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Profa. Deiby Gouveia UNIDADE II Matemática Aplicada Receita (p é fixo). Receita (p não é fixo). Maximização da receita. Representação gráfica. Custo total. Custo médio. Ponto de nivelamento ou break even point. Representação gráfica. Lucro. Análise econômica. Objetivos O que é? Quantia total que a firma recebe pela venda de uma quantidade de produtos. Função receita: R = f(x). Podemos ter: Preço é fixo R = p.x Preço não é fixo R = p.D Receita total Venda de salgados: R = 3·q, 0 q 60. Representação gráfica y = a.x + b R = 3.q Exemplo de receita total (“p” é fixo) q (unid) R (R$) 0 0,00 10 30,00 20 60,00 30 90,00 40 120,00 50 150,00 60 180,00 q (quantidade) RT (R$) 180,00 600 Uma empresa de peças automotivas vende determinada peça por R$ 110,00 cada. Pensando em ter uma receita de R$ 2.100,00 por mês, quantas peças devem ser vendidas? R = p. q R = 110. q 2100 = 110.q 2100 / 110 = q q = 19 unidades Exemplo 1 q (quantidade) RT (R$) 2.100,00 190 Quando o preço de um produto não é fixo, a receita total pode variar, pois se o preço muda, a procura pelo produto (demanda = quantidade “q”) também se altera. Função receita total associada à venda do produto RT = P · D Importante: Subir preços não garante aumento da receita total. Função receita (“p” não é fixo) Suponha que a demanda de mercado de um determinado sabor de sorvete seja dada por: D = 40 – 5P em que R$ 0,00 < P < R$ 8,00 e 0 < D < 40. Vamos estabelecer a expressão da receita total RT = P · D somente em função da variável D: qual deverá ser o valor de D (quantidade de procura) que torna a receita total (RT) máxima??? Exemplo 2 D = 40 – 5P em que R$ 0,00 < P < R$ 8,00 e 0 < D < 40 Importante!!! Aumento de preços não garante aumento da receita total. Exemplo 2 P ($) D = 40 – 5P RT = P · D 0,00 40 – 5 · 0 = 40 unid 0 · 40 = R$ 0,00 2,00 40 – 5 · 2 = 30 unid 2 · 30 = R$ 60,00 4,00 40 – 5 · 4 = 20 unid 4 · 20 = R$ 80,00 6,00 40 – 5 · 6 = 10 unid 6 · 10 = R$ 60,00 8,00 40 – 5 · 8 = 0 unid 8 · 0 = R$ 0,00 Dada a demanda de mercado de meia infantil D = 20 – 2P. A variação de preço (primeira coluna) altera a receita total. Importante!!! Subir preços não garante aumento da receita total. Exemplo 3 P D RT = P.D 1,00 20 – 2 · 1 = 18 unid 1 · 18 = R$ 18,00 3,00 20 – 2 · 3 = 14 unid 3 · 14 = R$ 42,00 5,00 20 – 2 · 5 = 10 unid 5 · 10 = R$ 50,00 7,00 20 – 2 · 7 = 6 unid 7 · 6 = R$ 42,00 9,00 20 – 2 · 9 = 2 unid 9 · 2 = R$ 18,00 As pesquisas de mercado para um modelo de caderno universitário indicam que a sua função demanda é dada pela expressão D = 48 – 2P. Pede-se: a) Estabelecer a expressão da receita total RT = f(D). b) Qual deverá ser o valor de D (quantidade de procura) que tornará a receita total (RT) máxima? c) Determine a receita máxima. d) Determine o preço correspondente à demanda de 24 unidades do produto vendido. e) Representar graficamente a função receita. Exemplo 4 a) Estabelecer a expressão da receita total RT = f(D). 