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MATEMÁTICA APLICADA MÓDULO I - PROFESSOR LUCAS MAGALHÃES MATEMÁTICA APLICADA INTRODUÇÃO Antes de adentrarmos aos estudos da matemática aplicada é importante entender o que ela representa e seus conceitos. Matemática Financeira A matemática financeira estuda a variação do capital (dinheiro) no decorrer do tempo, mediante a uma taxa de juros Tempo O tempo é um dos fatores principais na matemática financeira, o capital é sempre ajustado em função deste. O período de tempo vem sempre acompanhado de uma unidade de medida. Exemplo: 1 ano, 4 trimestres, 12 meses Juros Os juros têm como função, fazer com que o capital mantenha ao longo do tempo seu poder de compra. Os juros têm como função, fazer com que o capital mantenha ao longo do tempo seu poder de compra. Exemplo: Se hoje eu compro um produto por R$ 100 reais, daqui à um ano eu consigo comprar este produto pelos mesmos R$ 100 reais, é lógico que não pois o valor das coisas muda com o decorrer do tempo, e para o dinheiro não perder seu poder de compra deve ser reajustado, e a forma de “reajuste” são os juros. Os juros normalmente são dados em percentuais acompanhados do período. 2 Exemplo: 5 % a.m. = cinco por cento ao mês. 60 % a.a. = Sessenta por cento ao ano. A matemática financeira estuda a capitalização dos juros sob duas formas, que são: Juros Simples, Juros Compostos. Dica: 1) A unidade de medida do tempo deve ser sempre a mesma da unidade de medida da taxa de juros. 2) Para se fazer os cálculos devemos usar os juros em linguagem decimal e nunca em percentual. JUROS SIMPLES É um regime de capitalização onde os juros só incidem sobre o capital inicial ou principal. Exemplo: Um capital de R$100,00 é aplicado a uma taxa de juros simples de 10% ao mês, durante 5 meses. Tabela 1: Capitalização usando juros simples Mês Saldo no Início do Mês Juros Mensais Saldo no final do Mês 1 R$100,00 R$100,00×0,10=R$10,00 R$110,00 2 R$110,00 R$100,00×0,10=R$10,00 R$120,00 3 R$120,00 R$100,00×0,10=R$10,00 R$130,00 4 R$130,00 R$100,00×0,10=R$10,00 R$140,00 5 R$140,00 R$100,00×0,10=R$10,00 R$150,00 Saldo no início do mês – no primeiro mês corresponde ao capital aplicado nos outros meses Corresponde ao saldo do mês anterior. Juros Mensais - No caso de juros simples os juros são aplicados sempre sobre o capital. Saldo no final do mês – corresponde ao saldo no início do mês mais os juros mensais. 3 Pela Tabela 1 podemos perceber que os juros só incidem sobre o capital e não sobre os juros ou o saldo do final do mês anterior; sendo assim, no final dos 5 meses foram pagos R$ 50,00 de juros ( R$ 10,00 por mês vezes os 5 meses) e o saldo final (montante) foi de R$ 150,00 (R$ 100,00 do capital mais R$ 50,00 de juros. Pode-se então concluir que o valor dos juros é igual ao capital inicial (C) multiplicado pela taxa de juros (i) e multiplicado pelo período de tempo (t), nesse caso meses, ou seja: J = C·i·t E que o saldo no final do período (montante) é igual ao capital inicial mais os juros. M = C + J Como J = C.i.t, então substituindo temos: M = C + (C.i.t) M = 1.C + C.i.t M = C . (1) + C . (i.t) M = C·(1+ i·t) Gráfico 1: Capitalização usando juros simples O Gráfico 1 foi montado a partir dos dados da Tabela 1, podemos perceber um gráfico linear, o que significa que no regime de juros simples o capital cresce de forma linear ou em progressão aritmética. Convenção: M = Montante C = Capital i = Taxa de juros J = Juros t = Período de tempo % a.s. = % ao semestre % a.d. = % ao dia % a.m. = % ao mês % a.t. = % ao trimestre % a.b. = % ao bimestre % a.a.= % ao ano 4 TAXAS PROPORCIONAIS Definição: duas taxas de juros i1 e i2 relativas aos períodos de tempo t1 e t2 serão proporcionais quando observarem a relação de proporcionalidade mostrada abaixo e os tempos t1 e t2 estiverem expressos na mesma unidade: Exemplo: Converta a taxa de juros de 18% a.a. em taxa de juros mensal por proporcionalidade. Solução Aplique a condição de proporcionalidade observando que o tempo deve estar expresso nas mesmas unidades (no caso, um mês e 12 meses). Situação 1 i1 = x% am t1 = 1 mês Situação 2 i2 = 18% aa t2 = 1 ano = 12 meses Aplicando a fórmula, temos: Exercícios de Fixação 1. O Banco Alfa emprestou a Francisco Silva o capital de R$10.000,00 por 90 dias. Ao final desse prazo, Francisco deverá devolver ao banco um total de R$10.800,00. a) determine a taxa de juros (i) da operação em suas formas unitária e percentual. b) Qual seria a taxa de juros (i) se a operação fosse feita com um prazo de 30 dias? 2. Um banco emprestou a um cliente R$5.000,00 por um prazo de 120 dias a uma taxa de juros (i) de 10% a.q. (ao quadrimestre). Que montante (M) esse cliente deverá pagar ao final da operação? 3. Um banco empresta a seu cliente R$7.500,00 a uma taxa de juros (i) convencionada de 12% a.q. (ao quadrimestre). Esse empréstimo deverá ser pago de uma só vez ao final de quatro meses. determine o montante (M) a ser pago. 4. Um empréstimo feito por um período de oito meses a uma taxa de juros (i) de 25% determinou um montante (M) de R$800,00. Qual o valor do capital inicial? 5. Calcule as taxas mensais, bimensais e trimestrais proporcionais à taxa de 30% a.s. 5 6. Calcule as taxas mensais, bimensais, trimestrais, quadrimestrais e semestrais proporcionais à taxa de 36% a.a. 7. Determine o montante de um capital de $ 1.000,00 aplicado por: a) 4 meses a 2% a.m. b) 8 meses a 6% a.a. c) 85 dias a 2,5% a.m. 8. O montante de uma dada aplicação é de R$12.000,00. Sabe-se que o prazo da operação foi de quatro meses e que o juro gerado foi de R$ 1.500,00. determine: a) O capital aplicado. b) A taxa de juros mensal da aplicação. 9. Determine o prazo em que um dado capital dobra de valor se aplicado a uma taxa de 5% am. Em quanto tempo esse capital triplicaria? 10. O valor nominal de um título é 7/5 do seu valor atual. Sendo o prazo de aplicação de seis meses, qual a taxa de juros mensal aplicada? 11. Por quanto tempo um capital deve ser aplicado a 30% a.a. para que os juros gerados correspondam a 2,5 vezes o valor do capital? Respostas: 1. a) 0,08 at; 8% at e b) 0,08 am; 8% am 2. M = R$ 5.500,00 3. M = R$ 8.400,00 4. C = R$ 640,00 5. 5%a.m.; 10%a.b.; 15% a.t. 6. 3% a.m.; 5% a.b.; 9% a.t.; 12% a.q.; 18% a.s 7. Resposta depois 8. Resposta depois 9. Resposta depois 10. Resposta depois 11. Resposta depois 6
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