O sistema Price, também conhecido como Sistema Francês de Amortização, é um modelo muito utilizado para financiamentos, como os de celulares e veículos. A principal característica desse sistema é que as parcelas são fixas durante todo o período do financiamento, ou seja, o valor que se paga periodicamente é o mesmo do início ao fim. A parcela do financiamento no sistema Price é composta por duas partes: amortização e juros. Nesse sistema, ao longo do tempo, o valor pago a título de juros diminui à medida que o valor pago a título de amortização aumenta, mantendo o valor total da parcela constante, conforme o modelo matemático:

começar estilo tamanho matemático 14px V igual a numerador P sobre denominador abre parênteses 1 mais j fecha parênteses fim da fração mais P sobre abre parênteses 1 mais j fecha parênteses ao quadrado mais P sobre abre parênteses 1 mais j fecha parênteses ao cubo mais reticências horizontais mais P sobre abre parênteses 1 mais j fecha parênteses à potência de n igual a numerador P sobre denominador abre parênteses 1 mais j fecha parênteses fim da fração abre colchetes 1 mais numerador 1 sobre denominador abre parênteses 1 mais j fecha parênteses fim da fração mais 1 sobre abre parênteses 1 mais j fecha parênteses ao quadrado mais reticências horizontais mais 1 sobre abre parênteses 1 mais j fecha parênteses à potência de n menos 1 fim do exponencial fecha colchetes fim do estilo

em que V corresponde ao valor total financiado, j representa a taxa de juros cobrada mensalmente, n é o número de parcelas mensais a serem pagas e P é o valor de cada uma das parcelas.

O valor de n é um número inteiro, dado que é o número de parcelas do financiamento. Contudo, ao modelar matematicamente tal problema, pode-se deparar com valores não inteiros. Existem calculadoras que, por exemplo, mesmo que o valor modelado matematicamente para n não seja inteiro, apresentam como resposta padrão n como sendo o menor inteiro maior que o valor obtido com o modelo matemático. Por exemplo, considerando um valor financiado de R$19.000,00, que será cobrado a uma taxa de juros de 1% ao mês, com parcelas fixas de R$500,00, a calculadora apresenta como solução n = 49.

a) Supondo a ausência de juros, ou seja, uma taxa de juros de 0% ao mês, em quantas parcelas de R$500,00 poderia ser quitado o financiamento de R$19.000,00?

b) Considerando uma taxa de juros de 1% ao mês, parcelas fixas de R$500,00 e n = 49, calcule o valor financiado V obtido por meio do modelo matemático apresentado.

c) Assumindo que n não precisa ser inteiro no modelo matemático apresentado, encontre n para um valor financiado de R$19.000,00 que será pago em parcelas fixas de R$500,00 a uma taxa de juros de 1% ao mês.

a)

começar estilo tamanho matemático 14px reto n vezes 500 vírgula 00 igual a 19000 vírgula 00 seta dupla para a direita seta dupla para a direita reto n igual a numerador 19000 vírgula 00 sobre denominador 500 vírgula 00 fim da fração igual a 38 fim do estilo

b) 

começar estilo tamanho matemático 14px 1 mais parêntese esquerdo 1 mais reto j parêntese direito à potência de menos 1 fim do exponencial mais parêntese esquerdo 1 mais reto j parêntese direito à potência de menos 2 fim do exponencial mais reticências horizontais centradas mais parêntese esquerdo 1 mais reto j parêntese direito à potência de menos 48 fim do exponencial fim do estilo é a soma dos primeiros 49 termos de uma progressão geométrica de razão começar estilo tamanho matemático 14px reto q igual a parêntese esquerdo 1 mais reto j parêntese direito à potência de menos 1 fim do exponencial fim do estilo e primeiro termo começar estilo tamanho matemático 14px reto a com 1 subscrito igual a 1. fim do estilo

Essa soma é dada por começar estilo tamanho matemático 14px reto S com 49 subscrito igual a reto a com 1 subscrito vezes numerador reto q à potência de 49 menos 1 sobre denominador reto q menos 1 fim da fração. fim do estilo Assim, tem-se:

começar estilo tamanho matemático 14px reto S com 49 subscrito igual a 1 vezes numerador parêntese esquerdo 1 mais reto j parêntese direito à potência de menos 49 fim do exponencial menos 1 sobre denominador parêntese esquerdo 1 mais reto j parêntese direito à potência de menos 1 fim do exponencial menos 1 fim da fração fim do estilo

Com j = 0,01, tem-se 1 + j = 1,01 e começar estilo tamanho matemático 14px reto S com 49 subscrito igual a numerador parêntese esquerdo 1 vírgula 01 parêntese direito à potência de menos 49 fim do exponencial menos 1 sobre denominador parêntese esquerdo 1 vírgula 01 parêntese direito à potência de menos 1 fim do exponencial menos 1 fim da fração. fim do estilo

