ambos os membros da equação, temos: dxxdy .26 . 27 que 32 3 36 12 126 xy x y x y , que é a função primitiva, ou seja, a operação Integração é o inverso da operação derivação, isto é, quando integramos qualquer derivada de uma função, encontramos a sua função primitiva, ou ainda em outras palavras, encontramos a função que deu origem a sua derivada. Algumas integrais podem ser obtidas facilmente: Propriedades Operatórias A integral indefinida possui propriedades operatórias que são: P1 Integral da soma: dxxgdxxfdxxgxf P2 Integral da subtração: dxxgdxxfdxxgxf P3 Integral de uma constante k por uma função: dxxfkdxxfk .. E possui, também, fórmulas para a sua resolução: F1: Fórmula da potência: c n xdxx n n 1 1 , para 1n F2: Fórmula da constante: cxkkdx . Exemplos: 01 – CyyCydyydy 1 1 10 10 .0 02 - CxCxCxdxxdx 110 . 110 0 28 03 - CxCxdxx 3 4 12 44 312 2 04 - dxdxxdxxdxxdxxxx .10.5.4.2)10542( 2323 = Cxxxx 10 11 5 12 4 13 2 111213 Cxxxx 10 2 5 3 4 4 2 234 Então: dxxxx )10542( 23 Cx xxx 10 2 5 3 4 2 234 Continuemos estudando juntos ainda. Calculemos as seguintes integrais imediatas: 01 - CxCxCxdxxdxx 44 4 4 13 13 43434 02 - CxxCxxxdxdxxdxxx 2 23 3 35 11 11 3 12 12 5325325 03 - CxxCxxxdxdxxdxxx 2 25 3 310 11 11 5 12 12 1052105210 04 - CxxCxxxdxdxxdxx 2 2 4 11 11 10 10 40.44 05 - CxCxdx 3 10 10 33 06 – xxxxCxxxxCxxxx dxxdxdxxdxxdxxxx 3 2 25 3 3243 2 25 3 32 4 443 11 11 5 12 12 2 13 13 4 352234352234 07 - Cxdxxdxx ln3 133 29 08 - CxxCxxdx x dxxdx x x ln2 3 3.7ln2 12 12 .71227227 09 - Csenxxxdxsenxdxdxxsenx 3cos2cos32cos32 10 – Cxx x xxx xxxxdxdxxdxxdxxxx 2 29 3 34 22 5 2 2.9 3 3.4 2 2.5 11 11 9 12 12 4 13 13 .59243592435 11 - CxCxCxdxxdxx 3 314 2 3 2 3 .7 12 1 12 1 .72 1 .7.7 12 - 3 4.63 44 8.3 3 4 3 4 8 13 1 13 1 83 1 838 xCxCxCxdxxdxx 13 – CxxCxx Cxxdxxdxxdxxxdxxx 4 3 4.3 3 3.23 4 4 32 3 3 2 13 1 13 1 12 1 12 1 3 1 2 13 1 2 13 30 14 – C x xx CxxxCxxxdxxdx x dx dx x dxxdxdxx dx x xdx x xdx x xx 15ln3.4 1.15ln3.4 12 12 15ln3.421513.4 2 11513.42 15 2 3 2 24 2 15324 15 - Cxxdxxdx x dxx x 3arctan1 1 1 1 32 2 2 2 16 - Cxedxxedxxe 5.55 17 – Cxxe Cxxedxxdxxedxxdxxedxxe 4 4.93 13 13 .933.933.933.923 18 - Cxexdxxesenxdxdxxesenxdxdxxesenx 10cos101010 19- 3 1 2 1 1 15. 3.3 2 3 2( 5 3 10) 5 3 10 10.3 1 2 1 1 1 4 3 25 3 10. 4 3 2 x x xx x x dx x dx x dx xdx dx x x x x x 20- Após a resolução dessas questões de Integral, descanse um pouco! 31 EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO: Agora é com você. Determine a integral das funções abaixo: dxx dx x dxx dxxx dxx dxx dxx dxxxx 22 2 3 2 34 5 4 5 23 3628 3)27 )26 2035)25 18)24 )125()23 2 3)22 654)21 dx x xxx dx x xx 6 5 34 43 1.252)30 3 25)29 ANEXO II: TEORIA E APLICAÇÕES DO CÁLCULO - INTEGRAL INDEFINIDA – MÉTODO DE SUBSTITUIÇÃO É importante considerarmos que outra técnica de integração muito usada para a resolução de algumas integrais que não apresentam funções elementares imediatas, tornando-se inviável a utilização direta das três propriedades e das fórmulas apresentadas anteriormente é o método de substituição e, por isso procura-se um artifício para cairmos em algumas das primitivas imediatas, as quais deverão conhecer de memória. A técnica apresentada é muito simples chamada de integração por substituição que leva a uma expressão que lembra a regra da cadeia do cálculo das derivadas. O importante é verificar, se a integral pode ser colocada em 32 função de certa expressão multiplicada pela derivada da mesma, eventualmente a menos de um fator multiplicativo constante. Substitui-se, então, a expressão em questão por uma nova variável. Seja xf escrita na forma '.uug , em que xuu , logo uma primitiva de xf será obtida tomando-se uma primitiva de ug e substituindo u por xu . Em outras palavras: Notemos inicialmente que não existe uma fórmula imediata para o cálculo dessa integral xdxx 6 3 523 . Entretanto se fizermos: 23 5, 6 0 6 6du duu x teremos x x du xdx dx dx a integral pode ser escrita sob a seguinte forma 3.u du . Aplicando a Regra da Integral de uma potência: c u udxu n n 1 1 , para 1n , temos: 2 43 1 4 3 (3 5)3 3 2. . 3 5 6 .6 3 1 4 4 2 43 (3 5)2tan : 3 5 .6 .32 xu uu du c u du c x xdx xdx c xPor to x xdx xdx c Agora é com você. Determine a integral das funções abaixo: 01) xdxx 432 22 = 02) dxxx 1.3 32 = 33 03) dxxx 22 1 3 .2 = 04) dxxx 465 2 = 05) dx x x 82 1 2 = 06) dxxx 233 32 = 07) dx x x 4 3 2 2 = Voltando as questões propostas, agora é com você continuar com as resoluções a partir da questão 19 que consiste em calcular a função receita, conhecendo-se a receita marginal. Pensando melhor... Esse primeiro cálculo vamos fazê-lo juntos, pois você já sabe como calcular as integrais imediatas. 19.1) Temos que ( ).( )R R x dxmgx 2 2 ( ) ( ) (10 ) : 1 10 10 10.(10 ) 10 10 . 