ESERCIZI DI MATEMATICA FINANZIARIA DIPARTIMENTO DI ECONOMIA E MANAGEMENT UNIFE A.A. 2016/2017 1. Esercizi: lezione 07/10/2016 Regimi semplice e composto Esercizio 1. Dopo quanti mesi un capitale C, impiegato nel regime composto, aumenta del 8, 243216% se il tasso bimestrale ib è del 2%? Soluzione. Impostando l’equazione C(1 + ib )t = 1, 08243216 C si ottiene, essendo C ̸= 0, t= ln(1, 08243216) = 4, ln(1, 02) quindi t = 4 bimestri, ossia 8 mesi. Esercizio 2. Determinare il tasso di interesse annuo affinché, in regime di interesse semplice, un capitale di e 1000 produca un interesse di e 80 euro in 6 mesi. Ripetere l’esercizio sostituendo al regime semplice quello composto. Soluzione. Dalla formula del regime semplice M = C(1 + it) si ricava immediatamente che (M − C ) 1 · C t Ricordando che M − C = I e inserendo i dati, si trova che ( 80 ) 1 · = 16%. i= 1000 0.5 Se invece siamo a regime composto, si parte dalla formula i= M = C(1 + i)t , da cui si ha che i = (M/C)1/t − 1. 1 2 ESERCIZI DI MATEMATICA FINANZIARIA Ricordando sempre che M = C + I, si ricava che M/C = 1 + I/C, pertanto, sostituendo i dati alla formula precedente, si conclude che i = (1, 08)2 − 1 = 16, 64% Capitalizzazione degli interessi a tassi costanti e non Esercizio 3. Un imprenditore ha una convenzione con due banche tramite la quale puó andare in ”rosso” sui rispettivi conti per somme non eccessive e saldare poi il debito con interessi nove mesi dopo. La banca X offre un tasso a debito pari al 12% a regime semplice e capitalizzazione trimestrale degli interessi a partire dal primo gennaio di ogni anno, mentre la banca Y offre un tasso a debito del 12, 4% a regime semplice. Se l’imprenditore vuole andare in ”rosso” il primo giugno del 2014, a quale banca conviene rivolgersi? Soluzione. Nel caso della banca X, essendo il periodo tra il primo giugno 2014 e il primo marzo 2015, rispetto ai periodi di capitalizzazione trimestrale, composto da due spezzoni, uno di ingresso di un mese e uno di uscita di due mesi, e due periodi interi di capitalizzazione trimestrale, il montante (che é quanto l’imprenditore deve restituire alla banca X) é dato da MX = C(1 + i/12) · (1 + i/4)2 · (1 + i/6), ove C é il debito contratto dall’imprenditore e i = 0, 12. Nella banca Y, invece, si ha MY = C(1 + 3i1 /4), ove i1 = 0, 124. Se suppongo, ad esempio, che sia piú conveniente la banca X, basta controllare se la disequazione MY > MX sia vera, ossia (1 + 3i1 /4) > (1 + i/12) · (1 + i/4)2 · (1 + i/6), da cui si ricava immediatamente che ( ) 4 i1 > (1 + i/12) · (1 + i/4)2 · (1 + i/6) − 1 · ∼ = 12, 39%, 3 quindi la nostra ipotesi è vera, perché i1 = 12, 4%. Esercizio 4. Sia M il montante generato dopo 6 anni dall’impiego di un capitale C nel regime composto ai tassi di interesse annui del 5% nel primo, nel secondo e nel terzo anno, del 10% nel quarto e nel quinto anno e del 15% nel sesto anno. Determinare il tasso di interesse costante x nei sei anni con cui si può ottenere lo stesso montante a partire dallo stesso capitale. Soluzione. Il montante che si ottiene dall’investimento a tassi crescenti nel tempo è pari a: M = C(1 + 0, 05)3 · (1 + 0, 1)2 · (1 + 0, 15) = 1, 610835188 C. ESERCIZI DI MATEMATICA FINANZIARIA 3 Il montante che si ottiene dall’investimento a tasso costante è pari a: M ′ = C(1 + x)6 . Il tasso x che permette l’uguaglianza dei due montanti si ottiene da: C(1 + x)6 = 1, 610835188 C allora x= ⇒ (1 + x)6 = 1, 610835188 √ 6 1, 610835188 − 1 ≈ 0, 0827. Dunque x = 8, 27%. Esercizio 5. Sia M1 il montante generato dopo 4 anni dall’impiego di un capitale C nel regime semplice al tasso di interesse i1 . Sia M2 il montante generato dopo 4 anni dall’impiego dello stesso capitale C nel regime composto ai tassi di interesse i2 nel primo e nel secondo anno e i∗ nel terzo e nel quarto. Determinare i∗ , in funzione di i1 e i2 , in modo tale che M2 sia uguale a M1 . Soluzione. Abbiamo che M1 = C(1 + 4 · i1 ), mentre M2 = C(1 + i2 )2 · (1 + i∗ )2 . Poiché deve essere M2 = M1 , si ha che C(1 + i2 )2 · (1 + i∗ )2 = C(1 + 4 · i1 ) √ ⇒ i∗ = 1 + 4 · i1 − 1. (1 + i2 )2 Regime Misto Esercizio 6. Un capitale C = 10000e viene impiegato a regime misto per 3 anni e 5 mesi, fruttando un montante pari a M = 11248, 86677e. A quale tasso è stato impiegato il capitale? a) 3% b) 3, 5% c) 4% d) 4, 5% ) 5 Soluzione. La formula da sfruttare è M = C(1 + i)3 · 1 + i . Se ora inserite 12 uno ad uno i tassi di interesse proposti, risulterá che con il tasso del 3, 5% il secondo membro risulta uguale (fino alle prime 5 cifre decimali) al primo membro (ossia, il montante M ). ( 4 ESERCIZI DI MATEMATICA FINANZIARIA Confronto tra regimi Esercizio 7. Avete un capitale da investire per una durata non superiore ai due anni. La banca A vi offre un tasso del 4% a regime composto, mentre la banca B un tasso pari a i > 0 nel regime semplice. Per quali valori di i, risulta piú conveniente la banca B? Soluzione. Ci basta impostare la disequazione C(1 + 2i) ≥ C(1 + i1 )2 , ove C é il capitale iniziale, mentre i1 = 0, 04. Facilmente, segue che (1 + i1 )2 − 1 = 4, 08%. 2 Esercizio 8. Potete investire per 2 anni il capitale C nel conto AA, che prevede interessi a regime semplice al 4% solo sulla somma in eccedenza rispetto a 10000 euro, oppure nel conto AB con interesse semplice del 2%. Quale é il capitale C tale da rendere equivalente i due conti? i≥ Soluzione. Si noti che se nel conto AA si versa una sommma minore od uguale a 10000 euro, non si avrá mai uguaglianza. Dunque, supposto C > 10000, l’equazione da impostare (ossia l’uguaglianza tra i due montanti) è data da 10000 + (C − 10000)(1 + 2i) = C(1 + 2i1 ), ove i = 0, 04 e i1 = 0, 02. Con un pó di semplice algebra, si trova che 10000i = 20000. C= i − i1 Esercizio 9. Potete investire un capitale C per una durata t non superiore ad un mese a regime semplice a tasso is = 2, 1% oppure a regime composto a tasso ic = 2, 12%. A tali condizioni, é possibile stabilire con certezza la convenienza di uno dei due regimi? Soluzione. Si noti innanzitutto che si ha equivalenza tra i due regimi ai due tassi annui indicati per una (unica) certa durata t∗ in quanto ic = 0, 02120 < exp(is )−1 ∼ = 0, 02142. Tuttavia, siccome é facile vedere che (1 + is /12) > (1 + ic )1/12 , é evidente che t∗ > 1/12, quindi é possibile affermare con certezza che il regime semplice é sempre piú conveniente del composto, per durata t non superiore ad un mese. Esercizio riassuntivo Esercizio 10. I dipendenti di una ditta percepiscono uno stipendio mensile, normalmente pagato alla fine di ogni mese, pari a S. La ditta sospende il pagamento degli stipendi dal 30/06/2013 al 31/12/2013, riservandosi di pagare i dipendenti in un’unica soluzione, con interessi calcolati nel regime semplice al tasso annuo pari a ESERCIZI DI MATEMATICA FINANZIARIA 5 i, il 31/12/2013. Determinare l’espressione letterale del montante che la ditta versa ad ognuno dei suoi dipendenti in data 31/12/2013, dimostrando che è dato da ( 1 ) M = 7S 1 + i . 4 Soluzione. Soluzione letterale: il montante nel regime semplice che la ditta versa ad ognuno dei suoi dipendenti in data 31/12/2013 è la somma delle capitalizzazioni di ogni singolo stipendio al 31/12/2013, ossia: ( ( ( ( 6 ) 5 ) 4 ) 3 ) i +S 1+ i +S 1+ i +S 1+ i + M =S 1+ 12 12 12 12 ( ) ( ) 2 1 +S 1+ i +S 1+ i +S = 12 12 ( ) 6 5 4 3 2 1 =S 1+ i+1+ i+1+ i+1+ i+1+ i+1+ i+1 = 12 12 12 12 12 12 ( ( 6+5+4+3+2+1 ) 21 ) =S 7+ i =S 7+ i . 12 12 Se ora raccogliamo il fattore 7, si ha [ ( ( ( 3 )] 3 ) 1 ) M =S 7 1+ · i = 7S 1 + i = 7S 1 + i , 12 12 4 come volevasi dimostrare.