Modelos matemáticos para a cidadania

10.º ano · Tema: Modelos Matemáticos para a Cidadania

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Formulário e notas deste tema
Dados. Os exercícios são originais e todos os dados são fictícios, incluindo as tabelas de retenção na fonte e de IRS. Seguem as Aprendizagens Essenciais de Matemática A de janeiro de 2023.
Formulário — Modelos matemáticos para a cidadania
Abstenção
Designa-se por abstenção o facto de um eleitor inscrito não participar no processo de eleição. \[\text{% de abstenção}=\frac{\text{n.º de eleitores inscritos}-\text{n.º total de votos}}{\text{n.º de eleitores inscritos}}\times 100\]
Voto em branco
Boletim que não contém qualquer marca ou sinal — não foi assinalada nenhuma opção. \[\text{% de votos em branco}=\frac{\text{n.º de votos em branco}}{\text{n.º total de votos}}\times 100\]
Voto nulo
Boletim em que se assinalou mais do que uma alternativa, ou em que não é possível perceber o que foi assinalado. \[\text{% de votos nulos}=\frac{\text{n.º de votos nulos}}{\text{n.º total de votos}}\times 100\]
Voto válido
Boletim em que se assinalou corretamente uma — e uma só — opção. É com estes votos que se apura o vencedor. \[\text{% de votos válidos}=\frac{\text{n.º de votos válidos}}{\text{n.º total de votos}}\times 100\]
Maioria simples
Vence a opção com mais votos, mesmo que não ultrapasse metade dos votos válidos.
Maioria absoluta
Vence a opção com mais de metade dos votos válidos. Se nenhuma a obtiver, pode ser necessária uma segunda volta. \[\text{n.º de votos da opção}>\frac{\text{n.º de votos válidos}}{2}\]
Método de Borda
Cada eleitor ordena as opções e cada lugar vale uma pontuação indicada no enunciado (por exemplo, com \(4\) opções: \(4\), \(3\), \(2\) e \(1\) pontos, ou \(3\), \(2\), \(1\) e \(0\) pontos). Vence a opção com mais pontos. \[\text{pontos de uma opção}=\sum\left(\text{pontos do lugar}\times\text{n.º de votos nesse lugar}\right)\]
Método de Hondt
Dividem-se os votos de cada lista por \(1,2,3,\ldots\) e atribuem-se os mandatos aos maiores quocientes. Em caso de empate no último mandato, este cabe à lista com menos votos. \[\text{quociente}=\frac{\text{n.º de votos da lista}}{d},\quad d=1,2,3,\ldots\]
Método de Sainte-Laguë
Igual ao método de Hondt, mas os votos de cada lista dividem-se por \(1,3,5,\ldots\) e o desempate segue a mesma regra. \[\text{quociente}=\frac{\text{n.º de votos da lista}}{d},\quad d=1,3,5,\ldots\]
Valor-hora
\({R}_{m}\) é a remuneração mensal bruta e \(n\) o número de horas de trabalho semanais. \[\text{valor-hora}=\frac{{R}_{m}\times 12}{52\times n}\]
Salário líquido
A contribuição para a Segurança Social é, em regra, \(11\%\) do salário bruto; a retenção de IRS e os abonos (por exemplo, o subsídio de refeição) são indicados no enunciado. \[\text{salário líquido}=\text{salário bruto}-\text{Segurança Social}-\text{retenção de IRS}+\text{abonos}\]
IRS \[\text{rendimento coletável}=\text{rendimento bruto}-\text{deduções específicas}\] \[\text{coleta}=\left(\text{rendimento coletável}\times\text{taxa}\right)-\text{parcela a abater}\]
Tabela de escalões de IRS (rendimento coletável anual, 2025) — para consulta
Rendimento coletável (€)Taxa normalParcela a abater (€)
Até \(8059\)\(13,00\%\)\(0\)
De mais de \(8059\) até \(12\,160\)\(16,50\%\)\(282,07\)
De mais de \(12\,160\) até \(17\,233\)\(22,00\%\)\(950,86\)
De mais de \(17\,233\) até \(22\,306\)\(25,00\%\)\(1467,86\)
De mais de \(22\,306\) até \(28\,400\)\(32,00\%\)\(3029,27\)
De mais de \(28\,400\) até \(41\,629\)\(35,50\%\)\(4023,27\)
De mais de \(41\,629\) até \(44\,987\)\(43,50\%\)\(7353,60\)
De mais de \(44\,987\) até \(83\,696\)\(45,00\%\)\(8028,40\)
Superior a \(83\,696\)\(48,00\%\)\(10\,539,28\)
(Tabela de referência, com valores de 2025; usar sempre os dados fornecidos no enunciado de cada exercício, caso difiram desta tabela.)
Juro simples
\({C}_{0}\) é o capital inicial, \(r\) a taxa por período e \(n\) o número de períodos. \[{C}_{n}={C}_{0}\left(1+rn\right)\]
Juro composto
\(r\) é a taxa por período de capitalização e \(n\) o número de períodos. \[{C}_{n}={C}_{0}{\left(1+r\right)}^{n}\]
Taxa de juro líquida
\(t\) é a taxa de imposto, na forma decimal. \[\text{TANL}=\text{TANB}\times\left(1-t\right)\]
1

Exercício 1

★Exercício original

Eleições: abstenção e maiorias

Na eleição da direção de uma associação de estudantes, estavam inscritos \(1250\) alunos e votaram \(900\).

Qual foi a taxa de abstenção nesta eleição?

(A) \(14\%\)

(B) \(28\%\)

(C) \(35\%\)

(D) \(72\%\)

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Resposta: (B)

1. Número de abstencionistas: \(1250-900=350\).

2. Taxa de abstenção: \(\frac{350}{1250}=0,28=28\%\).

2

Exercício 2

★Exercício original

Eleições: abstenção e maiorias

Numa eleição autárquica, votaram \(2400\) eleitores de uma freguesia. Registaram-se \(96\) votos em branco e \(24\) votos nulos.

Determine o número de votos validamente expressos e a percentagem que estes representam em relação ao número de votantes.

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1. Votos validamente expressos: \(2400-96-24=2280\).

2. Percentagem em relação aos votantes: \(\frac{2280}{2400}=0,95=95\%\).

3

Exercício 3

★Exercício original

Eleições: abstenção e maiorias

Na eleição do presidente de um clube, houve \(1000\) votos validamente expressos, assim distribuídos: Ana, \(412\) votos; Bruno, \(365\) votos; Carla, \(223\) votos.

Indique quem venceria a eleição pelo sistema de maioria simples e justifique que, pelo sistema de maioria absoluta, seria necessária uma segunda volta, identificando os candidatos que nela participariam.

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1. Por maioria simples, vence quem tem mais votos: a Ana, com \(412\) votos.

2. A maioria absoluta exige mais de \(\frac{1000}{2}=500\) votos.

3. Como \(412<500\), nenhum candidato a atinge, pelo que seria necessária uma segunda volta, entre os dois mais votados: a Ana e o Bruno.

4

Exercício 4

★Exercício original

Método de Borda

Os \(50\) alunos de um clube ordenaram três destinos para uma visita de estudo, Aveiro (A), Braga (B) e Coimbra (C), de acordo com a tabela seguinte.

N.º de votos\(22\)​\(15\)​\(13\)​
1.ª preferênciaABC
2.ª preferênciaBCB
3.ª preferênciaCAA

Aplica-se o método de Borda: cada destino recebe \(3\) pontos por cada 1.ª preferência, \(2\) pontos por cada 2.ª preferência e \(1\) ponto por cada 3.ª preferência.

Determine a pontuação de cada destino e indique o destino escolhido.

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1. A: \(3\times 22+1\times 15+1\times 13=94\) pontos.

2. B: \(2\times 22+3\times 15+2\times 13=115\) pontos.

3. C: \(1\times 22+2\times 15+3\times 13=91\) pontos.

4. O destino escolhido é Braga, com \(115\) pontos.

5

Exercício 5

★Exercício original

Método de Hondt

Numa eleição com \(5\) mandatos a atribuir pelo método de Hondt, as listas A, B e C obtiveram, respetivamente, \(4200\), \(2600\) e \(1500\) votos.

Quantos mandatos obteve cada lista, A, B e C, respetivamente?

(A) \(3, 1, 1\)

(B) \(2, 2, 1\)

(C) \(3, 2, 0\)

(D) \(4, 1, 0\)

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Resposta: (A)

1. Quocientes (divisores \(1,2,3\)): A: \(4200\), \(2100\), \(1400\); B: \(2600\), \(1300\), \(866,67\); C: \(1500\), \(750\), \(500\).

2. Os \(5\) maiores quocientes são \(4200\) (A), \(2600\) (B), \(2100\) (A), \(1500\) (C) e \(1400\) (A).

3. A lista A obtém \(3\) mandatos, a lista B obtém \(1\) mandato e a lista C obtém \(1\) mandato.

6

Exercício 6

★Exercício original

Método de Hondt

A tabela seguinte apresenta os quocientes obtidos por três listas numa eleição com \(6\) mandatos a atribuir pelo método de Hondt.