10( ) 1 1 20 1 : 10 2x Se R x x temos quemg x xxR x dx dx xdx x dx xxdxx xEntão R x Agora sim é com você! Determine: 19.2) O gráfico da função receita 19.3) O nível de produção que maximiza a receita 34 19.4) A receita máxima da empresa 19.5) Qual o intervalo de produção que proporciona uma receita positiva 19.6) A função receita média 19.7) A função preço de venda do produto9 19.8) ) O preço máximo de venda do produto 19.9) A função receita marginal 19.10) O gráfico da função receita média e marginal num mesmo sistema cartesiano 20 – Se numa empresa a receita marginal de seu produto é Rmg(x) = 80,00. Determine: 20.1) A função receita 20.2) O gráfico da função receita 20.3) O nível de produção que maximiza a receita 20.4) A receita máxima da empresa 20.5) Qual o intervalo de produção que proporciona uma receita positiva 20.6) A função receita média 20.7) A função preço de venda do produto 20.8) ) O preço máximo de venda do produto 20.9) A função receita marginal 20.10) O gráfico da função receita média e marginal num mesmo sistema cartesiano EXERCÍCIOS DE REVISÃO 21 - Numa empresa o preço de venda do seu produto é: 21.1) p = 4 - 2x. 21.2) 2 5 xp 21.3) p = - 2x + 3 35 21.4) 1 2 xp 21.5) p = 5 – 3x 21.6) 3 25 xp 21.7) 4 31 xp 21.8) p = - x 21.9) 2 53 xp 21.10) p = - 3x + 2 Determine para cada caso acima: a ) A função receita b) O gráfico da função receita c) O nível de produção que maximiza a receita d) A receita máxima da empresa e) Qual o intervalo de produção que proporciona uma receita positiva f) A função receita média g) A função preço de venda do produto h) O preço máximo de venda do produto i) A função receita marginal j) O gráfico da função receita média e marginal num mesmo sistema cartesiano Fique tranqüilo porque vamos juntos novamente exercitar mais um pouco. Numa empresa a receita marginal de seu produto é dada por: 22 ) 5 3 4)( xxRmg 23) xmgR 53 24) 00,60)( xmgR 36 Determine para cada questão acima: a) A função receita b) A função receita média c) O preço unitário de venda do produto RESOLUÇÃO 22) A função receita 5 3 4)( xxRmg dxxRR mgx ),()( a) xxxxdxdxxdxxR x 53 25 2.3 45. 3 4)).5 3 4( 2 11 )( xxR x 53 2 2 )( b) A função receita media x R R xxme )( )( x xx xmeR 5 3 22 )( x x x xmeR 1 ).5 3 22 ()( c) O preço unitário de venda doproduto xPR x .)( Px R x )( x R P x )( x x x xP x xxP x xx P 5 3 21).5 3 2( 5 3 2 22 2 OBS. Observe que o preço unitário de venda do produto é sempre igual a sua receita média. 5 3 2 xP xxR x 53 2 2 )( 5 3 2 )( x xmeR 37 xxR 60)( 2 53 xP 23) a) A função receita xR mg 53)( dxxRR mgx ),()( 2 53 2 535.3).53( 211 )( xxxxxdxdxdxxR x b) A função receita média x R R xxme )( )( 2 53 2 531). 2 53(2 53 22 2 )( x x x x x x xx x xx R xme c) O preço unitário de venda do produto xPR x .)( Px R x )( x R P x )( 2 53 2 531). 2 53(2 53 22 2 x x x x x x xx x xx P 24) a) A função receita 00,60)( xmgR dxxRR mgx ),()( dxxR .60)( b) A função receita média x R xR xme )()( 6060)( x xxRme c) O preço unitário de venda do produto 2 53 2 )( xxR x 2 53)( xR xme 00,60)( xRme 38 xPR x .)( Px R x )( x R P x)( 00,6060 x xP AGORA É COM VOCÊ! 25 – Numa empresa a receita marginal de seu produto é: 25.1) Rmg(x) = - 2x + 4 25.6) Rmg(x) = 3 - 5x 25.2) 6 4 3 )( xxmgR 27.7) 53 4 )( xxmgR 25.3) Rmg(x) = - 7x + 3 28.8) Rmg(x) = - 6x + 2 25.4) 6 5 2 )( xxmgR 29.9) 32 1)( xxRmg 25.5) 1 2 3)( xxRmg 30.10) Rmg (x) = 4 - 4x Determine para cada caso acima: a ) A função receita b) O gráfico da função receita c) O nível de produção que maximiza a receita d) A receita máxima da empresa e) Qual o intervalo de produção que proporciona uma receita positiva f) A função receita média g) A função preço de venda do produto h ) O preço máximo de venda do produto i) A função receita marginal j) O gráfico da função receita média e marginal num mesmo sistema cartesiano 00,60P 39 DEMANDA DE MERCADO E OFERTA 01 – FUNÇÃO DEMANDA DE MERCADO COM PREÇO VARIÁVEL Seja uma utilidade de bem ou serviço qualquer, e seja D a demanda ou procura de mercado desta utilidade a um preço P não fixo, pelo qual todos os consumidores estão dispostos e aptos a adquirir, em determinado período de tempo. A função que a todo e qualquer preço variável P associa a demanda ou procura de mercado D, é denominado função de demanda de mercado de venda dessa utilidade. Lembremos que a função demanda é sempre decrescente com o seu coeficiente angula negativo, e como a demanda do bem é uma função inversa do seu preço, temos que quanto maior o preço, menor será a demanda e, entre outros fatores depende: a) Do preço do bem b) Da renda do consumidor c) Do preço de outros bens d) Dos hábitos e gosto dos consumidores Obs. a) EFEITO – RENDA: Quando o preço do bem aumenta, o consumidor fica em termos reais, com menos dinheiro e, portanto, irá reduzir o consumo do bem e vice-versa. b) EFEITO – SUBSTITUIÇÃO: Se o preço do bem aumenta e o de outros bens fica constante, o consumidor procura substituir o seu consumo por outro bem similar, e se o preço diminui, o consumidor volta a aumentar o seu consumo. Há duas exceções à lei da procura: Os chamados bens de Giffen e os bens de Veblen. Os bens de Giffen são de pequeno valor, porém de grande importância no orçamento dos consumidores de baixa renda, enquanto os bens de Veblen são bens de consumo ostentatório, tais como, obras de artes, tapeçaria, automóveis de luxo, mansões iates, etc. 40 Evidentemente a função receita