1. Isolando” P em função de D: D = 48 – 2P D + 2P = 48 2P = 48 – D P = (48 – D) / 2 P = 48/2 – D / 2 P = 24 – 0,5D Exemplo 4 2. Substituindo” em RT = P · D: RT = (24 – 0,5D) · D RT = 24D – 0,5D² b) Qual deverá ser o valor de D (quantidade de procura) que tornará a receita total (RT) máxima? Função receita: RT = – 0,5D² + 24D Lembrete: y = ax2+bx +c Exemplo 4 xv = - b 2a yv =- 4a x y xv yv 0 b) Qual deverá ser o valor de D (quantidade de procura) que tornará a receita total (RT) máxima? Função receita: RT = – 0,5D² + 24D (a=-0,5 b = 24 c = 0) xv = - b 2a D = -24 D = 24 unidades 2(-0,5) Exemplo 4 x y xv yv 0 c) Determine a receita máxima Função receita: RT = – 0,5D² + 24D (a=-0,5 b = 24 c = 0) Rmáx yv = - 4a yv = -(b 2-4.a,c) Rmáx = -(242 -4.(-0,5).(0)) Rmáx = R$ 288,00 4a 4(-0,5) Exemplo 4 x y xv yv 0 d) Determine o preço correspondente à demanda de 24 unidades do produto vendido. Função demanda: P = 24 – 0,5D P = 24 – 0,5.(24) P = R$ 12,00 Exemplo 4 e) Representar graficamente a função receita Função Receita: RT = – 0,5D² + 24D (a=-0,5 b = 24 c = 0) Considerar RT = 0 = b2 – 4ac = (24)2-4.(-0,5).0 = 576 Exemplo 4 Função receita: RT = – 0,5D² + 24D Exemplo 4 D (unid)24 0 RT (R$) 48 288 Existirá, ao preço (P) de R$ 12,00, uma demanda (D) de 24 unidades do produto para que a receita total (RT) de R$ 288,00, nesse caso, seja a maior possível. Considerando D = 24 – 2P, determine a expressão da receita total (RT = f(D)), além do valor de D (Demanda) que torna a receita total (RT) máxima. a) RT = 24D – D² e D = 24 unidades. b) RT = 12D + 5D² e D = 17 unidades. c) RT = 0,5D + 24D² e D = 5 unidades. d) RT = 5D – 12D² e D = 20 unidades. e) RT = 12D – 0,5D² e D = 12 unidades. Interatividade Considerando D = 24 – 2P, determine a expressão da receita total RT = P · D (somente em função da variável D), além do valor de D (Demanda) que torna a receita total (RT) máxima. e) RT = 12D – 0,5D² e D = 12 unidades. Determinando a função RT: D = 24 – 2P 2P = 24 – D P = 24/2 – D/2 P = 12 – 0,5D RT = P · D RT = (12 – 0,5D) · D RT = 12D – 0,5D² Determinando a demanda para RT máxima: Resposta A função custo está relacionada aos gastos efetuados para produção ou aquisição de alguma mercadoria ou produto, tais como: Aluguel, transporte, salário, matéria-prima, impostos etc. Quantia que a empresa gasta pagando pelos insumos de produção. CT = CF + CV, em que CT é o custo total, CF é o custo fixo e CV é o custo variável. Custo total Custo fixo não varia com a quantidade produzida. Custo variável custos que variam com a quantidade produzida. Custo total Custo Total (R$) Custo Fixo (R$) Custos Variáveis (R$) 30,00 30,00 0,00 40,00 30,00 10,00 50,00 30,00 20,00 60,00 30,00 30,00 70,00 30,00 40,00 80,00 30,00 50,00 Custo (ou despesa) Fixo (CF) Constituído de parcelas que não dependem da quantidade produzida, como: aluguel, material de escritório, material de limpeza, seguros e outros. Trata-se de um conjunto de despesas que a empresa teria que pagar mesmo que parasse de produzir. Exemplos: Salários e encargos sociais dos supervisores e de outros funcionários da área industrial. Despesas com depreciação calculadas linearmente. Despesas financeiras. Aluguéis, imposto predial, iluminação etc. Custo fixo Custo (ou despesa) Variável (CV) O valor total aumenta ou diminui, direta e proporcionalmente, com as flutuações ocorridas na produção e na venda. São custos diretamente ligados à produção. Exemplo: Consumo de matéria-prima e de outros materiais de produção. Energia industrial. Materiais