DivisorLista ALista BLista C
\(1\)​\(900\)​\(640\)​\(350\)​
\(2\)​\(450\)​\(320\)​\(175\)​
\(3\)​\(300\)​\(213,33\)​\(116,67\)​
\(4\)​\(225\)​\(160\)​\(87,5\)​

Determine o número de mandatos atribuídos a cada lista.

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1. Ordenando os quocientes por ordem decrescente, os \(6\) maiores são: \(900\) (A), \(640\) (B), \(450\) (A), \(350\) (C), \(320\) (B) e \(300\) (A).

2. A lista A obtém \(3\) mandatos, a lista B obtém \(2\) mandatos e a lista C obtém \(1\) mandato.

7

Exercício 7

★Exercício original

Método de Sainte-Laguë

Numa eleição com \(5\) mandatos a atribuir pelo método de Sainte-Laguë, as listas X, Y e Z obtiveram, respetivamente, \(3300\), \(1800\) e \(900\) votos.

Determine o número de mandatos atribuídos a cada lista, apresentando os quocientes utilizados.

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1. No método de Sainte-Laguë, dividem-se os votos pelos números ímpares \(1,3,5,\ldots \)

2. X: \(3300\), \(1100\), \(660\); Y: \(1800\), \(600\), \(360\); Z: \(900\), \(300\), \(180\).

3. Os \(5\) maiores quocientes são \(3300\) (X), \(1800\) (Y), \(1100\) (X), \(900\) (Z) e \(660\) (X).

4. A lista X obtém \(3\) mandatos, a lista Y obtém \(1\) mandato e a lista Z obtém \(1\) mandato.

8

Exercício 8

★Exercício original

Salários

O salário bruto mensal do Rui é \(1200\) euros. Por mês, desconta \(11\%\) para a Segurança Social e tem uma retenção na fonte de IRS de \(8\%\) do salário bruto. Não recebe qualquer outro abono.

Qual é o salário líquido mensal do Rui?

(A) \(972\) €

(B) \(1068\) €

(C) \(1104\) €

(D) \(1008\) €

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Resposta: (A)

1. Segurança Social: \(1200\times 0,11=132\) euros.

2. Retenção de IRS: \(1200\times 0,08=96\) euros.

3. Salário líquido: \(1200-132-96=972\) euros.

9

Exercício 9

★Exercício original

Juros

A Beatriz aplicou \(2000\) euros num depósito a prazo, na modalidade de juro simples, à taxa de juro anual de \(3\%\). Não fez levantamentos nem reforços.

Determine o capital acumulado ao fim de \(4\) anos.

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1. Juro anual: \(2000\times 0,03=60\) euros.

2. Capital acumulado: \(2000(1+0,03\times 4)=2000+240=2240\) euros.

10

Exercício 10

★Exercício original

Juros

O Tiago depositou \(3000\) euros num banco, na modalidade de juro composto, com capitalização anual, à taxa de juro anual de \(2\%\). Não fez levantamentos nem reforços.

Qual é o capital acumulado ao fim de \(3\) anos, arredondado às centésimas?

(A) \(3120,00\) €

(B) \(3180,00\) €

(C) \(3183,62\) €

(D) \(3247,30\) €

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Resposta: (C)

\(C=3000\times 1,{02}^{3}=3183,624\), ou seja, aproximadamente \(3183,62\) euros.

11

Exercício 11

★★Exercício original

Eleições: abstenção e maiorias

Num município com \(20\,000\) eleitores inscritos, a taxa de abstenção numa eleição foi \(36\%\). Dos votantes, \(3\%\) votaram em branco ou nulo. O candidato A obteve \(6230\) votos.

Mostre que o candidato A foi eleito por maioria absoluta e indique a percentagem de votos validamente expressos que obteve, arredondada às centésimas.

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1. Número de votantes: \(20\,000\times 0,64=12\,800\).

2. Votos em branco ou nulos: \(12\,800\times 0,03=384\).

3. Votos validamente expressos: \(12\,800-384=12\,416\).

4. A maioria absoluta exige mais de \(\frac{12\,416}{2}=6208\) votos; como \(6230>6208\), o candidato A foi eleito por maioria absoluta.

5. Percentagem obtida: \(\frac{6230}{12\,416}\times 100\approx 50,18\%\).

12

Exercício 12

★★Exercício original

Eleições: abstenção e maiorias

Na primeira volta da eleição do presidente de uma ordem profissional, houve \(7500\) votos validamente expressos, assim distribuídos pelos quatro candidatos: A, \(38\%\); B, \(27\%\); C, \(21\%\); D, \(14\%\).

Na segunda volta, admita que:

• todos os eleitores de A e de B repetem o voto;

• dos eleitores de C, \(60\%\) votam em B, \(20\%\) votam em A e os restantes não votam;

• dos eleitores de D, \(40\%\) votam em B, \(30\%\) votam em A e os restantes não votam;

• não há votos em branco nem nulos.

a) Justifique que foi necessária uma segunda volta.

b) Determine o candidato vencedor e a respetiva percentagem de votos na segunda volta, arredondada às centésimas.

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a) ★★

Nenhum candidato obteve mais de \(50\%\) dos votos validamente expressos (o mais votado, A, obteve \(38\%\)), pelo que se realizou uma segunda volta entre A e B.

b) ★★

1. Na primeira volta: A, \(2850\) votos; B, \(2025\) votos; C, \(1575\) votos; D, \(1050\) votos.

2. Votos de A na segunda volta: \(2850+0,2\times 1575+0,3\times 1050=2850+315+315=3480\).

3. Votos de B na segunda volta: \(2025+0,6\times 1575+0,4\times 1050=2025+945+420=3390\).

4. Total: \(3480+3390=6870\) votos.

5. Vence o candidato A, com \(\frac{3480}{6870}\times 100\approx 50,66\%\) dos votos.

13

Exercício 13

★★Exercício original

Eleições: abstenção e maiorias

Num sindicato com \(5000\) associados inscritos, votaram \(3200\) na eleição da direção. Registaram-se \(70\) votos em branco e \(50\) votos nulos. Os restantes votos distribuíram-se assim: lista A, \(1530\) votos; lista B, \(1120\) votos; lista C, \(430\) votos.

Considere as afirmações seguintes.

I. A taxa de abstenção foi \(36\%\).

II. Os votos em branco e nulos representam \(3,75\%\) dos votantes.

III. A lista A obteve maioria absoluta dos votos validamente expressos.

Qual é a opção correta?

(A) Apenas as afirmações I e II são verdadeiras.

(B) Apenas a afirmação I é verdadeira.

(C) As três afirmações são verdadeiras.

(D) Apenas as afirmações II e III são verdadeiras.

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Resposta: (A)

1. I: \(\frac{5000-3200}{5000}=\frac{1800}{5000}=36\%\); é verdadeira.

2. II: \(\frac{70+50}{3200}=\frac{120}{3200}=3,75\%\); é verdadeira.

3. III: há \(3200-120=3080\) votos validamente expressos e a maioria absoluta exige mais de \(1540\). Como \(1530<1540\), é falsa.

14

Exercício 14

★★Exercício original

Método de Borda

Para eleger o representante dos alunos, \(110\) estudantes ordenaram quatro candidatos, A, B, C e D.

N.º de votos\(40\)​\(30\)​\(25\)​\(15\)​
1.ª preferênciaABCD
2.ª preferênciaBCBC
3.ª preferênciaCDDB
4.ª preferênciaDAAA

a) Considerando apenas as primeiras preferências, indique quem venceria por maioria simples e com que percentagem, arredondada às centésimas.

b) Aplicando o método de Borda, com \(4\), \(3\), \(2\) e \(1\) pontos por cada 1.ª, 2.ª, 3.ª e 4.ª preferências, determine o vencedor e comente o resultado, por comparação com o da alínea anterior.

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a) ★★

1. Primeiras preferências: A, \(40\); B, \(30\); C, \(25\); D, \(15\).

2. Venceria o candidato A, com \(\frac{40}{110}\times 100\approx 36,36\%\) dos votos.

b) ★★

1. A: \(4\times 40+1\times 30+1\times 25+1\times 15=230\) pontos.

2. B: \(3\times 40+4\times 30+3\times 25+2\times 15=345\) pontos.

3. C: \(2\times 40+3\times 30+4\times 25+3\times 15=315\) pontos.

4. D: \(1\times 40+2\times 30+2\times 25+4\times 15=210\) pontos.

5. Vence B, com \(345\) pontos. O candidato A, o mais votado em 1.ª preferência, passa para o terceiro lugar, porque é a última preferência de todos os outros eleitores.

15

Exercício 15

★★Exercício original

Método de Borda

Um júri popular de \(170\) pessoas ordenou quatro projetos, P, Q, R e S, de acordo com a tabela seguinte.

