Числа и вычисления · 11 класс · урок 3 из 3 · Никольский, «Алгебра 9», п. 7.1, 8.1; практикум к ЕГЭ №13, практикум к ЕГЭ №13

Кредит: равные платежи

Выход к заданиям: ЕГЭ №13, ЕГЭ №17

Сначала нужно знать
Сложные проценты, сумма геометрической прогрессии, дифференцированные платежи
Зачем этот урок
ЕГЭ №13: кредит, погашаемый равными (аннуитетными) платежами
Дальше
Задачи на оптимизацию (ЕГЭ №17)
Финансовая математика · урок 3
Кредит: равные платежи
Формула аннуитетного платежа и сравнение двух схем
Уравнение равных платежей

Кредит SS гасят nn равными платежами xx; каждый период долг умножается на kk, затем вычитается xx.

После 1-го платежа: Sk−xSk - x. После 2-го: (Sk−x)k−x=Sk2−x(k+1)(Sk - x)k - x = Sk^2 - x(k + 1). После 3-го: Sk3−x(k2+k+1)Sk^3 - x(k^2 + k + 1).

После nn-го платежа долг равен нулю — это уравнение на слайде. В нём четыре величины SS, kk, nn, xx: по любым трём находят четвёртую.

Skn−x(kn−1+…+k+1)=0S k^n - x\left(k^{n-1} + \ldots + k + 1\right) = 0
Формула платежа

Скобка — сумма nn членов геометрической прогрессии с первым членом 11 и знаменателем kk:  1+k+…+kn−1=kn−1k−1\ 1 + k + \ldots + k^{n-1} = \dfrac{k^n - 1}{k - 1}.

Подставим:  Skn=x⋅kn−1k−1\ Sk^n = x \cdot \dfrac{k^n - 1}{k - 1} — отсюда формула. Такой платёж называют аннуитетным.

Частные случаи: n=2n = 2 —  x=Sk2k+1\ x = \dfrac{Sk^2}{k + 1};  n=3\ n = 3 —  x=Sk3k2+k+1\ x = \dfrac{Sk^3}{k^2 + k + 1}. На экзамене при малых nn проще писать цепочку, чем общую формулу.

x=Skn(k−1)kn−1x = \dfrac{S k^n (k - 1)}{k^n - 1}
Сумма кредита через платежи

Разделим уравнение равных платежей на knk^n — получим формулу на слайде. Её удобно брать, когда известен платёж, а сумму кредита надо найти.

Смысл: платёж xx через mm периодов «стоит» сегодня xkm\dfrac{x}{k^m} — столько бы выросло до xx под те же проценты. Кредит равен сумме сегодняшних стоимостей всех платежей.

Та же формула была у вклада со снятиями до нуля (урок 1): для банка выдать кредит — то же, что принять вклад, который клиент снимает равными частями.

S=xk+xk2+…+xknS = \dfrac{x}{k} + \dfrac{x}{k^2} + \ldots + \dfrac{x}{k^n}
Какая схема дешевле
120012001-й год900941.42-й год6006573-й год300344.24-й годравномерно (диф.)равные платежи

Кредит 12001200 тыс. под 10%10\% на 44 года. Равные платежи: x=1200⋅1,14⋅0,11,14−1≈378,6x = \dfrac{1200 \cdot 1{,}1^4 \cdot 0{,}1}{1{,}1^4 - 1} \approx 378{,}6 тыс., всего ≈1514,3\approx 1514{,}3 тыс. Дифференцированные: всего 15001500 тыс. (урок 2).

Причина — главная формула: выплачено =S+r100⋅= S + \dfrac{r}{100} \cdot (сумма долгов). При равных платежах первые годы платёж почти весь уходит на проценты, долг убывает медленнее, сумма долгов больше — переплата больше.

Зато равные платежи в начале меньше: 378,6378{,}6 тыс. против 420420 тыс. у дифференцированной схемы.