de embalagem. Fretes. Comissões sobre vendas. Impostos e contribuições calculados sobre o faturamento etc. Custo variável CT = CF + CV CT soma do custo variável com o custo fixo e representa o total dos gastos que a empresa tem dentro de um período considerado. CT = CF + cu.x Custo total Curva de custo total Custo Total $80 70 60 50 40 30 20 10 Quantidade Produzida0 20 40 1401201008060 Curva de Custo Total Custo Total (R$) Custo Fixo (R$) Custos Variáveis (R$) 30,00 30,00 0,00 40,00 30,00 10,00 50,00 30,00 20,00 60,00 30,00 30,00 70,00 30,00 40,00 80,00 30,00 50,00 O custo médio "CM(x)" É o quociente entre o custo total "C(x)" e a quantidade "x" produzida. Representa o custo de cada unidade produzida. Chama-se custo médio de produção ou custo unitário (e indica-se por Cm) é o custo total dividido pela quantidade, isto é: Custo médio O custo variável médio (custo unitário) de produção de chinelos é de R$ 12,00 e o custo fixo associado à produção é de R$ 60,00 para quantidades variáveis na faixa de0 a 100 unidades. Se o preço de venda, na mesma faixa, é de R$ 20,00/unidade, pede-se: a) A função custo total (CT). b) A representação gráfica. c) A função receita total (RT). d) A representação gráfica. e) O custo total (CT) associado a uma produção de 75 unidades desse bem. f) Qual será o custo médio de produção de cada unidade, se forem produzidas 80 unidades? Exemplo 5 O custo variável médio (custo unitário) de produção de chinelos é de R$ 12,00 e o custo fixo associado à produção é de R$ 60,00 para quantidades variáveis na faixa de 0 a 100 unidades. Se o preço de venda, na mesma faixa, é de R$ 20,00/unidade, pede-se: a) A função custo total (CT). CT = CF + CV CT = 60 + 12 · q (0 < q < 100) Exemplo 5 b) Representação gráfica Exemplo 5 q CT = 60 + 12 · q 0 60 + 12 · 0 = 60 25 60 + 12 · 25 = 360 50 60 + 12 · 50 = 660 75 60 + 12 · 75 = 960 100 60 + 12 · 100 = 1.260 c) A função receita total (RT): RT = p · q RT = 20 · q (0 < q < 100) d) A representação gráfica: Exemplo 5 q (unid) R = 20.q 0 0,00 100 2.000,00 q (quantidade) RT (R$) 2.000,00 1000 e) O custo total (CT) associado a uma produção de 75 unidades desse bem: CT = 60 + 12 · q CT = 60 + 12 · (75) = 60 + 900 = R$ 960,00 f) Qual será o custo médio de produção de cada unidade, se forem produzidas 80 unidades? Assim, o custo de produção de cada unidade, em média, é de R$ 12,75. Exemplo 5 O custo total de um fabricante de camisa consiste em uma quantia fixa de R$ 200,00 somada ao custo de produção, que é de R$ 50,00 por unidade. Expresse o custo total como função do número de unidades produzidas e, se há produção, determine o custo total mínimo. a) CT = 200 – 50q e CT mín = R$ 250,00. b) CT = 50 + 200q e CT mín = R$ 50,00. c) CT = 200 + 50q e CT mín = R$ 250,00. d) CT = – 50 + 250q e CT mín = R$ 0,00. e) CT = 250 + 200q e CT mín = R$ 50,00. Interatividade O custo total de um fabricante de camisa consiste em uma quantia fixa de R$ 200,00 somada ao custo de produção, que é de R$ 50,00 por unidade. Expresse o custo total como função do número de unidades produzidas e, se há produção, determine o custo total mínimo. c) CT = 200 + 50q e CT mín = R$ 250,00. Resolução: CT = CF + CV CT = 200 + 50q Para determinar o custo total mínimo: CT = 200 + 501 