N.º de votos\(56\)​\(48\)​\(37\)​\(29\)​
1.ª preferênciaPQRS
2.ª preferênciaRSSQ
3.ª preferênciaSRPR
4.ª preferênciaQPQP

Cada projeto recebe \(3\) pontos por cada 1.ª preferência, \(2\) pontos por cada 2.ª preferência, \(1\) ponto por cada 3.ª preferência e \(0\) pontos por cada 4.ª preferência.

Determine o projeto vencedor e mostre que este não é o mais votado em 1.ª preferência.

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1. P: \(3\times 56+0\times 48+1\times 37+0\times 29=205\) pontos.

2. Q: \(0\times 56+3\times 48+0\times 37+2\times 29=202\) pontos.

3. R: \(2\times 56+1\times 48+3\times 37+1\times 29=300\) pontos.

4. S: \(1\times 56+2\times 48+2\times 37+3\times 29=313\) pontos.

5. Vence o projeto S, com \(313\) pontos, apesar de ser o menos votado em 1.ª preferência (\(29\) votos, contra \(56\) de P).

16

Exercício 16

★★Exercício original

Método de Borda

Na eleição do presidente de um clube, todos os sócios podiam votar e a taxa de abstenção foi \(30\%\). Os votantes ordenaram quatro candidatos e aplicou-se o método de Borda, com \(4\), \(3\), \(2\) e \(1\) pontos por cada 1.ª, 2.ª, 3.ª e 4.ª preferências. Não houve votos em branco nem nulos.

As pontuações finais foram: A, \(720\) pontos; B, \(805\) pontos; C, \(950\) pontos; D, \(675\) pontos.

Quantos sócios tem o clube?

(A) \(315\)

(B) \(420\)

(C) \(450\)

(D) \(525\)

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Resposta: (C)

1. Cada boletim distribui \(4+3+2+1=10\) pontos.

2. Total de pontos: \(720+805+950+675=3150\), pelo que votaram \(\frac{3150}{10}=315\) sócios.

3. Os votantes são \(70\%\) dos sócios: \(\frac{315}{0,7}=450\).

17

Exercício 17

★★Exercício original

Método de Borda

Numa eleição com quatro candidatos, A, B, C e D, os \(120\) eleitores votaram do seguinte modo.

N.º de votos\(34\)​\(27\)​\(25\)​\(18\)​\(16\)​
1.ª preferênciaABCDB
2.ª preferênciaBDACC
3.ª preferênciaCCBAA
4.ª preferênciaDADBD

a) Determine o vencedor por aplicação do método de Borda, com \(4\), \(3\), \(2\) e \(1\) pontos por cada 1.ª, 2.ª, 3.ª e 4.ª preferências.

b) Admita que o vencedor desiste. Elimina-se esse candidato dos boletins e atribuem-se \(3\), \(2\) e \(1\) pontos às novas 1.ª, 2.ª e 3.ª preferências. Determine quem seria o novo vencedor.

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a) ★★

1. A: \(4\times 34+1\times 27+3\times 25+2\times 18+2\times 16=306\) pontos.

2. B: \(3\times 34+4\times 27+2\times 25+1\times 18+4\times 16=342\) pontos.

3. C: \(2\times 34+2\times 27+4\times 25+3\times 18+3\times 16=324\) pontos.

4. D: \(1\times 34+3\times 27+1\times 25+4\times 18+1\times 16=228\) pontos.

5. O vencedor é o candidato B.

b) ★★

1. Sem B, as ordenações passam a ser: A C D (\(34\)); D C A (\(27\)); C A D (\(25\)); D C A (\(18\)); C A D (\(16\)).

2. A: \(3\times 34+1\times 27+2\times 25+1\times 18+2\times 16=229\) pontos.

3. C: \(2\times 34+2\times 27+3\times 25+2\times 18+3\times 16=281\) pontos.

4. D: \(1\times 34+3\times 27+1\times 25+3\times 18+1\times 16=210\) pontos.

5. O novo vencedor seria o candidato C, com \(281\) pontos.

18

Exercício 18

★★Exercício original

Método de Borda

Num concurso de canções, cinco júris ordenaram as quatro canções finalistas, A, B, C e D. Cada júri atribui \(5\) pontos à sua canção preferida, \(3\) pontos à segunda, \(1\) ponto à terceira e \(0\) pontos à quarta.

Júri 1Júri 2Júri 3Júri 4Júri 5
1.ª preferênciaACBBC
2.ª preferênciaBACAB
3.ª preferênciaCBACD
4.ª preferênciaDDDDA

a) Determine a canção vencedora.

b) Mostre que, se o Júri 3 tivesse trocado a ordem das canções B e C, a canção vencedora teria sido outra.

Ver resolução

a) ★★

1. A: \(5+3+1+3+0=12\) pontos.

2. B: \(3+1+5+5+3=17\) pontos.

3. C: \(1+5+3+1+5=15\) pontos.

4. D: \(0+0+0+0+1=1\) ponto.

5. A canção vencedora é a canção B.

b) ★★

1. Com a troca, a canção B passa a ter \(3\) pontos do Júri 3, em vez de \(5\): fica com \(17-2=15\) pontos.

2. A canção C passa a ter \(5\) pontos do Júri 3, em vez de \(3\): fica com \(15+2=17\) pontos.

3. A canção vencedora teria sido a canção C.

19

Exercício 19

★★Exercício original

Método de Hondt

Numa eleição, com \(7\) mandatos a atribuir pelo método de Hondt, os partidos A, B, C e D obtiveram, respetivamente, \(5120\), \(3980\), \(1760\) e \(940\) votos.

Determine a distribuição dos mandatos.

Sempre que necessário, apresente os quocientes arredondados às centésimas.

Ver resolução

1. Quocientes (divisores \(1,2,3,4\)):

DivisorABCD
\(1\)​\(5120\)​\(3980\)​\(1760\)​\(940\)​
\(2\)​\(2560\)​\(1990\)​\(880\)​\(470\)​
\(3\)​\(1706,67\)​\(1326,67\)​\(586,67\)​\(313,33\)​
\(4\)​\(1280\)​\(995\)​\(440\)​\(235\)​

2. Os \(7\) maiores quocientes são \(5120\), \(3980\), \(2560\), \(1990\), \(1760\), \(1706,67\) e \(1326,67\).

3. Distribuição: A, \(3\) mandatos; B, \(3\) mandatos; C, \(1\) mandato; D, nenhum mandato.

20

Exercício 20

★★Exercício original

Método de Hondt

Uma autarquia vai distribuir \(9\) quadros interativos por quatro escolas, N, S, M e F, de acordo com o número de alunos de cada uma, por aplicação do método de Hondt.

EscolaNSMF
N.º de alunos\(1260\)​\(980\)​\(410\)​\(240\)​

a) Determine o número de quadros atribuídos a cada escola.

b) A direção da escola F propôs que se aplicasse o método de Sainte-Laguë. Verifique se a escola F ficaria com algum quadro e indique qual seria a escola prejudicada por esta alteração.

Ver resolução

a) ★★

1. N: \(1260\), \(630\), \(420\), \(315\), \(252\), \(210\); S: \(980\), \(490\), \(326,67\), \(245\); M: \(410\), \(205\); F: \(240\), \(120\).

2. Os \(9\) maiores quocientes são \(1260\), \(980\), \(630\), \(490\), \(420\), \(410\), \(326,67\), \(315\) e \(252\).

3. Escola N, \(5\) quadros; escola S, \(3\) quadros; escola M, \(1\) quadro; escola F, nenhum quadro (o seu quociente, \(240\), é inferior a \(252\)).

b) ★★

1. Quocientes de divisor ímpar: N: \(1260\), \(420\), \(252\), \(180\), \(140\); S: \(980\), \(326,67\), \(196\), \(140\); M: \(410\), \(136,67\); F: \(240\), \(80\).

2. Os \(9\) maiores são \(1260\), \(980\), \(420\), \(410\), \(326,67\), \(252\), \(240\), \(196\) e \(180\).

3. Distribuição: N, \(4\); S, \(3\); M, \(1\); F, \(1\). A escola F ficaria com um quadro, à custa de um quadro da escola N.

21

Exercício 21

★★Exercício original

Método de Hondt

Numa eleição, com \(7\) mandatos a atribuir pelo método de Hondt, as listas A, B e C obtiveram, respetivamente, \(1200\), \(900\) e \(600\) votos.

Em caso de empate na atribuição do último mandato, este é atribuído à lista com menor número de votos.

Determine a distribuição dos mandatos.

Ver resolução

1. A: \(1200\), \(600\), \(400\), \(300\); B: \(900\), \(450\), \(300\); C: \(600\), \(300\).

2. Os \(6\) maiores quocientes são \(1200\), \(900\), \(600\) (A), \(600\) (C), \(450\) e \(400\).

3. O \(7.º\) mandato fica empatado: as três listas têm um quociente igual a \(300\).

4. Pelo critério de desempate, o mandato cabe à lista C, a menos votada.

5. Distribuição: A, \(3\) mandatos; B, \(2\) mandatos; C, \(2\) mandatos.

22

Exercício 22

★★Exercício original

Método de Hondt

Numa eleição, com \(8\) mandatos a atribuir pelo método de Hondt, os partidos A, B, C e D obtiveram, respetivamente, \(7350\), \(5280\), \(3190\) e \(1420\) votos. Com estes resultados, os mandatos ficaram assim distribuídos: A, \(4\); B, \(3\); C, \(1\); D, \(0\).

