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Elementos de Matemática y Estadística CUADERNILLO 5 UNIDAD 2: MATEMÁTICA FINANCIERA Unidad 2 – Cuadernillo 5 Contenido a. Interés compuesto.....................................................................................................................3 i. Definición...................................................................................................................................3 ii. Fórmula general y fórmulas derivadas...............................................................................3 iii. Equivalencia de tasas en interés compuesto...................................................................4 iv. Tasas nominales y efectivas de interés............................................................................4 v. Descuento compuesto..........................................................................................................8 vi. Capitalización de pagos periódicos...................................................................................9 vii. Aplicación del principio de equivalencia de capitales.................................................10 viii. Cálculo de cuotas iguales................................................................................................13 2 Elementos de Matemática y Estadística UNIDAD 2: MATEMÁTICA FINANCIERA a. Interés compuesto i. Definición En este régimen, los intereses obtenidos se van sumando al capital. Por ejemplo, tomemos un capital inicial de $20000 y una tasa del 1% mensual de interés compuesto, con capitalización mensual. Que la capitalización sea mensual significa que la operación de sumar los intereses al capital se realiza una vez por mes. El esquema es el siguiente: Mes Capital inicial Interés Monto 0 20000 200 20200 1 20200 202 20402 2 20402 204,02 20606,02 La diferencia con el régimen simple es que, en este caso, los intereses se van sumando al capital, por lo que en cada período son mayores. ii. Fórmula general y fórmulas derivadas La fórmula general para el régimen de interés compuesto es: Cn=C0⋅(1+ i100 ) n 3 Unidad 2 – Cuadernillo 5 A partir de la misma se deducen las siguientes: iii. Equivalencia de tasas en interés compuesto En este régimen no hay proporcionalidad entre las tasas periódicas y subperiódicas. En primer lugar, debemos tener en cuenta su el interés se paga en forma anticipada (al comenzar el periodo) o en forma vencida (al finalizar el mismo). La equivalencia entre las tasas de interés adelantada ia y de interés vencida iv son: ia= iv 1+ iv iv= ia 1−ia iv. Tasas nominales y efectivas de interés La tasa efectiva anual (TEA) aplicada una sola vez, produce el mismo efecto nominal en el período de capitalización. La tasa nominal es el interés que capitaliza más de una vez por año. Es una tasa de interés simple en la que no se toma en cuenta la frecuencia de capitalización de los intereses. La tasa efectiva es aquella a la que realmente está depositado el capital. La relación entre la tasa nominal anual (TNA) y una tasa efectiva subperiódica viene dada por: 4 Cn=C0⋅(1+ i100 ) n C0= Cn (1+ i100 ) n i=( n√ C n C o −1)⋅100 n= log ( Cn Co ) log (1+ i100 ) Elementos de Matemática y Estadística TEA 100 =(1+ TNA100⋅n ) n −1 TNA 100 =n⋅[(1+TEA100 ) 1 n−1 ] TEA : tasa efectiva anual TNA : tasa nominal anual n : número de capitalizaciones en el año Las relaciones entre la TEA y la TNA con