CT = R$ 250,00. Resposta Quando há equilíbrio entre custo e receita, a quantidade produzida é considerada ponto de nivelamento. Ponto de nivelamento (ou equilíbrio) é a quantidade (produzida e vendida) de determinada mercadoria, que corresponde, ao mesmo tempo, à receita total e ao custo total. Ou seja, Lucro Zero. RT = CT Ponto de nivelamento break even point q (quantidade) RT e CT 0 P.N Dadas as funções RT = 0,4 · q e CT = 3 + 0,1 · q para 0 < q < 20 unidades para a produção e venda de botões. O ponto de nivelamento é: RT = CT 0,4·q = 3 + 0,1·q 0,4 ·q – 0,1·q = 3 0,3·q = 3 q = 3/0,3 = 10 unidades Para q = 10 unidades (produzida e vendida), temos R = C; logo, não temos lucro nem prejuízo. Exemplo 6 q RT = 0,4·q 0 0,00 5 2,00 10 4,00 15 6,00 20 8,00 Exemplo 6 q CT = 3 + 0,1·q 0 3,00 5 3,50 10 4,00 15 4,50 20 5,00 Exemplo 6 RT, CT (R$) RT = 0,4 . q CT = 3 + 0,1 . q q (quantidade) Analisando as duas funções: q = 10 unidades (RT = CT). Prejuízo: 0 q < 10. Lucro: 10 < q 20. Exemplo 6 RT, CT (R$) RT = 0,4 . q CT = 3 + 0,1 . q q (quantidade) Permite compreender como o lucro pode ser afetado pelas variações nos elementos que integram as receitas de vendas, os custos e as despesas totais. Corresponde a certo nível de atividades em que o lucro será nulo. Ponto de nivelamento – considerações Seja CT o custo total associado à produção de uma utilidade e RT a receita total referente à venda dessa utilidade. A função lucro total (LT) associada à produção e à venda da utilidade é dada por: Lucro = Receita Total – Custo Total L = RT – CT Lucro total q (quantidade) LT 0 - + Utilizando os dados do exemplo 6: Dadas as funções RT = 0,4·q e CT = 3 + 0,1·q para 0 < q < 20 unidades para a produção e venda de botões. Determinar a função lucro L = RT – CT L = 0,4 · q – (3 + 0,1 · q) L = 0,4 · q – 3 – 0,1 · q L = 0,3·q – 3 Determinação da função lucro Análise da função lucro q LT = 0,3·q – 3 0 –3,00 5 –1,50 10 0,00 15 1,50 20 3,00 q RT = 0,4·q 0 0,00 5 2,00 10 4,00 15 6,00 20 8,00 q CT = 3 + 0,1·q 0 3,00 5 3,50 10 4,00 15 4,50 20 5,00 Análise da função lucro – gráfico RT, CT, LT (R$) RT = 0,4 . q CT = 3 + 0,1 . q q (quantidade) LT = 0,3 . q - 3 Uma empresa de despertadores analisa seu lucro por meio da função: L = 12x – 4200 , para 0 x 750. Pede-se: a) A quantidade de produtos que devem ser vendidos para que a empresa não tenha prejuízo. b) Representação gráfica da função lucro e análise econômica. Exemplo 7 Uma empresa de despertadores analisa seu lucro por meio da função: L = 12x – 4200 , para 0 x 750. Pede-se: a) A quantidade de produtos que devem ser vendidos para que a empresa não tenha prejuízo. L = 12x = 4200 Considerando L = 0 12 x – 4200 =0 12 x = 4200 x = 4200 / 12 x = 350 unidades Exemplo 7 b) Representação gráfica da função lucro e análise econômica. Função dada: L = 12x – 4200 0 q 750 Análise econômica 350 < q 750 0 < LT 4800 Exemplo 7 q LT = 12x - 4200 0 -4200 750 4800 q LT 0 - + 350 750 4800 -4200 Uma editora vende certo livro por R$ 60 a unidade. Seu custo fixo é R$ 10.000 e o custo variável por unidade é R$ 40. I. O ponto de nivelamento é de 500 livros vendidos. II. A função lucro é L = 20q – 10.000. III. A editora deverá vender 4.000 livros para ter um lucro igual a R$ 8.000. As afirmações