Em caso de empate na atribuição do último mandato, este é atribuído ao partido com menor número de votos.

Quantos abstencionistas teriam de votar, no mínimo, no partido D, sem outras alterações, para que este elegesse um mandato? Indique o partido que perderia um mandato.

Ver resolução

1. O último mandato é atribuído ao quociente \(\frac{5280}{3}=1760\), do partido B.

2. Os quocientes seguintes são \(\frac{3190}{2}=1595\) e \(\frac{7350}{5}=1470\), inferiores a \(1760\).

3. Para eleger, o partido D tem de atingir \(1760\) votos, pois, em caso de empate, o mandato é seu (tem menos votos do que B).

4. Número mínimo de abstencionistas: \(1760-1420=340\).

5. O partido que perderia um mandato seria o partido B.

23

Exercício 23

★★Exercício original

Método de Hondt

Numa eleição com \(6\) mandatos a atribuir pelo método de Hondt, foram apurados \(12\,000\) votos validamente expressos, repartidos pelas listas A, B e C. A lista A obteve \(5600\) votos. O último mandato coube à lista B, com o quociente \(1860\), que foi o segundo mandato desta lista.

Quantos mandatos obteve a lista C?

(A) \(0\)

(B) \(1\)

(C) \(2\)

(D) \(3\)

Ver resolução

Resposta: (B)

1. O segundo mandato de B corresponde ao divisor \(2\), logo B obteve \(2\times 1860=3720\) votos.

2. A lista C obteve \(12\,000-5600-3720=2680\) votos.

3. Os \(6\) maiores quocientes são \(5600\) (A), \(3720\) (B), \(2800\) (A), \(2680\) (C), \(1866,67\) (A) e \(1860\) (B).

4. A lista C obteve \(1\) mandato (A obteve \(3\) e B obteve \(2\)).

24

Exercício 24

★★Exercício original

Método de Hondt

Numa eleição autárquica, num concelho com \(9800\) eleitores inscritos, votaram \(6700\) eleitores. Os votos nas listas foram: P, \(2840\); Q, \(2315\); R, \(962\); S, \(383\). Os restantes votos foram em branco ou nulos. O presidente é o primeiro candidato da lista mais votada e são atribuídos \(5\) mandatos pelo método de Hondt.

a) Determine a taxa de abstenção, arredondada às centésimas, e o número de votos em branco ou nulos.

b) Determine a distribuição dos \(5\) mandatos.

c) Determine o número mínimo de votos que a lista R teria de perder para a lista P, sem outras alterações, para que P obtivesse \(3\) mandatos.

Ver resolução

a) ★★

1. Taxa de abstenção: \(\frac{9800-6700}{9800}\times 100\approx 31,63\%\).

2. Votos nas listas: \(2840+2315+962+383=6500\).

3. Votos em branco ou nulos: \(6700-6500=200\).

b) ★★

1. Os \(5\) maiores quocientes são \(2840\) (P), \(2315\) (Q), \(1420\) (P), \(1157,5\) (Q) e \(962\) (R).

2. O quociente seguinte é \(\frac{2840}{3}\approx 946,67\) (P), inferior a \(962\).

3. Distribuição: P, \(2\); Q, \(2\); R, \(1\); S, \(0\).

c) ★★

1. Seja \(x\) o número de votos transferidos. A lista P passa a ter o quociente \(\frac{2840+x}{3}\) e a lista R o quociente \(962-x\).

2. \(\frac{2840+x}{3}>962-x\Leftrightarrow 2840+x>2886-3x\Leftrightarrow 4x>46\Leftrightarrow x>11,5\).

3. O número mínimo de votos é \(12\).

25

Exercício 25

★★Exercício original

Método de Sainte-Laguë

Numa eleição, com \(8\) mandatos a atribuir pelo método de Sainte-Laguë, as listas A, B, C e D obtiveram, respetivamente, \(3510\), \(2640\), \(1475\) e \(875\) votos.

Determine a distribuição dos mandatos, apresentando os quocientes arredondados às centésimas.

Ver resolução

1. Quocientes (divisores \(1,3,5,7\)):

DivisorABCD
\(1\)​\(3510\)​\(2640\)​\(1475\)​\(875\)​
\(3\)​\(1170\)​\(880\)​\(491,67\)​\(291,67\)​
\(5\)​\(702\)​\(528\)​\(295\)​\(175\)​
\(7\)​\(501,43\)​\(377,14\)​\(210,71\)​\(125\)​

2. Os \(8\) maiores quocientes são \(3510\), \(2640\), \(1475\), \(1170\), \(880\), \(875\), \(702\) e \(528\).

3. Distribuição: A, \(3\); B, \(3\); C, \(1\); D, \(1\).

26

Exercício 26

★★Exercício original

Método de Sainte-Laguë

Para uma comissão de \(8\) elementos, as listas A, B, C e D obtiveram, respetivamente, \(6100\), \(2300\), \(1300\) e \(800\) votos.

a) Determine a distribuição dos lugares pelo método de Hondt.

b) Determine a distribuição dos lugares pelo método de Sainte-Laguë e compare o resultado com o da alínea anterior.

Ver resolução

a) ★★

1. Os \(8\) maiores quocientes são \(6100\) (A), \(3050\) (A), \(2300\) (B), \(2033,33\) (A), \(1525\) (A), \(1300\) (C), \(1220\) (A) e \(1150\) (B).

2. Distribuição: A, \(5\); B, \(2\); C, \(1\); D, \(0\).

b) ★★

1. Os \(8\) maiores quocientes de divisor ímpar são \(6100\) (A), \(2300\) (B), \(2033,33\) (A), \(1300\) (C), \(1220\) (A), \(871,43\) (A), \(800\) (D) e \(766,67\) (B).

2. Distribuição: A, \(4\); B, \(2\); C, \(1\); D, \(1\).

3. A lista A, a mais votada, perde um lugar para a lista D, a menos votada: o método de Sainte-Laguë favorece, neste caso, a lista mais pequena.

27

Exercício 27

★★Exercício original

Método de Sainte-Laguë

Numa eleição, com \(7\) mandatos a atribuir pelo método de Sainte-Laguë, as listas L, M e N obtiveram, respetivamente, \(2450\), \(1890\) e \(980\) votos.

Qual foi o quociente que deu origem ao último mandato atribuído?

(A) \(350\)

(B) \(378\)

(C) \(490\)

(D) \(630\)

Ver resolução

Resposta: (B)

1. L: \(2450\), \(816,67\), \(490\), \(350\); M: \(1890\), \(630\), \(378\), \(270\); N: \(980\), \(326,67\), \(196\).

2. Por ordem decrescente: \(2450\), \(1890\), \(980\), \(816,67\), \(630\), \(490\), \(378\).

3. O \(7.º\) maior quociente é \(378\) (lista M, divisor \(5\)).

28

Exercício 28

★★Exercício original

Salários

O valor-hora de um trabalhador é dado por \(\frac{{R}_{m}\times 12}{52\times n}\), em que \({R}_{m}\) é a remuneração mensal e \(n\) é o número de horas de trabalho semanal.

A Sara recebe \(1365\) euros de remuneração mensal e trabalha \(40\) horas por semana.

a) Determine o valor-hora da Sara, arredondado às centésimas.

b) A empresa reduziu o horário para \(35\) horas semanais, sem alterar a remuneração mensal. Qual foi o aumento percentual do valor-hora, arredondado às centésimas?

(A) \(12,50\%\)

(B) \(14,29\%\)

(C) \(16,67\%\)

(D) \(5,00\%\)

Ver resolução

a) ★★

\(\frac{1365\times 12}{52\times 40}=\frac{16\,380}{2080}=7,875\), ou seja, aproximadamente \(7,88\) euros.

b) ★★

Resposta: (B)

1. Novo valor-hora: \(\frac{16\,380}{52\times 35}=9\) euros.

2. Aumento percentual: \(\frac{9-7,875}{7,875}\times 100\approx 14,29\%\).

29

Exercício 29

★★Exercício original

Salários

A Clara é trabalhadora por conta de outrem, tem \(2\) dependentes e uma remuneração mensal de \(1640\) euros. Num certo mês, trabalhou \(21\) dias e recebeu \(7,50\) euros de subsídio de refeição por dia de trabalho. Desconta \(11\%\) da remuneração mensal para a Segurança Social.

A retenção na fonte de IRS segue a tabela seguinte.

Remuneração mensal (€)TaxaParcela a abater (€)Parcela adicional por dependente (€)
Até \(1000\)\(12\%\)​\(60\)​\(30\)​
Até \(1500\)\(20\%\)​\(140\)​\(30\)​
Até \(2200\)\(26\%\)​\(230\)​\(30\)​
Até \(3000\)\(31\%\)​\(340\)​\(30\)​

Retenção na fonte \(=\) (remuneração mensal \(\times \) taxa) \(-\) parcela a abater \(-\) (parcela adicional \(\times \) n.º de dependentes). Considera-se apenas a parte inteira do valor obtido; se este for negativo, a retenção é \(0\) €.

