Caso do Lava-Jato Funções Quadráticas Prof: Rosemberg Trindade Caso Inicial: Aprofundando no Lava Jato No caso anterior o dono do lava-jato encomenda uma pesquisa de mercado visando estudar o comportamento do consumidor em relação ao preço da lavagem. Qual preço lhe trará melhor receita e consequentemente melhor lucro? Após várias pesquisas o resultado se traduziu no quadro a seguir: Caso Inicial: Aprofundando no Lava Jato Variável Independente (x) Variável dependente (y) Preço da Lavagem - PV Provável nº de carros lavados (d) 10 400 12 300 14 200 16 100 Caso Inicial: Aprofundando no Lava Jato Considerando o que estudamos em funções lineares, responda: Qual a expressão que pode representar o nº de carros lavados em função do preço? Utilize a equação da reta e dois pontos conhecidos para isso. Sejam os pontos (10;400) e (16,100) Equação da reta a partir de dois pontos conhecidos 𝑦−400 100−400 𝑦−400 −300 = = 𝑥−10 16−10 𝑥−10 6 6 𝑦 − 400 = −300 𝑥 − 10 6𝑦 − 2400 = −300x+3000 6𝑦 = −300x+3000+2400 6𝑦 = −300x+5400 (÷ 6) 𝑦 = −50x+900 Mas y = d e x = PV 𝑑 = −50PV+900 Caso Inicial: Aprofundando no Lava Jato Considerando que receita total é o preço de venda multiplicado pela quantidade vendida (R = PV*d) qual a expressão que irá representar a receita total em função do preço cobrado? 𝑑 = −50𝑃𝑉 + 900 R = 𝑃𝑉 ∗ 𝑑 R = 𝑃𝑉 −50𝑃𝑉 + 900 𝑅 = −50𝑃𝑉 2 + 900𝑃𝑉 Deste modo percebemos que a expressão da receita em função do preço de venda passou a ter um termo elevado ao quadrado, neste caso temos uma função do 2º grau ou quadrática. Conceituando a função quadrática Chamamos de função quadrática ou do 2º grau toda função do tipo 𝒚 = 𝒂𝒙𝟐 + 𝒃𝒙 +c Em que a , b e c são números reais x é a variável independente; y é a variável dependente; Quando x=0 teremos y = c, ou Para resolver uma equação seja o gráfico toca o eixo das do 2º grau temos a seguinte ordenadas no valor fórmula. correspondente a c. ∆= 𝒃𝟐 − 𝟒𝒂𝒄 Zeros da Função – os zeros 𝒙𝟏 = −𝒃+√∆ 𝟐𝒂 −𝒃−√∆ da função são os valores que x 𝒙𝟐 = 𝟐𝒂 assume para que o y=0. Para acharmos os zeros da função devemos resolver a equação do 2º grau que se forma. Gráfico da Função Coeficiente a > 0, parábola com a concavidade voltada para cima. Coeficiente a < 0, parábola com a concavidade voltada para baixo. > 0 – A equação do 2º grau possui duas soluções distintas, isto é, a função do 2º grau terá duas raízes reais e distintas. A parábola intersecta o eixo das abscissas (x) em dois pontos. Gráfico da Função = 0 – A equação do 2º grau possui uma única solução, isto é, a função do 2º grau terá apenas uma raiz real. A parábola irá intersectar o eixo das abscissas (x) em apenas um ponto. < 0 – A equação do 2º grau não possui soluções reais, portanto, a função do 2º grau não intersectará o eixo