corretas são: a) I. b) II. c) III. d) I e II. e) II e III. Interatividade d) Afirmações corretas: I e II. Resposta Uma editora vende certo livro por R$ 60 a unidade. Seu custo fixo é R$ 10.000 e o custo variável por unidade é R$ 40. Analisando cada proposição temos: I. O ponto de nivelamento é de 500 livros vendidos. CT = 10.000 + 40q e RT = 60q CT = RT 10.000 + 40q = 60q 60q – 40q = 10.000 20 q = 10.000 q = 500 livros. Resposta II. A função lucro é L = 20q – 10.000. LT = RT – CT LT = 60q – (10.000 + 40q) LT = 60q – 10.000 – 40q LT = 20q – 10.000 III. A editora deverá vender 400 livros para ter um lucro igual a R$ 8.000. LT = 20q – 10.000 LT = 20 · (400) – 10.000 LT = –2.000 Resposta Verifique que: Ponto de nivelamento q = 500 livros Substituindo na função lucro, temos: LT = 20q – 10.000 LT = 20.(500) – 10.000 LT = 0 (zero) Resposta Quantidades produzidas e vendidas e os respectivos preços, determinantes das receitas de vendas. Custos e despesas variáveis e fixos. Volume de produção e vendas. Também conhecido por Análise das Relações Custo-volume-lucro. O ponto de equilíbrio ignora aspectos relacionados com a formação de estoques, pressupondo que toda a produção seja vendida instantaneamente. Análise do ponto de nivelamento Considerar as funções CT(x) = 2x + 39 e a função RT(x) = –x² + 18 x relativas à produção e venda de x unidades de um mesmo produto, 0 ≤ x ≤ 18, representadas no gráfico. Pede-se: a) Determinar a função LT, representar graficamente e fazer análise econômica da função. Exemplo 8 Determinar a função LT. Dado: CT(x) = 2x + 39 e RT(x) = –x² + 18 x, sendo 0 ≤ x ≤ 18. Função LT: LT = RT – CT LT = –x² + 18x – (2x + 39) LT = –x² + 18x – 2x – 39 LT = –x² + 16x – 39 (eq. do 2º grau) Exemplo 9 Representação gráfica: Determinando a quantidade que o lucro será zero LT = –x² + 16x – 39 (eq. do 2º grau) (a = –1, b = 16, c = –39) = b² – 4 · a · c = (16)² – 4 · (–1) · (–39) = 100 x1 = 3 e x2 = 13 Então podemos construir a tabela e o gráfico de LT. Exemplo 9 Tabela: LT = –x² + 16x – 39 Intervalo de variação: 3 < x < 13 Exemplo 9 x LT = –x² + 16x– 39 1 –1² + 16 · 1 – 39 = –24 3 –3² + 16 · 3 – 39 = 0 5 –5² + 16 · 5 – 39 = 16 7 –7² + 16 · 7 – 39 = 24 8 –8² + 16 · 8 – 39 = 25 9 –9² + 16 · 9 – 39 = 24 11 –11² + 16 · 11 – 39 = 16 13 –13² + 16 · 13 – 39 = 0 15 –15² + 16 · 15 – 39 = -24 Representação gráfica LT = –x² + 16x – 39 Intervalo de variação: 3 < x < 13 Exemplo 9 -30 -20 -10 0 10 20 30 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 L u c ro ( R $ ) x (quantidade) +++ - - - - - - b) Observando o gráfico das funções RT e CT, responda: B1) Quais os pontos de nivelamento. B2) O que significa o fato da função custo total não iniciar do ponto (0,0)? B3) Qual o intervalo em que temos lucro (L(x)>0). B4) Qual o intervalo em que temos prejuízo (L(x)<0). Exemplo 9 Dado: CT(x) = 2x + 39 e RT(x) = –x² + 18 x, sendo 0 ≤ x ≤ 18. B1) Quais os pontos de nivelamento? 1º ponto: 3 unidades e o valor de R$ 45,00. 2º ponto: 13 unidades e o valor de R$ 65,00 Exemplo 9 Dado: CT(x) = 2x + 39 e RT(x) = –x² + 18 x, sendo 0 ≤ x ≤ 18. B2) O que significa o fato da função custo total não iniciar do ponto (0,0)? Custo fixo = R$ 39,00 Exemplo 9 Dado: CT(x) = 2x + 39 e RT(x) = –x² + 18 x, sendo 0 ≤ x ≤ 18. B3) Qual o intervalo em que temos lucro (L(x)>0). 