dessa utilidade em função da sua demanda é dada por: R(D) = P. D. Onde: R(D) = Receita em função da demanda de mercado associada à venda dessa utilidade. P = Preço variável de venda da utilidade D = Demanda de mercado ou quantidade vendida. Exemplo: O quadro abaixo ilustra a situação mostrando os valores da Receita correspondente a diversos preços e as respectivas demandas de mercado de um produto em função do preço dado por D(P) = 30 – 3P. ( Ou x = 30 – 3P ) 30 303 30 10 3 3 3 3 x x xP x P P P P D R = P.D 1 27 R = 1.27 = 27 3 21 R = 3.21 = 61 5 15 R = 5.15 = 75 7 9 R = 7.9 = 63 9 3 R = 9.3 = 27 01 – A demanda de mercado de um produto que é vendido em pacotes é dada por D(P) = 32 – 4P. Determine: 1.1. O intervalo de variação do preço 1.2. Represente graficamente a função demanda em função do preço 1.3. A função receita em função do preço 1.4. Represente graficamente a função receita em função do preço 1.5. Qual a função receita média em função do preço 1.6. Qual a função receita marginal em função do preço 1.7. O intervalo de variação da demanda 1.8. Represente graficamente a função preço em função da demanda 1.9. A função receita em função da demanda 41 1.10. Represente graficamente a função receita em função da demanda 1.11. Qual o nível de produção que maximiza a receita em função dessa demanda 1.12. Qual a receita máxima em função da demanda 1.13. Qual a capacidade máxima de produção da empresa em função da demanda 1.14. Qual o preço máximo que os consumidores estão dispostos a pagar pelo produto, em função de sua demanda. 1.15. Qual a função receita média em função da demanda 1.16. Qual a função receita marginal em função da demanda. 1.17. A receita marginal para a demanda de 10 pacotes 1.18. Determine o valor da demanda para P = 6,00 e P = 4,00 1.19. A que nível de preço a demanda será de 10 pacotes 1.20. A partir de que nível de preço a demanda será menor que 20 pacotes 1.21. A partir de que preço a demanda será maior que 24 pacotes 1.22. A que preço a demanda ficará entre 8 e 20 pacotes. RESOLUÇÃO 1.1. O intervalo de variação do preço Temos que: Como D > 0 32 - 4P > 0 32 > 4P P4 32 P < 8 Então, o preço varia no intervalo ] 0 ; 8 ], ou seja, 0 < P < 8 1.2 – Representem graficamente a função demanda em função do preço D(P) D = 32 - 4p ; 0 < P < 8 32 P 8 0 D = 32 - 4P 42 1.3 – A função receita em função do preço Se D = 32 - 4P e substituindo na equação da receita, temos que: R(P)= P.D 2 )()( 432)432(. PPRPPR PP 0 < P < 8 1.4 - Represente graficamente a função receita em função do preço. R(P) 2)( 432 PPR P ; 0 < P < 8 R (P) > 0 1.5 - Qual a função receita média em função do preço Temos que 2)( )( )()( 432 PPRex R RR P p meP então: P PPR Pme 2 )( 432 P P P PR Pme 2 )( 432 1.6 - Qual a função receita marginal em função do preço Temos que a receita marginal é a derivada da receita. Portanto: )´432()( 2)(´)( PPRPR Pmg 1.7 - O intervalo de variação da demanda Temos que a função preço em função da demanda é dada por: D = 32 – 4P 4P = 32 - D P = 44 32 D Como P > 0 0 4 8 D 4 8 D D32 ou 32D [Então: A demanda varia no intervalo ] 0, 32 ], ou seja, 0 < D < 32 64 P 0 8 4 4 8 DP P Pme R 432 )( PPR mg 832)()( 43 1.8 - Represente graficamente a função preço em funçãoda demanda 4 8 DP ; 0 < D < 32 Obs. O preço máximo P = 8,00 ocorre para uma demanda nula (D = O) 1.9 - A função receita em função da demanda. Substituindo a equação preço na função receita, temos R(D) = P.D R (D) = ( 4 8 D ) D com 0 < D < 32 1;10 - Represente graficamente a função receita em função da demanda 64,00 4 8 2 )( DDR D com 0 < D < 32 R (D) > 0 1.11 – Qual o nível de produção que maximiza a receita em função dessa demanda Resp. Para o nível de produção D = 16 pacotes, a receita máxima é de R$ 64,00 D 0 32 16 D 32 0 8 P(D) R(D) 4 2 8)( DDDR 44 1.12 - Qual a receita máxima em função da demanda Se o nível de produção que maximiza a receita é dado por D = 16 pacotes, então substituindo na função receita em função da demanda, temos: 4 8 2 )( DDR D 4 16168 2 )20( xR 4 256128)20( R 64128)20( R 00,64)20( R 1.13 - Qual a capacidade máxima de produção da empresa em função da demanda Resp. A capacidade máxima de produção da empresa em função de sua demanda é de 32 pacotes. 1.14 - Qual o preço máximo que os consumidores estão dispostos a pagar pelo produto, em função de sua demanda. Como o nível de produção é de D = 16 pacotes, e substituindo na função do preço, temos: 4 8)( D DP 4 168)( DP 48)( DP P(D)= 4,00 Resp. O preço máximo é de R$ 4,00 que resulta numa receita máxima de R$ 64,00. 1.15 - Qual a função receita média em função da demanda eD R DRRSe DmeD )( )()( )( 4 8 2 )( DDR D 4 8)( 4 8)(1). 4 8()(4 8 )( )( 2 )( 2 )( 2 )( DDR D D D DDR D DDDR D DD DR me mememe 1.16 - Qual a função receita marginal em função da demanda. 