Multiplicando numerador e denominador por 1,01, segue:

começar estilo tamanho matemático 14px reto S com 49 subscrito igual a numerador parêntese esquerdo 1 vírgula 01 parêntese direito à potência de menos 48 fim do exponencial menos 1 vírgula 01 sobre denominador 1 menos 1 vírgula 01 fim da fração seta dupla para a direita seta dupla para a direita reto S com 49 subscrito igual a numerador 0 vírgula 620260 menos 1 vírgula 01 sobre denominador 1 menos 1 vírgula 01 fim da fração seta dupla para a direita seta dupla para a direita reto S com 49 subscrito igual a numerador 0 vírgula 38974 sobre denominador 0 vírgula 01 fim da fração igual a 38 vírgula 974 fim do estilo

Sendo começar estilo tamanho matemático 14px reto V igual a numerador reto P sobre denominador parêntese esquerdo 1 mais reto j parêntese direito fim da fração vezes reto S com 49 subscrito vírgula fim do estilo tem-se começar estilo tamanho matemático 14px reto V igual a numerador 500 sobre denominador 1 vírgula 01 fim da fração vezes 38 vírgula 974 igual a 19294 vírgula 06. fim do estilo

c)

começar estilo tamanho matemático 14px 1 mais parêntese esquerdo 1 mais reto j parêntese direito à potência de menos 1 fim do exponencial mais parêntese esquerdo 1 mais reto j parêntese direito à potência de menos 2 fim do exponencial mais reticências horizontais centradas mais parêntese esquerdo 1 mais reto j parêntese direito à potência de menos parêntese esquerdo reto n menos 1 parêntese direito fim do exponencial fim do estilo é a soma dos primeiros n termos de uma progressão geométrica de razão começar estilo tamanho matemático 14px reto q igual a parêntese esquerdo 1 mais reto j parêntese direito à potência de menos 1 fim do exponencial fim do estilo e primeiro termo dado por começar estilo tamanho matemático 14px reto a com 1 subscrito igual a 1. fim do estilo

Essa soma é dada por começar estilo tamanho matemático 14px reto S com reto n subscrito igual a reto a com 1 subscrito vezes numerador reto q à potência de reto n menos 1 sobre denominador reto q menos 1 fim da fração. fim do estilo Assim, tem-se:

começar estilo tamanho matemático 14px reto S com reto n subscrito igual a 1 vezes numerador parêntese esquerdo 1 mais reto j parêntese direito à potência de menos reto n fim do exponencial menos 1 sobre denominador parêntese esquerdo 1 mais reto j parêntese direito à potência de menos 1 fim do exponencial menos 1 fim da fração fim do estilo

Com j = 0,01, tem-se 1 + j = 1,01 e começar estilo tamanho matemático 14px reto S com reto n subscrito igual a numerador parêntese esquerdo 1 vírgula 01 parêntese direito à potência de menos reto n fim do exponencial menos 1 sobre denominador parêntese esquerdo 1 vírgula 01 parêntese direito à potência de menos 1 fim do exponencial menos 1 fim da fração. fim do estilo

Multiplicando numerador e denominador por 1,01, segue:

começar estilo tamanho matemático 14px reto S com reto n subscrito igual a numerador parêntese esquerdo 1 vírgula 01 parêntese direito à potência de menos reto n mais 1 fim do exponencial menos 1 vírgula 01 sobre denominador menos 0 vírgula 01 fim da fração fim do estilo

De começar estilo tamanho matemático 14px reto V igual a numerador reto P sobre denominador 1 mais reto j fim da fração vezes reto S com reto n subscrito vírgula espaço reto V igual a 19000 vírgula espaço reto P igual a 500 espaço reto e espaço reto j igual a 0 vírgula 01 vírgula fim do estilo tem-se:

começar estilo tamanho matemático 14px 19000 igual a numerador 500 sobre denominador 1 vírgula 01 fim da fração vezes numerador parêntese esquerdo 1 vírgula 01 parêntese direito à potência de menos reto n mais 1 fim do exponencial menos 1 vírgula 01 sobre denominador menos 0 vírgula 01 fim da fração seta dupla para a direita seta dupla para a direita numerador 19000 vezes 0 vírgula 01 sobre denominador 500 fim da fração igual a numerador parêntese esquerdo 1 vírgula 01 parêntese direito à potência de menos reto n mais 1 fim do exponencial menos 1 vírgula 01 sobre denominador menos 1 vírgula 01 fim da fração seta dupla para a direita seta dupla para a direita 0 vírgula 38 igual a 1 menos parêntese esquerdo 1 vírgula 01 parêntese direito à potência de menos reto n fim do exponencial seta dupla para a direita seta dupla para a direita parêntese esquerdo 1 vírgula 01 parêntese direito à potência de menos reto n fim do exponencial igual a 0 vírgula 62 seta dupla para a direita seta dupla para a direita menos reto n igual a log com 1 vírgula 01 subscrito fim do subscrito 0 vírgula 62 seta dupla para a direita seta dupla para a direita reto n igual a menos log com 1 vírgula 01 subscrito fim do subscrito 0 vírgula 62 fim do estilo