las tasas periódicas se expresan como: TNA=n⋅i 1+TEA 100 =(1+ i100 ) n i 100 = n√1+TEA100 −1 Ejemplo 1 Se realiza un plazo fijo de $51000 por 21 meses con una TEA del 14% y capitalización trimestral. Calcular el monto obtenido. Primero calculamos la tasa trimestral: Datos: { TEA=14% n= 12 3 =4 1+ 14 100 =(1+ it100 ) 4 it=( 4 √1,14−1 ) .100 it=3,33% 5 Unidad 2 – Cuadernillo 5 Calculamos el monto, teniendo en cuenta que el tiempo debe expresarse como períodos de capitalización (en este caso, trimestres): Datos: { C0=51000 n= 21meses 3meses =7 it=3,33% Cn=51000⋅(1+3,33100 ) 7 =61144 Ejemplo 2 Se realiza un depósito de $38000 durante 7 meses a un régimen de capitalización bimestral, y se obtiene un monto de $41430. Calcular la TEA aplicada. Primero calculamos la tasa bimestral: Datos: { C0=38000 Cn=41430 n= 7meses 2meses =3,5 41430=38000⋅(1+ ib 100 ) 3,5 3,5√ 4143038000=1+ ib 100 ib=(1,025−1 )⋅100 ib=2,5% Calculamos la TEA: https://youtu.be /mLHsMubslik Recurso Multimedia 1 6 https://youtu.be/mLHsMubslik https://youtu.be/mLHsMubslik Elementos de Matemática y Estadística 1+ TEA 100 =(1+ ib 100 ) 6 1+ TEA 100 =(1+ 2,5100 ) 6 TEA=16 Ejemplo 3 Se toma un préstamo de $48000 a una TEA del 18% con capitalización cuatrimestral, y se devuelven $61200. ¿Cuál fue el plazo del préstamo? Calculamos primero la tasa cuatrimestral: Datos: { TEA=18% n= 12 4 =3 1+ 18 100 =(1+ ic100 ) 3 ic=( 3 √1,18−1)⋅100 ic=5,67% Calculamos el tiempo: Datos: { C0=48000 Cn=61200 ic=5,67% Reemplazando en la fórmula general de interés compuesto, nos queda: 61200=48000⋅(1+ 5,67100 ) n 61200 48000 =(1,0567 )n 7 Unidad 2 – Cuadernillo 5 Para despejar n aplicamos logaritmos en ambos miembros: log ( 6120048000 )= log (1,0567) n Utilizando una de las propiedades de los logaritmos, pasamos el exponente n como factor: log( 6120048000 )=n⋅log(1,0567) n= log( 6120048000 ) log(1,0567) n=4,4 cuatrimestres n≈528 días https://youtu.be /-iqntmfGSkU Recurso Multimedia 2 v. Descuento compuesto El concepto es el mismo que para el régimen de interés simple: si un pago se adelanta, se descuentan los intereses correspondientes al periodo de adelantamiento: VA= VF (1+ i100 ) n Ejemplo Se descuenta un pagaré por $17400 con fecha 30/11, cuatro meses antes de su vencimiento. Se cobra una TEA del 24% con capitalización mensual, más el 2,8% de gastos. ¿Cuál es el importe que se recibe? 8 https://youtu.be/-iqntmfGSkU https://youtu.be/-iqntmfGSkU Elementos de Matemática y Estadística Cálculo de la tasa mensual Datos: { TEA=24% n= 12meses 1mes =12 1+ 24 100 =(1+ im100 ) 12 im=( 12 √1,24−1 ) .100 im=1,81% Cálculo del valor actual Datos: { C n=17400 im=1,81% n=4 meses C0= 17400 (1+1,81100 ) 4 =16195 Cálculo del descuento por gastos: G=174000⋅ 2,8 100 =487,2 El importe a cobrar será: V=16195−487,2=15707,8 vi. Capitalización de pagos periódicos Cuando se depositan cantidades iguales durante periodos iguales a lo largo de un lapso determinado, el valor final obtenido se calcula como: 9 Unidad 2 – Cuadernillo 5 Cn=c⋅ [(1+ i100 ) n −1] i 100 Cn = Monto acumulado c = cuota i = tasa de interés n = número de períodos Ejemplo Se realiza un ahorro de $200 por mes durante 4 años, a una TEA del 12%. Calcular el monto reunido. Calculamos la tasa mensual: im 100 = 12√1+ 12100−1 im=0,95% Calculamos el monto acumulado: Datos: { im=0 ,95% c=200 n=4años=48meses Cn=200 . (1+ 0,95100 ) 48 −1 0,95 100 Cn=12092 vii. Aplicación del principio de equivalencia de capitales El principio se aplica del mismo modo que en el régimen simple. 