45 )(´)( DDmg RR ´)( 48)( 2DDR Dmg )( 4 .28.1)( 12 11 DDR Dmg )( 4 .28)( 1 0 DDR Dmg 1.17 - A receita marginal para a demanda de 10 pacotes 2 8)( DR Dmg 2 108)(10 mgR 2 108)(10 mgR 58)(10 mgR 1.18 - Determine o valor da demanda para P = 6,00 e P = 4,00 P = 6,00 D = 32 - 4p D = 32 – 4.6 D = 32 - 24 D = 8 pacotes P = 4,00 D = 32 - 4p D = 32 – 4.4 D = 32 - 16 D = 16 pacotes 1.19 - A que nível de preço a demanda será de 10 pacotes P/ D = 10 pacotes D = 32 - 4p 10 = 32 - 4P 4P = 32 - 10 4P = 22 50,54 22 PP 1.20 - A partir de que nível de preço a demanda será menor que 20 pacotes Temos que a demanda em função do preço é dado por: D = 32 - 4p P/ D < 20 pacotes 32 - 4p < 20 32 – 20 < 4P 12 < 4P 00,3 4 12 4 12 PPouP 1.21 - A partir de que preço a demanda será maior que 24 pacotes Temos que a demanda em função do preço é dado por: D = 32 - 4p 00,3)(10 mgR 2 8)( DR Dmg 46 P/ D > 24 pacotes 32 - 4p > 24 32 – 24 > 4P 8 > 4P 00,2 4 8 4 8 PPouP 1.22 - A que preço a demanda ficará entre 8 e 20 pacotes. Temos que a demanda em função do preço é dado por: D = 32 - 4p P/ (8 < D < 20) pacotes 8 < 32 - 4p < 20 (I) 8 < 32 - 4P 4P < 32 - 8 4P < 24 6 4 24 PP (II) 32 - 4P < 20 32 – 20 < 4P 12 < 4P 3 4 12 4 12 PPouP Fazendo )()( III temos que: 3,00 < P < 6,00 02 – Estabeleça a expressão da Receita em função da demanda R(D) = P.D para cada caso abaixo: 2.1. D = 42 – 3P 2.4. 281 PD 2.2. D = 16 – P 2.5. 8022 PPD 2.3. PD 2 1 5 . 2.6 21102 xxD FUNÇÃO OFERTA DE MERCADO Seja uma utilidade de bem ou serviço qualquer, e seja S a oferta de mercado desta utilidade a um preço P não fixo, pelo qual todos os produtores ou vendedores estão dispostos e aptos a oferecer, em determinado período de tempo. A função que o todo e qualquer preço P qualquer associa a oferta de mercado S, é denominado função de oferta de mercado de venda dessa utilidade, portanto, quanto maior o preço maior será a oferta dos produtos, pois os para quem vende, é melhor o maior o lucro. 47 Lembremos que a função oferta é sempre uma função crescente com o seu coeficiente angular positivo. Ex.: 01 - Seja a função S dada em função do preço dada por ( ) 10 10 20PS P P , onde P é o preço por unidade e S é a correspondente oferta de mercado. Determine: 1.1 – A representação gráfica da função oferta S S = - 10 + P ; 10 20P ; S > 0 1.2 – A função preço em função da oferta 1.3 – A representação gráfica da função preço em função da oferta 1.4 - A partir de que preço haverá oferta? Haverá oferta, quando S > 0 , ou seja 10 0 10,00P P 1.5 – A que preço a oferta será de 300 unidades? 1.6 - – A partir de que preço a oferta será maior que 1200 unidades? 1.7 - – A partir de que preço a oferta será menor que 2000 unidades? 1.8 - Para que preço a oferta ficará entre 150 e 450 unidades? 02 – Seja a função oferta S em função do preço dada por ( ) 15 3PS P com 400P , onde P é o preço por unidade e S é a correspondente oferta de mercado. Determine: 2.1 – A Representação gráfica da oferta em função do preço dada por ( ) 15 3PS P com 400P 2.2 – A função preço em função da oferta -10 0 10 20 10 P 48 2.3 – A representação gráfica da função preço em função da oferta 2.4 - A partir de que preço haverá oferta? 2.5 – A que preço a oferta será de 750 unidades? 2.6 – A partir de que preço a oferta será maior que 900 unidades? 2.7 – A partir de que preço a oferta será menor que 1500 unidades? 2.8 - Para que preço a oferta ficará entre 150 e 450 unidades? 03 - Seja a função dada por 2 16S P com 6P , onde P é o preço por unidade e S é a correspondente oferta de mercado. Determine: 3.1 – A Representação gráfica da oferta em função do preço dada por com 2 16S P com 6P 3.2 – A função preço em função da oferta 3.3 – A representação gráfica da função preço em função da oferta 3.4 - A partir de que preço haverá oferta? 3.5 – A que preço a oferta será de 640 unidades? 3.6 – A partir de que preço a oferta será maior que 3200 unidades? 3.7 – A partir de que preço a oferta será menor que 1600 unidades? 3.8 - Para que preço a oferta ficará entre 800 e 2400 unidades? 04 - Seja a função dada por 2 7 10S P x com 7P , onde P é o preço por unidade e S é a correspondente oferta de mercado. Determine: 0 P S 4 - 4 - 16 6 20 2 16S P ; 4 6P ; 0 20S 49 4.1 - A Representação gráfica da oferta em função do preço dada por 2 7 10S P x 7P 4.2 – A função preço em função da oferta e represente graficamente 4.3 - A representação gráfica da função preço em função da oferta 4.4 - A partir de que preço haverá oferta? 4.5 – A que preço a oferta será de 640 unidades? 4.6 – A partir de que preço a oferta será maior que 3200 unidades?4.7 – A partir de que preço a oferta será menor que 1600 unidades? 4.8 - Para que preço a oferta ficará entre 800 e 2400 unidades? O PREÇO DE EQUILÍBRIO E QUANTIDADE DE EQUILÍBRIO DE MERCADO NA CONCORRÊNCIA PERFEITA A oferta e a demanda do bem x conjuntamente determinam o preço de equilíbrio no mercado de concorrência perfeita. O preço de equilíbrio (PE) é definido como o preço que iguala as quantidades demandadas pelos compradores e as quantidades ofertadas pelos vendedores, de tal modo que ambos os grupos fiquem satisfeitos. A quantidade correspondente ao preço de equilíbrio é denominada de quantidade equilíbrio (QE) de mercado da utilidade. Ex.: 01 – Seja a função de demanda dada por D (x) = 140 - 2P (x) (demanda) e a função oferta dada por S (x) = - 10 + P (x) (oferta) Px Dx = 140 – 2Px Sx = - 10 + Px 30 140 – (2 x 30) = 80 - 10 + 30 = 20 40 140 – (2 x 40) = 60 - 10 + 40 = 30 50 140 – (2 x 50) = 40 - 10 + 50 = 40 60 140 – (2 x 60) = 20 - 10 + 60 = 50 Observando-se a tabela acima, percebe-se facilmente que o preço de equilíbrio é R$ 50,00 e, a quantidade de equilíbrio é 40 unidades. 