das abscissas (x). Pontos notáveis do gráfico de uma função O vértice da parábola constitui um ponto importante do gráfico, pois indica o ponto de valor máximo e o ponto de valor mínimo. De acordo com o valor do coeficiente a, os pontos serão definidos, observe: Ponto de Máximo Ponto de Mínimo Outra relação importante na função do 2º grau é o ponto onde a parábola corta o eixo y. Para acharmos o vértice de uma função do 2º grau utilizamos as formulas. 𝒙𝒗 = 𝒚𝒗 = −𝒃 𝟐𝒂 −∆ 𝟒𝒂 Exemplo Seja a função y = 𝑥 2 + 7𝑥 + 6 𝒙 = −𝒃 = −𝟕 = −𝟑, 𝟓 𝒗 𝟐𝒂 𝟐 Como o a = 1 > 0 a concavidade −∆ −𝟐𝟓 𝒚 = = =-6,25 𝒗 é para cima; 𝟒𝒂 ∆= 𝟕𝟐 − 𝟒 ∗ 𝟏 ∗ 𝟔 =49-16=25 𝒙𝟏 = −𝒃+√∆ 𝟐𝒂 −𝟕+𝟓 𝟐 = −𝟏 𝒙𝟐 = −𝒃+√∆ 𝟐𝒂 −𝟔 E o vértice = = −𝟕+ 𝟐𝟓 𝟐∗𝟏 −𝟕− 𝟐𝟓 𝟐∗𝟏 Vejamos então o gráfico desta função. = = −𝟕−𝟓 𝟐 𝟒 = Gráfico Exemplo −𝟗𝟎𝟎−𝟗𝟎𝟎 −𝟏𝟎𝟎 Voltando ao caso inicial R= 2 −50𝑃𝑉 + 900𝑃𝑉 Como o a = -50 < 0 a concavidade é para baixo; ∆= 𝟗𝟎𝟎𝟐 − 𝟒 ∗ (−𝟓𝟎) ∗ 𝟎 = 𝟗𝟎𝟎𝟐 = 810.000 −𝒃+√∆ −𝟗𝟎𝟎+ 𝟖𝟏𝟎.𝟎𝟎𝟎 = 𝟐𝒂 𝟐∗(−𝟓𝟎) −𝟗𝟎𝟎+𝟗𝟎𝟎 =𝟎 −𝟏𝟎𝟎 𝒙𝟏 = 𝒙𝟐 = −𝒃−√∆ 𝟐𝒂 = −𝟗𝟎𝟎− 𝟖𝟏𝟎.𝟎𝟎𝟎 𝟐∗(−𝟓𝟎) =18 E o vértice = = 𝒙𝒗 = −𝒃 𝟐𝒂 = −𝟗𝟎𝟎 𝟐∗(−𝟓𝟎) 𝒚𝒗 = −∆ 𝟒𝒂 = −𝟖𝟏𝟎.𝟎𝟎𝟎 𝟒∗(−𝟓𝟎) =𝟗 = 𝟒. 𝟎𝟓𝟎 Gráfico Exemplo Lembrando que calculamos a receita em função do preço de venda, mas o que realmente nos interessa é o Lucro, pois é receita menos despesa. Achemos então a expressão do lucro: 𝐿𝐵 = 𝑅 − 𝐶𝑇 𝐿𝐵 = 𝑃𝑉 ∗ 𝑑 − 𝐶𝑉 ∗ 𝑑 + 𝐶𝐹 𝐿𝐵 = 𝑃𝑉 ∗ 𝑑 − 𝐶𝑉 ∗ 𝑑 − 𝐶𝐹) 𝐿𝐵 = (𝑃𝑉 − 𝐶𝑉) ∗ 𝑑 − 𝐶𝐹 𝐿𝐵 = (𝑃𝑉 − 4,4) ∗ 𝑑 −1692 Exemplo Como 𝑑 = −50𝑃𝑉 + 900 temos então que 𝐿𝐵 = (𝑃𝑉 − 4,4) ∗ (−50𝑃𝑉 + 900) −1692 𝐿𝐵 = (𝑃𝑉 − 4,4) ∗ (−50𝑃𝑉 + 900) −1692 𝐿𝐵 = −50𝑃𝑉 2 + 900𝑃𝑉 + 220𝑃𝑉 − 3960 − 1692 𝐿𝐵 = −50𝑃𝑉 2 + 1.120𝑃𝑉 − 5.652 Façamos então o gráfico do lucro bruto em função da receita para achar o melhor preço de venda para o negócio. Exemplo 𝐿𝐵 = −50𝑃𝑉 2 + 1.120𝑃𝑉 − 𝒙 = −𝒃−√∆ = −𝟏.𝟏𝟐𝟎− 𝟏𝟐𝟒.𝟎𝟎𝟎 = 𝟐 𝟐𝒂 𝟐∗(−𝟓𝟎) 5.652 Como o a = -50 < 0 a concavidade é para baixo; ∆= 𝟏𝟏𝟐𝟎𝟐 − 𝟒 ∗ −𝟓𝟎 ∗ −𝟓. 𝟓𝟔𝟐 = 𝟏. 𝟐𝟓𝟒. 𝟒𝟎𝟎 − 𝟏. 𝟏𝟑𝟎. 𝟒𝟎𝟎 = 𝟏𝟐𝟒. 𝟎𝟎𝟎 −𝒃+√∆ = 𝟐𝒂 −𝟏.𝟏𝟐𝟎+ 𝟏𝟐𝟒.𝟎𝟎𝟎 = 𝟐∗(−𝟓𝟎) −𝟏.𝟏𝟐𝟎+𝟑𝟓𝟐,𝟏𝟒 =7,68 −𝟏𝟎𝟎 𝒙𝟏 = −𝟏.𝟏𝟐𝟎−𝟑𝟓𝟐,𝟏𝟒 −𝟏𝟎𝟎 =14,72 E o vértice 𝒙𝒗 = −𝒃 𝟐𝒂 = −𝟏𝟏𝟐𝟎 𝟐∗(−𝟓𝟎) 𝒚𝒗 = −∆ 𝟒𝒂 = −𝟏𝟐𝟒.𝟎𝟎𝟎 𝟒∗(−𝟓𝟎) = 𝟏𝟏, 𝟐 =620 Gráfico Análise Final Vejam a importância desta análise para o caso em questão, chegamos a conclusão que para este negócio o lucro máximo a ser obtido é de R$ 620,00 com um preço de R$ 11,20 por carro lavado. Para que o proprietário alcance maior lucro deverá implementar mudanças nesta empresa de forma que o comportamento de suas despesas tomem um novo rumo. Referências: SILVA, Fernando César Marra e; ABRÃO, Mariângela. Matemática Básica para Decisões Administrativas. 2ª Ed. São Paulo: Atlas, 20 SILVA, Sebastião Medeiros da; SILVA, Elio Medeiros da.; SILVA, Ermes Medeiros da. Matemática Básica para Cursos Superiores. São Paulo: Atlas, 2012.