Determine o salário líquido da Clara nesse mês.

Ver resolução

1. Subsídio de refeição: \(21\times 7,50=157,50\) euros.

2. Segurança Social: \(1640\times 0,11=180,40\) euros.

3. Como \(1500<1640\le 2200\), aplica-se a linha «Até \(2200\)»: \(1640\times 0,26-230-2\times 30=136,40\), pelo que a retenção é \(136\) euros.

4. Salário líquido: \(1640+157,50-180,40-136=1481,10\) euros.

30

Exercício 30

★★Exercício original

Salários

O Vasco recebeu, num certo mês, \(1242\) euros. Esse valor já inclui o subsídio de refeição, de \(6\) euros por dia, referente a \(22\) dias de trabalho. Sobre o salário bruto, desconta \(11\%\) para a Segurança Social e tem uma retenção na fonte de IRS de \(14\%\).

Qual é o salário bruto do Vasco?

(A) \(1350\) €

(B) \(1480\) €

(C) \(1560\) €

(D) \(1656\) €

Ver resolução

Resposta: (B)

1. Subsídio de refeição: \(22\times 6=132\) euros.

2. Parte correspondente ao salário: \(1242-132=1110\) euros.

3. Sendo \(x\) o salário bruto, \(x-0,11x-0,14x=1110\Leftrightarrow 0,75x=1110\Leftrightarrow x=1480\).

31

Exercício 31

★★Exercício original

IRS

Num certo ano, o Hugo, solteiro e sem dependentes, teve um rendimento bruto de \(24\,600\) euros e deduções específicas de \(4100\) euros. Ao longo do ano, a retenção na fonte de IRS foi \(3912\) euros.

Considere a tabela de IRS seguinte.

Rendimento coletável (€)TaxaParcela a abater (€)
Até \(8000\)\(13\%\)​\(0\)​
De mais de \(8000\) até \(12\,000\)\(16,5\%\)​\(280\)​
De mais de \(12\,000\) até \(17\,000\)\(22\%\)​\(940\)​
De mais de \(17\,000\) até \(22\,000\)\(25\%\)​\(1450\)​
De mais de \(22\,000\) até \(28\,000\)\(32\%\)​\(2990\)​
De mais de \(28\,000\) até \(42\,000\)\(35,5\%\)​\(3970\)​
Superior a \(42\,000\)\(43,5\%\)​\(7330\)​

Coleta \(=\) (rendimento coletável \(\times \) taxa) \(-\) parcela a abater.

Averigue se o Hugo teve de pagar IRS ou se foi reembolsado, indicando o respetivo valor.

Ver resolução

1. Rendimento coletável: \(24\,600-4100=20\,500\) euros, no escalão de \(25\%\).

2. Coleta: \(20\,500\times 0,25-1450=3675\) euros.

3. Como \(3912>3675\), o Hugo foi reembolsado em \(3912-3675=237\) euros.

32

Exercício 32

★★Exercício original

IRS

Um casal, com tributação conjunta, teve rendimentos brutos anuais de \(31\,000\) euros e de \(17\,000\) euros, com deduções específicas de \(4200\) euros para cada elemento. As retenções na fonte somaram \(7130\) euros.

Na tributação conjunta, divide-se por \(2\) o rendimento coletável do casal, aplica-se a tabela seguinte a esse valor e multiplica-se o resultado por \(2\).

Rendimento coletável (€)TaxaParcela a abater (€)
Até \(8000\)\(13\%\)​\(0\)​
De mais de \(8000\) até \(12\,000\)\(16,5\%\)​\(280\)​
De mais de \(12\,000\) até \(17\,000\)\(22\%\)​\(940\)​
De mais de \(17\,000\) até \(22\,000\)\(25\%\)​\(1450\)​
De mais de \(22\,000\) até \(28\,000\)\(32\%\)​\(2990\)​
De mais de \(28\,000\) até \(42\,000\)\(35,5\%\)​\(3970\)​
Superior a \(42\,000\)\(43,5\%\)​\(7330\)​

Coleta \(=\) (rendimento coletável \(\times \) taxa) \(-\) parcela a abater.

a) Determine a coleta do casal e indique se este tem IRS a pagar ou a receber.

b) Mostre que, com tributação separada, a soma das coletas seria \(462\) euros superior.

Ver resolução

a) ★★

1. Rendimento coletável do casal: \(48\,000-8400=39\,600\) euros.

2. Metade: \(19\,800\) euros, no escalão de \(25\%\).

3. \(19\,800\times 0,25-1450=3500\) euros.

4. Coleta do casal: \(2\times 3500=7000\) euros.

5. Como \(7130>7000\), o casal tem \(130\) euros a receber.

b) ★★

1. Primeiro elemento: coletável de \(26\,800\) euros; coleta de \(26\,800\times 0,32-2990=5586\) euros.

2. Segundo elemento: coletável de \(12\,800\) euros; coleta de \(12\,800\times 0,22-940=1876\) euros.

3. Soma: \(5586+1876=7462\) euros.

4. Diferença: \(7462-7000=462\) euros.

33

Exercício 33

★★Exercício original

Juros

A Rita aplicou \(8000\) euros num depósito a prazo, na modalidade de juro simples, com uma TANB (taxa anual nominal bruta) de \(2,5\%\). Sobre os juros incide uma taxa de imposto de \(28\%\).

Mostre que a TANL (taxa anual nominal líquida) é \(1,8\%\) e determine o capital líquido acumulado ao fim de \(3\) anos.

Ver resolução

1. TANL: \(2,5\%\times (1-0,28)=2,5\%\times 0,72=1,8\%\).

2. Capital ao fim de \(3\) anos: \(8000(1+0,018\times 3)=8000\times 1,054=8432\) euros.

34

Exercício 34

★★Exercício original

Juros

O Duarte vai aplicar \(6000\) euros durante \(2\) anos, na modalidade de juro composto, à taxa de juro anual líquida de \(2,4\%\). Pode escolher entre capitalização anual, semestral ou mensal.

a) Determine o capital acumulado em cada caso, arredondado às centésimas.

b) Determine a diferença entre os juros obtidos com capitalização mensal e com capitalização anual.

Ver resolução

a) ★★

1. Anual: \(6000\times 1,{024}^{2}=6291,456\), ou seja, \(6291,46\) euros.

2. Semestral (taxa de \(1,2\%\) por semestre, \(4\) períodos): \(6000\times 1,{012}^{4}\approx 6293,23\) euros.

3. Mensal (taxa de \(0,2\%\) por mês, \(24\) períodos): \(6000\times 1,{002}^{24}\approx 6294,72\) euros.

b) ★★

A diferença entre os juros é igual à diferença entre os capitais acumulados: \(6294,72-6291,46=3,26\) euros.

35

Exercício 35

★★Exercício original

Crédito

A Elisa contraiu um crédito de \(24\,000\) euros, a pagar em \(4\) anos, em prestações mensais iguais. A taxa de juro é fixa, de \(5\%\) ao ano, e é sempre calculada sobre o valor inicial do crédito.

a) Determine o valor total de juros e o valor da prestação mensal.

b) A Elisa tem um rendimento líquido mensal de \(1600\) euros e outros encargos mensais com crédito de \(120\) euros. Determine a sua taxa de esforço, isto é, a percentagem do rendimento líquido destinada a encargos com crédito.

Ver resolução

a) ★★

1. Juro anual: \(24\,000\times 0,05=1200\) euros.

2. Juros em \(4\) anos: \(4\times 1200=4800\) euros.

3. Prestação mensal: \(\frac{24\,000+4800}{48}=600\) euros.

b) ★★

\(\frac{600+120}{1600}=\frac{720}{1600}=0,45=45\%\).

36

Exercício 36

★★★Exercício original

Eleições: abstenção e maiorias

Num círculo com \(16\,000\) eleitores inscritos, realizou-se a primeira volta de uma eleição, por maioria absoluta. Os candidatos A, B e C obtiveram, respetivamente, \(4120\), \(3870\) e \(1510\) votos. Houve ainda \(340\) votos em branco ou nulos.

a) [★★] Determine a taxa de abstenção.

b) [★★★] Determine o número mínimo de abstencionistas que teriam de votar validamente em A, sem outras alterações, para que este vencesse à primeira volta.

c) [★★★] Admita que, na segunda volta, entre A e B, todos os eleitores de A e de B repetem o voto e que todos os eleitores de C votam em A ou em B, não havendo mais votantes. Mostre que B só vence se obtiver mais de \(58\%\) dos votos dos eleitores de C.

Ver resolução

a) ★★

1. Votos validamente expressos: \(4120+3870+1510=9500\).

2. Votantes: \(9500+340=9840\).

3. Taxa de abstenção: \(\frac{16\,000-9840}{16\,000}=\frac{6160}{16\,000}=38,5\%\).

b) ★★★

1. Seja \(x\) esse número. Os votos validamente expressos passariam a \(9500+x\) e A ficaria com \(4120+x\) votos.

2. \(4120+x>\frac{9500+x}{2}\Leftrightarrow 8240+2x>9500+x\Leftrightarrow x>1260\).