50 Para se obter o preço de equilíbrio, seria mais fácil igualarem-se as quantidades demandadas e ofertadas (já que o preço de equilíbrio iguala as duas quantidades). Se D (x) = 140 - 2P (x ( demanda ) e S (x) = - 10 + P (x) (oferta), temos que: 150140 2 10 2 10 140 3 150 50,00 3 p p P P P P P Logicamente a quantidade de equilíbrio (QE) será: ( ) ( ) ( ) ( )140 2 140 2.50 140 100 40x x x xD p D D D 02 – Das equações abaixo, quais podem representar funções de demanda e quais podem representar funções de oferta? a) P = 30 – 3x (Lê-se: preço em função da demanda) b) P = x + 20 (Lê-se: preço em função da oferta) c) P – 5x +30 d) 2x +2p = 500 e) X – 5p = 120 Obs. A função demanda é sempre uma função decrescente, ou seja, o coeficiente angular é sempre negativo, enquanto que na função oferta que é uma função crescente, o seu coeficiente angular é sempre positivo. 03 – Determine o preço de equilíbrio de mercado para as seguintes situações: a) p = 20 + 2x e p = 30 - 10x b) p = 6x + 40 e p - 100 = 2x c) 04 - Num certo mercado as funções de oferta e demandas são dadas respectivamente por p = 0,9 + 18 e p = 45 - 0,6x. Se o Governo tabelar o preço de venda em R$ 27,00 por unidade, em quantas unidades a demanda excederá a oferta. 51 05 - As funções de oferta e demanda de certo produto são respectivamente p = 20 + 0,5x e p – 50 = 0,5x. Determine: a) Qual o preço de equilíbrio de mercado b) Se o Governo instituir um imposto igual a R$ 3,00 por unidade vendida, cobrado junto ao produtor, qual o novo preço de equilíbrio c) Nas condições do item “ b” qual a receita arrecada pelo Governo 02 - FUNÇAO CUSTO - )(xC Seja x a quantidade produzida de um produto. O custo total depende de x e à relação entre eles chamamos função custo total (e indicamos por CT(x)). Verifica-se que, em geral, existem alguns custos que não dependem da quantidade produzida, tais como seguros, aluguel, etc. À soma desses custos, que independem da quantidade produzida, chamamos custo fixo (e indicamos por Cf).À parcela de custos que depende de x chamamos custo variável (e indicamos por Cv), ou seja, os custos (C) de uma empresa devem ser classificados em fixos (CF) e variáveis (CV). Supondo que sejam produzidas x unidades de certo produto, o custo total C(x), em qualquer nível de produção é a soma do custo fixo e o custo variável, e será dado por: CT(x) = CF + CV Onde: CT(x)= Custo total CF = Custo fixo CV = Custo variável Custos fixos - São aqueles que, dentro de determinada capacidade de produção permanecem constantes em seu total, apesar das variações dos volumes de produção ou venda, como por exemplo, o aluguel do imóvel, 52 depreciação, juros, instalações e equipamentos, que permanecerá fixo, ou não variável, independentemente de volume de produção ou vendas. Os custos fixos possuem as seguintes características: a) são quantias fixas dentro de certos limites de produção ou até a capacidade máxima de produção. b) são fixos em seu total, mas diminuem unitariamente à medida que a produção aumenta. Custos variáveis - São aqueles que variam em seu total, conforme flutuem as atividades produtivas da empresa. São exemplos típicos as comissões dos vendedores, a matéria-prima utilizada, a mão-de-obra direta, gastos promocionais, variando de acordo com as flutuações de venda ou produção, ou seja, quanto maior a produção, maior será a parcela de custo variável. Podemos dizer que xpxCV .)( em que “p” é o preço variável médio de produção. Os custos variáveis possuem as seguintes características: a) variam no total em proporção direta ao volume de atividade: b) permanecem relativamente constantes, no ponto de vista unitário, mesmo que o volume de atividades varie. OBS.: A) - MARGEM DE CONTRIBUIÇÃO POR UNIDADE Chama-se margem de contribuição por unidade à diferença entre o preço de venda e o custo variável por unidade, ou seja: MC = PV -- CV B) - CUSTO MÉDIO OU CUSTO UNITÁRIO Chama-se custo médio de produção ou custo unitário, o custo total dividido pelo número de unidades x. x xCxCm )()( 53 C) – CUSTO VARIÁVEL MÉDIO DE PRODUÇÃO Chama-se custo Variável médio de produção, o custo variável dividido pelo número de unidades x, que é dado por: x xCVxmCV )()( Para calcular o percentual (%) de cada um dos itens que compõem o demonstrativo de resultados de uma empresa, devemos dividi-lo pela Receita de Vendas, multiplicando o resultado por 100. Veja o exemplo abaixo: 01 - Numa dada empresa a Receita de Vendas e de R$ 15.000,00 e os Custos Variáveis é de R$ 4.500,00. Determine o percentual dos Custos variáveis. % dos Custos Variáveis Totais = 100 Re var x vendascomtotalceita totaisiáveisCustos % dos Custos Variáveis Totais = %30 00,000.15 00,000.450100 00,000.15 00,500.4 x Isso quer dizer que os Custos Variáveis Totais representam 30% da Receita Total com vendas. Adote o mesmo procedimento para os demais itens. 