10 Elementos de Matemática y Estadística Ejemplo (sustitución de capitales) Una empresa tiene las siguientes deudas con una entidad crediticia: Monto Fecha de vencimiento D1 76000 10/5 D2 32000 26/8 D3 59000 9/11 Se decide cancelar las tres deudas el día 15 de octubre. Si la TEA es del 17% con capitalización bimestral, calcular el monto del pago único, tomando como fecha focal 15/10. Calculamos la tasa bimestral ib=( 6√1+ 17100−1)=2,65% Ubicamos los datos en una línea de tiempo: (En todos los casos consideramos que los meses tienen 30 días) 11 Unidad 2 – Cuadernillo 5 155 60 =2,583 bimestres 49 60 =0,817 bimestres 24 60 =0,4 bimestres D1 y D2 deben capitalizarse, y D3 debe descontarse: VF1=76000⋅(1+2,65100 ) 2,583 =81312 VF 2=32000⋅(1+2,65100 ) 0,817 =32691 VA3= 59000 (1+2,65100 ) 0,4 =58386 El importe del pago único será de: V=81312+32691+58386=172389 https://youtu.be /TVezin8_9vw Recurso Multimedia 3 Ejemplo (vencimiento común) Una empresa toma un préstamo en un banco el 1 de abril, por el cual se acuerdan dos cuotas de pago: una de $8600 el 1 de agosto y una de $12400 el 1 de diciembre. Si se sustituyen ambos pagos por uno solo de $20100, ¿cuándo se realizará el mismo? (TNA=18%; capitalización bimestral) Como tenemos dato la TNA, es muy sencillo calcular la tasa bimestral: 12 https://youtu.be/TVezin8_9vw https://youtu.be/TVezin8_9vw Elementos de Matemática y Estadística TNA=i⋅n n=12 2 =6 18=i⋅6 ib=3% Ubicamos los datos en una línea de tiempo: Calculamos el valor original de la deuda: C01= 8600 (1+ 3100 ) 2 =8016,3 C02= 12400 (1+ 3100 ) 4 =11017,2 El valor original de la deuda es de: C0=8016, 3+11017,2=19033,5 Ahora calculamos cuanto tiempo transcurre para que dicho valor actual sea equivalente al importe de pago único: 13 Unidad 2 – Cuadernillo 5 20100=19033,5⋅(1+ 3100 ) n 20100 19033,5 =1,03n 1,056=1,03n log(1,056)=log(1,03n) log(1,056)=n⋅log(1,03) n= log(1,056) log(1,03) n=1,84 bimestres n≈110 días El pago único deberá realizarse el 20 de julio. https://youtu .be/Z8NN9pTsf Ro Recurso Multimedia 4 viii. Cálculo de cuotas iguales Un problema muy común es el cálculo del valor de las cuotas para la compra de un determinado bien. Supongamos que un artículo tiene un precio de $16.000 al contado. Se ofrece la compra en cuatro cuotas de igual valor, con un interés mensual del 0,9%. Si bien el valor nominal de las cuotas va a ser el mismo, cada una tendrá una proporción diferente de capital e interés. La condiciones que deben cumplirse son: • Todas las cuotas tienen el mismo valor nominal • Su actualización debe sumar el valor al contado del bien. Para resolverlo, planteamos la actualización de las cuatro cuotas 14 https://youtu.be/Z8NN9pTsfRo https://youtu.be/Z8NN9pTsfRo Elementos de Matemática y Estadística 16000= c (1+ 0,9100 ) + c (1+ 0,9100 ) 2 + c (1+ 0,9100 ) 3 + c (1+ 0,9100 ) 4 16000=0,9911c+0,9822c+0,9735 c+0,9648c 16000=3,9116 c c=$ 4090 Es decir, por un bien cuyo valor al contado es $16.000, se abonan $4090 . 4 = $16360. Las cuotas tienen un interés de $360. Este interés está distribuido de manera desigual entre las cuotas, la que se paga primero tiene menor proporción de interés que la que se paga última. https://youtu .be/Z8NN9pTsf Ro Recurso Multimedia 5 15 https://youtu.be/Z8NN9pTsfRo https://youtu.be/Z8NN9pTsfRo
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