3. O número mínimo é \(1261\).

c) ★★★

1. Seja \(y\) o número de eleitores de C que votam em B. Fica-se com \(3870+y\) votos para B e \(4120+1510-y=5630-y\) votos para A.

2. B vence se \(3870+y>5630-y\Leftrightarrow 2y>1760\Leftrightarrow y>880\).

3. O mínimo é \(y=881\), o que corresponde a \(\frac{881}{1510}\times 100\approx 58,34\%\) dos votos de C. Portanto, B tem de obter mais de \(58\%\) desses votos.

37

Exercício 37

★★★Exercício original

Método de Borda

Uma escola pretende escolher uma de quatro propostas, P, Q, R e S, por votação de \(240\) alunos, que ordenaram as propostas. A tabela apresenta as preferências de \(200\) desses alunos.

N.º de votos\(70\)​\(55\)​\(45\)​\(30\)​
1.ª preferênciaPQRS
2.ª preferênciaQRQP
3.ª preferênciaSPSR
4.ª preferênciaRSPQ

Os restantes \(40\) alunos votaram todos numa mesma ordenação das quatro propostas.

Cada proposta recebe \(4\), \(3\), \(2\) e \(1\) pontos por cada 1.ª, 2.ª, 3.ª e 4.ª preferências. É escolhida a proposta com maior pontuação.

a) [★★] Determine a pontuação de cada proposta nos \(200\) votos da tabela.

b) [★★★] Mostre que a proposta R nunca poderá ter, sozinha, a maior pontuação, quaisquer que sejam os \(40\) votos restantes.

c) [★★★] Apresente uma ordenação dos \(40\) votos restantes com a qual seja escolhida a proposta P, indicando as pontuações finais.

Ver resolução

a) ★★

1. P: \(4\times 70+2\times 55+1\times 45+3\times 30=525\) pontos.

2. Q: \(3\times 70+4\times 55+3\times 45+1\times 30=595\) pontos.

3. R: \(1\times 70+3\times 55+4\times 45+2\times 30=475\) pontos.

4. S: \(2\times 70+1\times 55+2\times 45+4\times 30=405\) pontos.

b) ★★★

1. A pontuação máxima de R é \(475+4\times 40=635\) pontos (R em 1.ª preferência).

2. A pontuação mínima de Q é \(595+1\times 40=635\) pontos (Q em 4.ª preferência).

3. Logo, a pontuação de R nunca excede a de Q, pelo que R nunca poderá ter, sozinha, a maior pontuação.

c) ★★★

1. Uma ordenação possível é P, R, Q, S.

2. P: \(525+160=685\) pontos; R: \(475+120=595\) pontos; Q: \(595+80=675\) pontos; S: \(405+40=445\) pontos.

3. Como \(685\) é a maior pontuação, é escolhida a proposta P. (Há outras ordenações possíveis, como P, R, S, Q.)

38

Exercício 38

★★★Exercício original

Método de Borda

Numa turma, os alunos elegeram o delegado de entre quatro candidatos, A, B, C e D, ordenando-os por preferência. Sabe-se que \(x\) é um número natural e que:

N.º de votos\(8\)​\(x\)​\(11\)​\(2x\)​
1.ª preferênciaABCD
2.ª preferênciaCADB
3.ª preferênciaBDAC
4.ª preferênciaDCBA

Aplica-se o método de Borda, com \(4\), \(3\), \(2\) e \(1\) pontos por cada 1.ª, 2.ª, 3.ª e 4.ª preferências.

a) Sabendo que o candidato C venceu, com mais \(7\) pontos do que o candidato D, determine o número de alunos da turma.

b) Admita, nesta alínea, que \(x\) não é conhecido. Determine o maior valor de \(x\) para o qual C tem mais pontos do que D e mostre que, para esse valor, C é o vencedor.

Ver resolução

a) ★★★

1. C: \(3\times 8+1\times x+4\times 11+2\times 2x=68+5x\).

2. D: \(1\times 8+2\times x+3\times 11+4\times 2x=41+10x\).

3. \(68+5x=41+10x+7\Leftrightarrow 5x=20\Leftrightarrow x=4\).

4. Número de alunos: \(8+x+11+2x=19+3x=31\).

b) ★★★

1. C tem mais pontos do que D se \(68+5x>41+10x\Leftrightarrow 5x<27\Leftrightarrow x<5,4\), pelo que o maior valor é \(x=5\).

2. Para os restantes candidatos: A: \(4\times 8+3x+2\times 11+1\times 2x=54+5x\); B: \(2\times 8+4x+1\times 11+3\times 2x=27+10x\).

3. Para \(x=5\): A, \(79\) pontos; B, \(77\) pontos; C, \(93\) pontos; D, \(91\) pontos.

4. C tem a maior pontuação, pelo que é o vencedor.

39

Exercício 39

★★★Exercício original

Método de Hondt

Numa eleição, com \(9\) mandatos a atribuir pelo método de Hondt, os partidos A, B, C e D obtiveram, respetivamente, \(12\,400\), \(8150\), \(4300\) e \(1950\) votos.

Em caso de empate na atribuição do último mandato, este é atribuído ao partido com menor número de votos.

a) [★★] Determine a distribuição dos mandatos.

b) [★★★] Determine o número mínimo de abstencionistas que teriam de votar em D, sem outras alterações, para que este elegesse um mandato.

c) [★★★] Se, em vez disso, \(x\) eleitores de A passassem a votar em D, sem outras alterações, qual seria o menor valor de \(x\) para que D elegesse um mandato? Comente a diferença em relação à alínea anterior.

Ver resolução

a) ★★

1. Os \(9\) maiores quocientes são \(12\,400\) (A), \(8150\) (B), \(6200\) (A), \(4300\) (C), \(4133,33\) (A), \(4075\) (B), \(3100\) (A), \(2716,67\) (B) e \(2480\) (A).

2. Distribuição: A, \(5\); B, \(3\); C, \(1\); D, \(0\).

b) ★★★

1. O último quociente eleito é \(\frac{12\,400}{5}=2480\).

2. Em caso de empate, o mandato cabe a D, por ter menos votos, pelo que D tem de atingir \(2480\) votos.

3. Número mínimo de abstencionistas: \(2480-1950=530\).

c) ★★★

1. A passaria a ter \(12\,400-x\) votos e D a ter \(1950+x\) votos.

2. D elege se \(1950+x>\frac{12\,400-x}{5}\Leftrightarrow 9750+5x>12\,400-x\Leftrightarrow 6x>2650\Leftrightarrow x>441,67\).

3. Como \(x\) é natural, o menor valor é \(x=442\), com D com \(2392\) votos, acima de \(\frac{11\,958}{5}=2391,6\) e de \(\frac{4300}{2}=2150\).

4. São precisos menos votos do que na alínea anterior, porque cada voto transferido aumenta o quociente de D e diminui o quociente com que este compete.

40

Exercício 40

★★★Exercício original

Método de Hondt

Numa eleição, com \(6\) mandatos a atribuir pelo método de Hondt, a lista A obteve \(6000\) votos, a lista B obteve \(x\) votos, com \(x<6000\), e a lista C obteve \(2400\) votos.

Em caso de empate na atribuição de um mandato, este é atribuído à lista com menor número de votos.

a) [★★] Determine a distribuição dos mandatos para \(x=4500\).

b) [★★★] Determine todos os valores de \(x\) para os quais a lista B obtém exatamente \(2\) mandatos.

Ver resolução

a) ★★

1. A: \(6000\), \(3000\), \(2000\), \(1500\); B: \(4500\), \(2250\), \(1500\), \(1125\); C: \(2400\), \(1200\).

2. Por ordem decrescente: \(6000\), \(4500\), \(3000\), \(2400\), \(2250\), \(2000\), seguindo-se \(1500\).

3. Distribuição: A, \(3\); B, \(2\); C, \(1\).

b) ★★★

1. Sem a lista B, os quocientes por ordem decrescente são \(6000\), \(3000\), \(2400\), \(2000\), \(1500\), \(\ldots \)

2. B obtém pelo menos \(2\) mandatos se o seu segundo quociente ficar entre os \(6\) maiores, isto é, se superar o \(5.º\) quociente das outras listas: \(\frac{x}{2}\ge 1500\). A igualdade serve, pois, com \(x<6000\), a lista B tem menos votos do que A. Logo, \(x\ge 3000\).

3. B obtém \(3\) mandatos se \(\frac{x}{3}\) superar o \(4.º\) quociente das outras listas, \(2000\), ou seja, se \(x>6000\). Empatar exigiria \(x=6000\), que está excluído.

4. Portanto, B obtém exatamente \(2\) mandatos se e só se \(3000\le x<6000\).

41

Exercício 41

★★★Exercício original

Método de Sainte-Laguë

Numa eleição, com \(8\) mandatos a atribuir, as listas A, B, C e D obtiveram, respetivamente, \(4800\), \(3100\), \(1400\) e \(700\) votos.