13.2 - Função Custo Marginal - )(xmgC Seja C(x) a função custo de produção de x unidades de um produto. Chamamos de custo marginal à derivada de C(x). Indicamos o custo marginal por )1()()(´)( xCxCxmgCCxmgC . EXEMPLOS 01 - O custo fixo de fabricação de um produto é de R$ 30,00 e o custo variável por unidade é de R$ 2,00. Determine: 54 1.1) A função custo fixo 1.2) A função custo variável 1.3) A função custo total 1.4) O custo de produção de três unidades do produto 1.5) O custo de produção de quatro unidades do produto 1.6) A função custo marginal 1.7) O custo de produção da quarta unidade do produto 1.8) A função custo médio 1.9) ) O custo médio de produção das quatro primeiras unidades do produto 1.10) A função custo variável médio 1.11) O gráfico das funções custo fixo, custo variável e custo total num mesmo sistema cartesiano. Resolução: 1.1) A função custo fixo CF(x)= 30,00 1.2) A função custo variável CV(x) = p.x CV(x) = 2.x 1.3) A função custo total C(x) = 30 + 2x 1.4) O custo de produção de três unidades do produto Se C(x) = 30 + 2x P/ x = 3 C(3) = 30 + 2.3 C(3) = 30 + 6 C(3) = 36,00 1.5) O custo de produção de quatro unidades do produto Se C(x) = 30 + 2x P/ x = 4 C(4) = 30 + 2.4 C(3) = 30 + 8 C(3) = 38,00 55 1.6) A função custo marginal Se )1()()(´)( xCxCxmgCCxmgC . 1.7) O custo de produçãoda quarta unidade do produto Se )1()()(´)( xCxCxmgCCxmgC . (4) (4) (3) (4) 38 36 (4) 2,00C C C C Cmg mg mg 1.8) A função custo médio 30 2( ) 30 2( ) ( ) ( ) 30( ) 2 C xx xC x C x C xme me mex x x x C xme x 1.9) ) O custo médio de produção das quatro primeiras unidades do produto (4) (4) (4) 30 2 7,5 2 9,50 4 30( ) 2C x C C Cme x 1.10) A função custo variável médio 00,2)(.2)()()( xmeCVx xxmeCVx xCVxmeCV 1.11) O gráfico das funções custo fixo, custo variável e custo total num mesmo sistema cartesiano. 30 CV(x) = 2x C(x) = 30 + 2x CT(X) ; CV(X) ; CF(x) 0 10 x (unidades) 40 5 CF(x) = 30 56 02 - Considerem a função custo 30050025,1302,0)( xxxxC O custo marginal é dado por 5005,1.2202,0.3)´()( xxxCxmgC 5003206,0)( xxxmgC Se quisermos o custo marginal para x = 10 teremos 50030650010.32)10(06,0)10( mgC . 476)10( mgC Portanto, o custo marginal é aproximadamente igual à variação do custo, decorrente da produção de uma unidade adicional a partir de x unidades. No exemplo dado, 476)10( mgC representa, aproximadamente, C(lI) - C(lO), ou seja, o custo de produção da 11ª unidade. 03. Dada a função custo 000.1000,150)( xxC , obtenha o custo marginal e interprete o resultado. Resolução: 00,150)(')( 1000.00,150)( xCxC xxC mg Conclusão: O Custo marginal é o custo decorrente da produção de uma unidade adicional a partir de x unidades. Neste caso, qualquer que sejam as x unidades o custo adicional devido à produção de mais uma unidade é de 150,00 reais. 04. Dada a função custo 00,20000,20250,2330,0)( xxxxC , obtenha: 4.1) O custo marginal )(xmgC 57 4.2) )5(mgC e a interpretação do resultado; 4.3) )10(mgC e a interpretação do resultado. Resolução 4.1) 00,20.50,2.230,0.3)(')( 2 xxxCxCmg 00,20.00,5.90,0)( 2 xxxCmg 4.2) 50,1700,2000,2525.90,000,2000,5.55.90,0)5( 2 mgC O Custo marginal decorrente da produção de uma unidade adicional a partir de 5 unidades é de 17,50 reais. 4.3) 00,6000,2000,50100.90,000,2010.00,510.90,0)10( 2 mgC O Custo marginal decorrente da produção de uma unidade adicional a partir de 10 unidades é de 60,0 reais. 05. Repita o exercício anterior para a seguinte função custo: 00,20000,5210,0)( xxxC 06 - Dada a função custo 20.602.6 3 3 )( xxxxC , obtenha o custo marginal e mostre que ele tem um ponto de mínimo para x = 6 no domínio ;6 Resolução 60122)()( 206026 3 3 )( xxxCmgxC xxxxC Em x = 6 existirá um ponto de mínimo, caso o domínio seja ;6 , pois a função )(xCm é sempre crescente. 07. Em cada caso, obtenha o custo marginal e esboce os respectivos gráficos: a) 1002)( xxC c) 1003021032)( xxxxC 58 b) 200)( xxC d) 100202533)( xxxxC EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 01- Uma editora pretende lançar um livro e estima que a quantidade vendida seja 40.000 unidades. Se o custo fixo de fabricação for R$ 250.000,00 e o variável por unidade for R$ 20,00, qual o preço mínimo que a editora deverá cobrar por livro? 02 - Dada a função custo anual de uma empresa 321030)( xxxxC , a) Ache o custo médio x xCxCm )()( b) Ache os intervalos de crescimento e decrescimento do custo médio, indicando eventuais pontos de máximo e mínimo. 03 - Repitam o exercício anterior com a função custo total xxxxC 2 152 12 3 )( 04 - Dada à função custo C = 10 + 1,5x, mostre que o custo médio é sempre decrescente. 