Alternativa A - 400 unidades.
Para encontrar a produção que minimiza o custo médio, precisamos analisar a função custo médio derivada da função custo total fornecida.
Passo a passo da resolução:
- Determinar a função de Custo Médio:
O enunciado define o custo médio como a razão entre o custo total C(x) e a quantidade x.
c(x) = \frac{C(x)}{x}
Substituindo a função dada C(x) = 16000 + 200x + 4x^{3/2}:
c(x) = \frac{16000 + 200x + 4x^{3/2}}{x}
Simplificando cada termo dividindo por x:
c(x) = \frac{16000}{x} + 200 + 4x^{1/2}
Reescrevendo com expoentes negativos para facilitar a derivação:
c(x) = 16000x^{-1} + 200 + 4x^{1/2} - Calcular a derivada da função Custo Médio (c'(x)):
Para encontrar o mínimo, calculamos a derivada primeira e igualamos a zero.
- Derivada de $16000x^{-1}$ é -16000x^{-2}
- Derivada de $200$ (constante) é $0$
- Derivada de $4x^{1/2}$ é $4 \cdot \frac{1}{2}x^{-1/2} = 2x^{-1/2}$
Logo:
c'(x) = -\frac{16000}{x^2} + \frac{2}{\sqrt{x}}
- Encontrar o ponto crítico (igualar a zero):
-\frac{16000}{x^2} + \frac{2}{\sqrt{x}} = 0
\frac{2}{\sqrt{x}} = \frac{16000}{x^2} - Resolver a equação para x:
Multiplicando cruzado ($2 \cdot x^2 = 16000 \cdot \sqrt{x}$):
x^2 = 8000 \cdot \sqrt{x}
Elevando ambos os lados ao quadrado para remover a raiz:
(x^2)^2 = (8000 \cdot \sqrt{x})^2
x^4 = 64.000.000 \cdot x
Dividindo por x (sabendo que x > 0):
x^3 = 64.000.000
Calculando a raiz cúbica:
x = \sqrt[3]{64.000.000}
x = 400
Portanto, a produção que minimiza o custo médio é de 400 unidades.