Em caso de empate na atribuição de um mandato, este é atribuído à lista com menor número de votos.

a) [★★] Mostre que a lista D elege um mandato pelo método de Sainte-Laguë, mas não pelo método de Hondt.

b) [★★★] Pelo método de Hondt, quantos votos a mais, no mínimo, teria de obter a lista D, sem outras alterações, para eleger um mandato?

c) [★★★] Pelo método de Sainte-Laguë, qual é o menor número de votos com que a lista D mantém o seu mandato, sem outras alterações?

Ver resolução

a) ★★

1. Hondt: os \(8\) maiores quocientes são \(4800\), \(3100\), \(2400\), \(1600\), \(1550\), \(1400\), \(1200\) e \(1033,33\). Distribuição: A, \(4\); B, \(3\); C, \(1\); D, \(0\).

2. Sainte-Laguë: os \(8\) maiores quocientes são \(4800\), \(3100\), \(1600\), \(1400\), \(1033,33\), \(960\), \(700\) e \(685,71\). Distribuição: A, \(4\); B, \(2\); C, \(1\); D, \(1\).

b) ★★★

1. O último quociente eleito é \(\frac{3100}{3}\approx 1033,33\).

2. D tem de ter mais de \(1033,33\) votos, ou seja, pelo menos \(1034\) votos.

3. São precisos \(1034-700=334\) votos a mais.

c) ★★★

1. Sem o quociente de D, o quociente seguinte aos sete já eleitos das outras listas é \(\frac{3100}{5}=620\).

2. Em caso de empate, o mandato é atribuído a D, por ter menos votos.

3. Assim, D mantém o mandato com, pelo menos, \(620\) votos.

42

Exercício 42

★★★Exercício original

Método de Sainte-Laguë

Nas eleições para uma assembleia de \(10\) lugares, houve \(10\,000\) votos validamente expressos, assim distribuídos: A, \(4600\); B, \(2900\); C, \(1500\); D, \(700\); E, \(300\).

Para comparar um método com a proporcionalidade, calcula-se, para cada lista, a diferença, em valor absoluto, entre a percentagem de lugares e a percentagem de votos, e somam-se estes valores. Quanto menor for essa soma, mais proporcional é o resultado.

a) [★★] Determine a distribuição dos lugares pelos métodos de Hondt e de Sainte-Laguë.

b) [★★★] Mostre que, nesta eleição, o método de Sainte-Laguë conduziu a um resultado mais proporcional.

Ver resolução

a) ★★

1. Hondt: os \(10\) maiores quocientes são \(4600\), \(2900\), \(2300\), \(1533,33\), \(1500\), \(1450\), \(1150\), \(966,67\), \(920\) e \(766,67\). Distribuição: A, \(6\); B, \(3\); C, \(1\); D, \(0\); E, \(0\).

2. Sainte-Laguë: os \(10\) maiores quocientes são \(4600\), \(2900\), \(1533,33\), \(1500\), \(966,67\), \(920\), \(700\), \(657,14\), \(580\) e \(511,11\). Distribuição: A, \(5\); B, \(3\); C, \(1\); D, \(1\); E, \(0\).

b) ★★★

1. Percentagens de votos: \(46\%\), \(29\%\), \(15\%\), \(7\%\) e \(3\%\).

2. Hondt (lugares: \(60\%\), \(30\%\), \(10\%\), \(0\%\), \(0\%\)): \(14+1+5+7+3=30\).

3. Sainte-Laguë (lugares: \(50\%\), \(30\%\), \(10\%\), \(10\%\), \(0\%\)): \(4+1+5+3+3=16\).

4. Como \(16<30\), o método de Sainte-Laguë conduziu a um resultado mais proporcional.

43

Exercício 43

★★★Exercício original

Salários

O recibo de vencimento do Paulo, com \(1\) dependente, tem os seguintes elementos.

DescriçãoAbonos (€)Descontos (€)
Remuneração mensal\(1040,00\)​
Subsídio de refeição (\(22\) dias a \(6,50\) €)\(a\)​
Segurança Social (\(11\%\))\(b\)​
Retenção de IRS\(c\)​
Total\(d\)​\(e\)​

Para remunerações mensais, \(R\), até \(1100\) euros, a retenção na fonte é obtida a partir da expressão

\[0,14R-0,14\times 1,3\times (1500-R)-30\times k,\]

em que \(k\) é o número de dependentes. Considera-se apenas a parte inteira do valor obtido; se este for negativo, a retenção é \(0\) €.

a) [★★] Determine os valores de \(a\), \(b\), \(c\), \(d\) e \(e\), bem como o salário líquido do Paulo.

b) [★★★] Determine a maior remuneração mensal, em euros inteiros, para a qual um trabalhador com \(1\) dependente obtém, nesta expressão, um valor negativo.

Ver resolução

a) ★★

1. \(a=22\times 6,50=143,00\) euros.

2. \(b=1040\times 0,11=114,40\) euros.

3. \(0,14\times 1040-0,14\times 1,3\times 460-30=145,60-83,72-30=31,88\), logo \(c=31\) euros.

4. \(d=1040+143=1183,00\) euros e \(e=114,40+31=145,40\) euros.

5. Salário líquido: \(1183-145,40=1037,60\) euros.

b) ★★★

1. A expressão simplifica-se para \(0,14R-0,182(1500-R)-30=0,322R-303\).

2. \(0,322R-303<0\Leftrightarrow R<\frac{303}{0,322}\approx 940,99\).

3. A maior remuneração em euros inteiros é \(940\) euros, valor inferior a \(1100\) euros.

44

Exercício 44

★★★Exercício original

Salários

A Mariana, sem dependentes, tem uma remuneração mensal de \(1480\) euros e vai ter um aumento para \(1560\) euros. Desconta \(11\%\) para a Segurança Social e não recebe outros abonos.

A retenção na fonte de IRS segue a tabela seguinte.

Remuneração mensal (€)TaxaParcela a abater (€)Parcela adicional por dependente (€)
Até \(1000\)\(12\%\)​\(60\)​\(30\)​
Até \(1500\)\(20\%\)​\(140\)​\(30\)​
Até \(2200\)\(26\%\)​\(230\)​\(30\)​
Até \(3000\)\(31\%\)​\(340\)​\(30\)​

Retenção na fonte \(=\) (remuneração mensal \(\times \) taxa) \(-\) parcela a abater \(-\) (parcela adicional \(\times \) n.º de dependentes). Considera-se apenas a parte inteira do valor obtido; se este for negativo, a retenção é \(0\) €.

a) Um colega afirmou: «Com este aumento, a Mariana muda de escalão, pelo que passa a ganhar menos.» Mostre que a afirmação é falsa, apresentando os dois salários líquidos.

b) Desprezando a passagem à parte inteira, determine a remuneração mensal, entre \(1500\) e \(2200\) euros, a que corresponde um salário líquido \(100\) euros superior ao de \(1161,20\) euros. Apresente o resultado arredondado às centésimas.

Ver resolução

a) ★★★

1. Com \(1480\) euros: Segurança Social, \(162,80\) euros; retenção, \(1480\times 0,20-140=156\) euros; salário líquido, \(1480-162,80-156=1161,20\) euros.

2. Com \(1560\) euros: Segurança Social, \(171,60\) euros; \(1560\times 0,26-230=175,60\), logo a retenção é \(175\) euros; salário líquido, \(1560-171,60-175=1213,40\) euros.

3. O salário líquido aumenta \(1213,40-1161,20=52,20\) euros, pelo que a afirmação é falsa.

4. A parcela a abater faz com que a taxa mais alta não incida sobre toda a remuneração.

b) ★★★

1. Neste escalão, o salário líquido é \(R-0,11R-(0,26R-230)=0,63R+230\).

2. \(0,63R+230=1261,20\Leftrightarrow 0,63R=1031,20\Leftrightarrow R\approx 1636,83\).

3. A remuneração pretendida é, aproximadamente, \(1636,83\) euros, valor entre \(1500\) e \(2200\) euros.

45

Exercício 45

★★★Exercício original

IRS

Considere a tabela de IRS seguinte.

Rendimento coletável (€)TaxaParcela a abater (€)
Até \(8000\)\(13\%\)​\(0\)​
De mais de \(8000\) até \(12\,000\)\(16,5\%\)​\(280\)​
De mais de \(12\,000\) até \(17\,000\)\(22\%\)​\(940\)​
De mais de \(17\,000\) até \(22\,000\)\(25\%\)​\(1450\)​
De mais de \(22\,000\) até \(28\,000\)\(32\%\)​\(2990\)​
De mais de \(28\,000\) até \(42\,000\)\(35,5\%\)​\(3970\)​
Superior a \(42\,000\)\(43,5\%\)​\(7330\)​

Coleta \(=\) (rendimento coletável \(\times \) taxa) \(-\) parcela a abater.

a) O rendimento coletável da Marta era \(21\,800\) euros e, com um trabalho extra, passou a \(22\,400\) euros. Determine o aumento da coleta e mostre que a Marta fica com mais \(422\) euros disponíveis, apesar de mudar de escalão.

b) A coleta de um contribuinte foi \(4950\) euros. Determine o seu rendimento coletável e a taxa efetiva de imposto, isto é, a percentagem da coleta em relação ao rendimento coletável, arredondada às centésimas.