05- Dada à função custo mensal de fabricação de um produto C(x) = 8 + 5x: a) Mostre que o custo médio é sempre decrescente. b) Qual o custo médio mínimo, se a capacidade da empresa é produzir no máximo 12 unidades por mês? 06 - Sabendo que a margem de contribuição por unidade é de R$ 6,00, o preço de venda é R$ 20, 00 e o custo fixo R$ 300,00 por dia, obtenha: a) A função receita; 59 b) A função custo total; c) O ponto de nivelamento; 07 – Sabendo-se que o custo marginal é Cmg(x) = 0,2x + 10 e que o custo fixo é de R$ 1000,00, Determine: a) A função custo b) A função custo variável 08 – Sabendo-se que o custo marginal é Cmg(x) = 6 e que o custo fixo é R$ 600,00 obtenham a função custo 09 – Sabendo-se que o custo marginal é R$ 3x2 – 3x + 10 e que o custo fixo é R$200,00 obtenha: a) A função custo b) O custo médio para x = 5 10 – Repitam o exercício anterior para a função custo marginal Cmg(x) = 2x2 - 3x + 15 11 – Se o custo marginal é Cmg(x) = 0,16x + 8, obtenha a função custo, sabendo-se que quando são produzidas 20 unidades, o custo vale R$ 140,00 pag. 189 12 – Uma empresa estima que o custo diário de fabricação seja de R$ 6000,00 quando nenhuma peça é produzia, e um custo de R$ 24.000,00 quando são produzidas 750 unidades. Admitindo-se que a função custo é do 1º grau, determine: a) A função custo b) O custo diário para se produzirem 300 unidades 60 13 _ Uma empresa opera com um custo fixo diário de R$ 1000,00. O ponto de nivelamento ocorre quando são produzidas e vendidas 40 unidades diariamente. Determine: a) A margem de contribuição da empresa 14 – Uma loja compra um produto e o revende com uma margem de contribuição unitária igual á 10% do preço de venda. Determine: a) O preço de venda em função do custo variável por unidade. b) Qual a margem de contribuição como porcentagem de c? 15 – Se a margem de contribuição unitária é igual a 15% do custo variável por unidade, qual o valor dessa margem como porcentagem do preço de venda 16 – Se a margem de contribuição unitária é de 20% do preço de venda, qual é essa margem como porcentagem do custo variável por unidade 17 - O custo anual de fabricação de x unidades de um produto é 4001002,0)( 2 xxxC . Obtenha o valor de x que minimiza o custo médio. 18 - Dada à função custo total xxxxC 55,15,0)( 23 . a) Obtenha o custo marginal; b) Obtenha o custo médio; c) Mostre que, no ponto de mínimo do custo médio, o custo marginal é igual ao custo médio. 19 - Repita o exercício anterior com a seguinte função custo total: xxxxC 156)( 23 20 – Descanse um pouco e continue depois! 61 ANEXO – REVISÃO EXPRESSÕES ALGÉBRICAS Conceito Uma expressão matemática é denominada algébrica ou literal quando possui “números e letras” ou explicitamente, apenas “letras”. As letras são chamadas variáveis. Exemplos: a) x + y b) 5xy c) x + 2 d) - 3a + 2b Termo Algébrico É todo produto indicado de números reais, representados ou não por variáveis, pertencente a uma expressão algébrica. 62 Exemplos: a) - 5xy2 + 15x3y – 8xy + 2 - 5xy2 é um termo algébrico 15x3y é um termo algébrico - 8xy é um termo algébrico 2 é um termo algébrico ou termo constante Classificação das Expressões Algébricas As expressões algébricas são classificadas do seguinte maneira: spolinomiainãoressõesexpSãoirracional spolinomiainãoressõesexpSãoafracionári spolinomiairessõesexpasSãoeiraint racional ébricalgAExpressão Uma expressão algébrica é: Racional inteira: quando não contém variável em radical nem em denominador. Exemplos: a) 3x + y b) 5a2 + 2 5 c) 23 3510 zyx d) 10 22 223 yxx Racional fracionária: quando não contém variável em radical, mas contém no denominador. Exemplos: a) y x3 20 + 2y b) 15x2 + 7x – x 20 c) 4 x +10 y + z 1 + 2 d) 4 3 1 x x 63 Irracional: quando contém variável sob radical. Exemplos: a) 30 x + 12y b) x5 +8x2 c) 5 x + y 1 d) 30 + x5 1 + x2 1 Valor Numérico de uma Expressão Algébrica Quando substituímos cada variável de uma expressão algébrica por um número real e efetuamos as operações indicadas, obtemos o Valor Numérico (VN) da expressão. Exemplos: 1º) Determinar o valor numérico (VN)de cada expressão algébrica, abaixo: a) 4a + 7b, para a = 2 e b = 4 b) 2x + 15y, para x = 1/5 e y = –2 c) 9 1052 x xx , para x = 5 d) xy yx 3 75 , para x = 1 e y = –2 Monômio É uma expressão algébrica racional inteira composta de um só termo. Um monômio é composto por duas partes: O coeficiente, que é a parte numérica; A parte literal, que é composta pelas letras e seus respectivos expoentes. Exemplos: a) –6a2b ___ coeficiente e ___ parte literal 64 b) 4xy2 ___ coeficiente e ___ parte literal c) 5 4 3 2 8 x y z ___ coeficiente e ___ parte literal d) 5 52nm ___ coeficiente e ___ parte literal. Grau de um monômio É a soma dos expoentes da parte literal. Exemplos: a) –7a2b Grau: _______ b) 9xy2 Grau: _______ c) 3 4 3 2 5 a b c d Grau: _______ d) 30 52nm Grau: _______. Polinômio É uma expressão algébrica racional inteira composta de dois ou mais monômios ou termos. Podemos ainda classificá-los como: a) Binômio: quando possui dois termos b) Trinômio: quando possui três termos. Exemplos: a) 3 x + y b) 2x2 – 5x + 8 c) 3x2y – 15xy2 + 9xy + 12x2y2 d) 18a3b2c + 12ab3c2 – 9a2bc2 + 3a3b3c – abc + 15 65 Grau de um polinômio É obtido do termo de maior grau. Exemplos: a) 4x + y Grau: ____ b) 14x2 – 30x + 10 Grau: ____ c) 12x2y – 15xy2 + 6xy + 2x2y2 Grau: ____ d) 8a3b2c + 10ab3c2 – 9a2bc2 + 20a3b3c – 5abc + 7 Grau: ____ Termos Semelhantes São