3 < x < 13 B4) Qual o intervalo em que temos prejuízo (L(x)<0). x < 3 e x > 13 Exemplo 9 ++ - -- - Um fabricante produz um DVD a um custo de R$ 2,00 a unidade. Os DVDs vêm sendo vendidos a R$ 5,00 a unidade, por esse preço são vendidos 4.000 DVDs por mês. O fabricante pretende aumentar o preço do DVD e calcula que para cada R$ 1,00 de aumento no preço, menos 400 DVDs serão vendidos por mês. a) Expresse o lucro mensal do fabricante em função do preço de venda. b) Para que preço o lucro é máximo? Exemplo 10: a) Expresse o lucro mensal do fabricante em função do preço de venda. Sendo “x” o valor (R$) aumentado Assim, aumentando “p” reais, o preço será de “5 + x” e o número de DVD’s vendidos será de 4000 – 400 . x Exemplo 10: Preço Nº de DVDs vendidos R$ 6,00 (5 + 1) (aumentando R$ 1,00) 4.000 – 400 = 3.600 R$ 7,00 (5 + 2) (aumentando R$ 2,00) 4.000 – 800 = 3.200, (800 = 400 · 2) R$ 8,00 (5 + 3) (aumentando R$ 3,00) 4.000 – 1.200 ,(1.200 = 400 · 3) R$ 9,00 (5 + 4) (aumentando R$ 4,00) 4.000 – 1.600 , (1.600 = 400 · 4) Sabe-se que: Custo é o número de peças vendidas pelo valor do preço de custo unitário C(p) = (4.000 – 400x) · 2 C(p) = 8.000 – 800x Receita é o número de peças vendidas pelo preço de venda, R = q.p Preço de venda: R$ 5,00 + x R(x) = (4.000 – 400x) · (5 + x) R(x) = 20.000 + 4.000x – 2.000x – 400x2 R(x) = 20.000 + 2.000x – 400x² Exemplo 10: Assim, o lucro, que é a diferença entre a receita e o custo, será: L(x) = 20.000 + 2.000x – 400x2 – (8.000 – 800x) L(x) = 20.000 + 2.000x – 400x2 – 8.000 + 800x L(x) = – 400x2 + 2.800x + 12.000 Temos, então, uma função Lucro em função do preço (x). Exemplo 10: b) Para que preço o lucro é máximo? L(x) = – 400x2 + 2.800x + 12.000 A função Lucro tem ponto de máximo em seu vértice por se tratar de uma função com concavidade voltada para baixo. O lucro máximo é o vértice de y e o valor (R$) cujo lucro é máximo é o vértice de x. xV = – b / 2a xV = – 2.800 / 2 . (– 400) xV = 2.800 / 800 xV = 3,5 Assim, para se ter o lucro máximo, deve-se vender a R$ 3,50. Exemplo 10: O custo para produção de uma determinada mercadoria tem custo fixo mensal de R$ 1.440,00, inclui conta de energia elétrica, água, salários e impostos, e um custo de R$ 50,00 por peça produzida. Considerando que o preço de venda da unidade de cada produto seja de R$ 140,00, quais as funções custo, receita e lucro? a) CT = 1.440+ 50x; RT = 140x; LT = 90x – 1.440 b) CT = 50+1.440x; RT = 1.440x; LT = 1.440x – 90 c) CT = 1.440 + 50x; RT = 140x + 1.440; LT = 90x + 1.440 d) CT = 140x; RT = 1.440x; LT = 190x + 1.440 e) CT =1.440 – 50x; RT = –140x e LT = 90x + 1.440 Interatividade O custo para produção de uma determinada mercadoria tem custo fixo mensal de R$ 1.440,00, inclui conta de energia elétrica, água, salários e impostos, e um custo de R$ 50,00 por peça produzida. Considerando que o preço de venda da unidade de cada produto seja de R$ 140,00, quais as funções custo, receita e lucro? a) CT = 1.440 + 50x; RT = 140x e LT = 90x – 1.440 Função custo total mensal: CT(x) = 1.440 + 50x Função receita total mensal: RT(x) = 140x Função lucro total mensal: L(x) = 140x – (1.440 + 50x) L(x) = 140x – 1.440 – 50x LT(x) = 90x – 1.440. Resposta ATÉ A PRÓXIMA!