Ver resolução

a) ★★★

1. Coleta inicial: \(21\,800\times 0,25-1450=4000\) euros.

2. Coleta final: \(22\,400\times 0,32-2990=4178\) euros.

3. Aumento da coleta: \(4178-4000=178\) euros.

4. Rendimento disponível adicional: \(600-178=422\) euros.

b) ★★★

1. As coletas nos limites do escalão de \(32\%\) são \(22\,000\times 0,32-2990=4050\) euros e \(28\,000\times 0,32-2990=5970\) euros; como \(4050<4950<5970\), o contribuinte está neste escalão.

2. \(0,32R-2990=4950\Leftrightarrow 0,32R=7940\Leftrightarrow R=24\,812,50\) euros.

3. Taxa efetiva: \(\frac{4950}{24\,812,5}\times 100\approx 19,95\%\), inferior à taxa de \(32\%\) do escalão.

46

Exercício 46

★★★Exercício original

Juros

O Augusto aplicou \(7500\) euros durante \(5\) anos, num produto financeiro com duas fases:

• nos primeiros \(3\) anos, juro composto, com capitalizações mensais, à taxa de juro anual líquida de \(6\%\);

• nos \(2\) anos seguintes, juro simples, à taxa de juro anual líquida de \(3\%\), sobre o capital acumulado no final da primeira fase.

a) [★★] Determine o capital ao fim de \(5\) anos, arredondado às centésimas.

b) [★★★] Determine a taxa de juro anual que, na modalidade de juro simples, durante os mesmos \(5\) anos, conduziria ao mesmo capital final. Apresente o resultado em percentagem, arredondado às centésimas.

Ver resolução

a) ★★

1. A taxa mensal é \(\frac{6\%}{12}=0,5\%\) e a primeira fase tem \(36\) meses.

2. Capital no final da primeira fase: \(7500\times 1,{005}^{36}\approx 8975,10\) euros.

3. Capital final: \(8975,10(1+0,03\times 2)\approx 9513,61\) euros.

b) ★★★

1. Pretende-se \(r\) tal que \(7500(1+5r)=9513,61\).

2. \(1+5r=\frac{9513,61}{7500}\approx 1,26848\Leftrightarrow r\approx 0,0537\).

3. A taxa pretendida é, aproximadamente, \(5,37\%\).

47

Exercício 47

★★★Exercício original

Juros

A Leonor pretende subscrever uma conta-poupança, com a duração de \(15\) anos, nas condições seguintes:

• no início de cada ano, deposita a quantia fixa de \(800\) euros;

• não pode fazer levantamentos nem depósitos adicionais;

• no fim de cada ano, é adicionado à conta o juro, à taxa de juro anual de \(j\%\).

O capital, \(C\), em euros, no final dos \(15\) anos, é dado por

\[C(j)=800\left( 1+\frac{100}{j} \right)\left( {\left( 1+\frac{j}{100} \right)}^{15}-1 \right), com j>0\]

A Leonor pretende obter, no final, um acréscimo de \(15\%\) em relação ao total depositado.

Determine, recorrendo à calculadora gráfica, a taxa de juro anual que a Leonor deverá negociar.

Apresente o resultado arredondado às milésimas.

Na sua resposta:

• apresente uma equação que lhe permita resolver o problema;

• represente, num referencial, o(s) gráfico(s) da(s) função(ões) visualizado(s) na calculadora e assinale o(s) ponto(s) relevante(s).

Ver resolução

1. Total depositado: \(15\times 800=12\,000\) euros.

2. Capital pretendido: \(12\,000\times 1,15=13\,800\) euros.

3. A equação a resolver é \(C(j)=13\,800\).

4. Representam-se os gráficos de \(y=C(j)\) e de \(y=13\,800\) e determina-se a abcissa do ponto de intersecção.

5. Obtém-se \(j\approx 1,728\), ou seja, uma taxa de juro anual de aproximadamente \(1,728\%\).

48

Exercício 48

★★★Exercício original

Juros

A Joana depositou \(12\,000\) euros, na modalidade de juro composto, com capitalizações mensais, com uma TANB de \(3,5\%\). Sobre os juros incide uma taxa de imposto de \(28\%\). Não fez levantamentos nem reforços.

a) [★★] Mostre que a taxa de juro mensal líquida é \(0,21\%\).

b) [★★★] Determine o número mínimo de meses ao fim dos quais o capital acumulado ultrapassa \(13\,000\) euros, recorrendo à calculadora.

Apresente, na sua resposta, a inequação a resolver e os valores que justificam a conclusão, arredondados às centésimas.

Ver resolução

a) ★★

1. TANL: \(3,5\%\times 0,72=2,52\%\).

2. Taxa mensal líquida: \(\frac{2,52\%}{12}=0,21\%\).

b) ★★★

1. Pretende-se o menor número natural \(n\) tal que \(12\,000\times 1,{0021}^{n}>13\,000\).

2. Para \(n=38\), o capital é, aproximadamente, \(12\,995,76\) euros, inferior a \(13\,000\) euros.

3. Para \(n=39\), o capital é, aproximadamente, \(13\,023,05\) euros, superior a \(13\,000\) euros.

4. O número mínimo é \(39\) meses.

49

Exercício 49

★★★Exercício original

Crédito

O valor da prestação mensal, \(p\), em euros, de um crédito de \(15\,000\) euros, a pagar em \(72\) prestações mensais iguais, é dado, em função da taxa de juro anual, \(j\), em percentagem, por

\[p(j)=\frac{12,5\,j}{1-{\left( 1+\frac{j}{1200} \right)}^{-72}}, com j>0.\]

a) [★★] Para \(j=6\), determine o valor da prestação, arredondado às centésimas, e o total de juros pagos, usando o valor arredondado.

b) [★★★] Outra instituição financeira propõe uma prestação mensal de \(265\) euros, nas mesmas condições. Determine, recorrendo à calculadora gráfica, a taxa de juro anual correspondente, arredondada às milésimas.

Na sua resposta:

• apresente uma equação que lhe permita resolver o problema;

• represente, num referencial, o(s) gráfico(s) da(s) função(ões) visualizado(s) na calculadora e assinale o(s) ponto(s) relevante(s).

Ver resolução

a) ★★

1. \(p(6)\approx 248,59\) euros.

2. Total pago: \(72\times 248,59=17\,898,48\) euros.

3. Total de juros: \(17\,898,48-15\,000=2898,48\) euros.

b) ★★★

1. A equação a resolver é \(p(j)=265\).

2. Representam-se os gráficos de \(y=p(j)\) e de \(y=265\) e determina-se a abcissa do ponto de intersecção, para \(j>0\).

3. Obtém-se \(j\approx 8,273\), ou seja, uma taxa de juro anual de aproximadamente \(8,273\%\).

50

Exercício 50

★★★Exercício original

Crédito

A Sofia pediu um empréstimo de \(18\,000\) euros, à taxa de juro anual de \(6\%\). A prestação mensal, \(p\), de uma dívida \(D\), a pagar em \(60\) prestações mensais iguais, à taxa mensal \(i=0,005\), é dada por

\[p=\frac{D\times i}{1-(1+i{)}^{-60}}.\]

A Sofia tem duas hipóteses:

• Hipótese 1: começar a pagar de imediato, em \(60\) prestações;

• Hipótese 2: não pagar nada durante \(24\) meses, com a dívida a crescer a juro composto, com capitalizações mensais, à taxa mensal de \(0,5\%\), e pagar depois a dívida acumulada em \(60\) prestações.

a) [★★] Determine a dívida acumulada ao fim dos \(24\) meses, na Hipótese 2, arredondada às centésimas.

b) [★★] Determine a prestação mensal em cada hipótese, arredondada às centésimas.

c) [★★★] Usando os valores arredondados das prestações, determine o total de juros pagos em cada hipótese e quanto custa a mais, no total, a Hipótese 2.

Ver resolução

a) ★★

\(D=18\,000\times 1,{005}^{24}\approx 20\,288,88\) euros.

b) ★★

1. Hipótese 1: \(p=\frac{18\,000\times 0,005}{1-1,{005}^{-60}}\approx 347,99\) euros.

2. Hipótese 2: \(p=\frac{20\,288,88\times 0,005}{1-1,{005}^{-60}}\approx 392,24\) euros.

c) ★★★

1. Hipótese 1: total pago, \(60\times 347,99=20\,879,40\) euros; juros, \(20\,879,40-18\,000=2879,40\) euros.

2. Hipótese 2: total pago, \(60\times 392,24=23\,534,40\) euros; juros, \(23\,534,40-18\,000=5534,40\) euros.

3. A Hipótese 2 custa mais \(23\,534,40-20\,879,40=2655,00\) euros.