monômios ou termos que possuem a parte literal idêntica. Exemplos: a) 30x2 e 15x2 → São semelhantes b) 3 5 xyz2 e 2 xyz2 → São semelhantes c) 40xy e 7xy2 → Não são semelhantes. Operações com Monômios e Polinômios Adição e Subtração Somamos ou subtraímos monômios semelhantes. Da mesma forma, somamos ou subtraímos polinômios, reduzindo seus termos semelhantes. Exemplos: 1) Dados os monômios: A = 4xy, B = 6xy e C = - 5xy, encontre: a) A + B + C = b) A – B – C = 66 c) C + A – B = 2) Dados os polinômios: A = x2 + 3x –72 e B = 5x2 –62x + 14, efetue: a) A + B = b) A – B = c) B – A = 3) Dados os polinômios: A = x2 + 5x + 6 e B = x2 – 5, faça: a) A + B = b) A – B = c) B – A = 4) Dados os polinômios: A = 8x2 + 3x + 6, B = x – 4, C = x3 + 5x2 + 2x, faça: a) A + B + C = b) A + B – C = c) C – A + B= Multiplicação de monômios Multiplicamos os coeficientes entre si, e na parte literal, conservamos as variáveis e somamos os expoentes das variáveis iguais. Exemplos: 1) Determine os produtos: a) (30x2) (2x) = b) (–5ax2) (– 2 1 a3x) = c) 5 3 xyz (– 2 1 xw) (7wz) = d) 3a) (–8b) (5c) ( 6 1 ) = 67 Multiplicação de monômio por polinômio Multiplicamos o monômio por cada termo do polinômio. Exemplos: 1) Determine os produtos: a) (8x) (5x2 – x + 3) = b) (-5ax2) ( 2 1 ax – 4ay +8) = c) 5 3 xyz (– 2 1 x + 2y – 6z) = d) (4a) (–2ab + 5a2 +8 b2) = Multiplicação entre polinômios Multiplicamos cada termo do primeiro polinômio por todos os termos segundo polinômio e depois reduzimos os termos semelhantes. Exemplos: 1) Determine os produtos: a) (3x + 2) (x2 – 4x + 5) = b) (x – 2) (x2 – 5x +7) = c) (x + 3) (5x2 – 9x + 12) = d) (3a2 + a - 3) (–2a + 4) = Divisão entre monômios ou “polinômios por monômios” Dividimos os coeficientes entre si e a parte literal entre si, subtraindo os expoentes quando as letras são iguais. Exemplos: 1) Efetue as divisões: a) (100x2y2z) : (50xyz) = b) (25ab) : (5c) = 68 c) (xy) : (3xyz) d) (16x2 + 4x + 30) : (2x) = Divisão entre polinômios Algoritmo para divisão entre polinômios através do Método da Chave: 1º) ordenamos os polinômios em ordem decrescente de grau e completamos com zeros os termos faltosos; 2º) dividimos o termos de maior grau do dividendo pelo termo de maior grau do divisor; 3º) multiplicamos o quociente pelo divisor e subtraímos entre resultado do dividendo; 4º) repetimos o processo com o resto da subtração + um termo. Além disso, temos o Dispositivo Prático de Briot-Ruffini, que usa uma tabela com todos os coeficientes para efetuar a divisão. Exemplos: 1) Efetue as divisões através do Método da Chave e do Dispositivo Prático de Briot-Ruffini a) (x2 – 2x + 3) : (x + 2) = b) (x2 – 3x + 6) : (x – 3) = c) (3x2 – 7x + 10) : (x + 3) = d) (5a5 – 2a + 1) : (a + 1) = e) (x5 – x) : (x – 1) = 69 Fatoração de Expressões Algébricas Fatorar significa transformar em fatores. 1o) Caso: Fator Comum em Evidência ax + bx = x(a + b) Exemplos: a) 3a4 – 6a2 + 9a3 = 3a2(a2 – 2 + 3a) b) 6x2y – 18xy2 = 6xy(x – 3y) c) - 3x2 – 4x3 – 6x4 – 12x5 = d) 6a(x + y) + 10b(x + y) = 2o) Caso: Agrupamento ax + bx + ay + by = x(a + b) + y(a + b) = (a + b)(x + y) Exemplos: a) 4am + 6bm + 4an + 6bn = b) 5ax – 5ay – 3bx + 3by = c) x3 + x2 + x + 1 = > 3a2 é o fator comum em evidência; > 3 é o maior divisor entre 3, 6 e 9; > a2 é o maior divisor entre a2, a3 e a4, ou seja, a de menor expoente; > Divide-se cada termo por 3a2 e o resultado coloca-se no parêntese. > Fator Comum dos dois primeiros termos > Fator Comum dos dois últimos termos > Fator Comum dos termos anteriores 70 Exercícios: 1) Fatorar as expressões abaixo. a) 2ax + bx + 3x = b) b) a3b4 – 2a2b5 + 3ab6 = c) xy + ax + 2y + 2a = d) 2a2 – ab = e) 2x2y – 4xy2 + 6x2y2 = f) 2x3 + x2 – 6x – 3 = g) 2a4x6 – 20a7x5 = h) 8x5yz2 + 16x3y2z3 – 24x4y2z4 + 4x5z3y = i) xy + ay – bx – ab = 71 PRODUTOS NOTÁVEIS Casos Fórmulas 1o) Caso: Quadrado da Soma de Dois Termos (a + b)2 = a2 + 2ab + b2 2o) Caso: Quadrado da Diferença de Dois Termos (a – b)2 = a2 – 2ab + b2 3o) Caso: Produto da Soma pela Diferença de dois termos (a + b).(a – b) = a2 – b2 4o) Caso: Cubo da Soma de Dois Termos (a + b)3 = a3 + 3a2b + 3ab2 + b3 5o) Caso: Cubo da Diferença de Dois Termos (a – b)3 = a3 – 3a2b + 3ab2 – b3 6o) Caso: Trinômio do 2o Grau (x + m).(x + n) = x2 + (m + n)x + mn 7o) Caso: Quadrado da Soma de Três Termos (a + b + c)2 = a2 + b2 + c2 + 2ab + 2ac + 2bc 8o) Caso: Formação da Soma de Dois Cubos (a + b)(a2 – ab + b2) = a3 + b3 9o) Caso: Formação da Diferença de Dois Cubos (a – b)(a2 + ab + b2) = a3 – b3 Fatoração de Expressões Algébricas – Continuação 3o) Caso: Fatoração de Trinômio Quadrado Perfeito Exemplos: a) x2 + 2xy + y2 = 72 b) x2 – 2xy + y2 = 4o) Caso: Fatoração da Diferença de Dois Quadrados Exemplos: a) x2 – y2 = b) x2 – 4 = c) 4x2 – 16 = d) 25x4 – 64y4 = 1) Resolver as questões abaixo, conforme cada caso: 1o) Caso: “Quadrado da soma de dois termos”: “O quadrado do 1º, mais 2 vezes o 1º vezes o 2º, mais o quadrado do 2º”. a) (x + 2)2 = b) (3y + 4)2 = 2o) Caso: “Quadrado da diferença de dois termos”: “É
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