ЕГЭ, задание 13Пример 1
В июле 2020 года планируется взять кредит в банке на сумму 147 000147\,000 рублей. Условия его возврата таковы: каждый январь долг увеличивается на 10%10\% по сравнению с концом предыдущего года; с февраля по июнь каждого года необходимо выплатить одним платежом часть долга. Сколько рублей будет выплачено банку, если известно, что кредит будет полностью погашен двумя равными платежами, то есть за два года?
  1. k=1,1k = 1{,}1, n=2n = 2:  147 000⋅1,21−x(1,1+1)=0\ 147\,000 \cdot 1{,}21 - x(1{,}1 + 1) = 0.
  2. x=147 000⋅1,212,1=70 000⋅1,21=84 700x = \dfrac{147\,000 \cdot 1{,}21}{2{,}1} = 70\,000 \cdot 1{,}21 = 84\,700 р.
  3. Выплачено 2⋅84 700=169 4002 \cdot 84\,700 = 169\,400 р.
Ответ: 169400
ЕГЭ, задание 13Пример 2
В июле планируется взять в банке некоторую сумму в кредит на три года. Условия его возврата таковы: каждый январь долг возрастает на 10%10\% по сравнению с концом предыдущего года; с февраля по июнь каждого года нужно внести платёж, равный 2,6622{,}662 млн рублей. Сколько рублей было взято в банке, если известно, что долг был полностью погашен тремя равными платежами (то есть за три года)?
  1. Известен платёж — берём S=xk+xk2+xk3S = \dfrac{x}{k} + \dfrac{x}{k^2} + \dfrac{x}{k^3}, вынесем xk3\dfrac{x}{k^3}:  S=xk3(k2+k+1)\ S = \dfrac{x}{k^3}\left(k^2 + k + 1\right).
  2. xk3=2,6621,331=2\dfrac{x}{k^3} = \dfrac{2{,}662}{1{,}331} = 2 млн;  k2+k+1=1,21+1,1+1=3,31\ k^2 + k + 1 = 1{,}21 + 1{,}1 + 1 = 3{,}31.
  3. S=2⋅3,31=6,62S = 2 \cdot 3{,}31 = 6{,}62 млн =6 620 000= 6\,620\,000 р.
Ответ: 6620000
ЕГЭ, задание 13Пример 3
В августе 2017 года взяли кредит. Условия возврата таковы: каждый январь долг увеличивается на r%r\%; с февраля по июль необходимо выплатить часть долга. Кредит можно выплатить за три года равными платежами по 38 01638\,016 рублей, или за два года равными платежами по 52 41652\,416 рублей. Найдите rr.
  1. Сумма кредита одна и та же:  38 016(1k+1k2+1k3)=52 416(1k+1k2)\ 38\,016\left(\dfrac1k + \dfrac1{k^2} + \dfrac1{k^3}\right) = 52\,416\left(\dfrac1k + \dfrac1{k^2}\right).
  2. Умножим на k3k^3:  38 016(k2+k+1)=52 416(k2+k)\ 38\,016(k^2 + k + 1) = 52\,416(k^2 + k), то есть 38 016=14 400(k2+k)38\,016 = 14\,400(k^2 + k),  k2+k=2,64\ k^2 + k = 2{,}64.
  3. k2+k−2,64=0k^2 + k - 2{,}64 = 0,  D=1+10,56=11,56=3,42\ D = 1 + 10{,}56 = 11{,}56 = 3{,}4^2,  k=−1+3,42=1,2\ k = \dfrac{-1 + 3{,}4}{2} = 1{,}2 (второй корень отрицательный).
  4. r=100(1,2−1)=20r = 100(1{,}2 - 1) = 20.
Ответ: 20
ЕГЭ, задание 13Пример 4
Светлана Михайловна взяла кредит в банке на 44 года на сумму 4 420 0004\,420\,000 рублей. Условия возврата кредита таковы: в конце каждого года банк увеличивает текущую сумму долга на 10%10\%. Светлана Михайловна хочет выплатить весь долг двумя равными платежами — в конце второго и четвёртого годов. При этом платежи в каждом случае выплачиваются после начисления процентов. Сколько рублей составит каждый из этих платежей?
  1. Два года без платежей долг просто растёт: к концу 2-го года S⋅1,12S \cdot 1{,}1^2, платёж xx; к концу 4-го (S⋅1,12−x)⋅1,12−x=0(S \cdot 1{,}1^2 - x) \cdot 1{,}1^2 - x = 0.
  2. S⋅1,14=x(1,12+1)=2,21xS \cdot 1{,}1^4 = x(1{,}1^2 + 1) = 2{,}21x.
  3. x=4 420 000⋅1,46412,21=2 000 000⋅1,4641=2 928 200x = \dfrac{4\,420\,000 \cdot 1{,}4641}{2{,}21} = 2\,000\,000 \cdot 1{,}4641 = 2\,928\,200 р.
Ответ: 2928200
ЕГЭ, задание 13Пример 5
Ольга хочет взять в кредит 100 000100\,000 рублей под 10%10\% годовых. Погашение кредита происходит раз в год равными суммами (кроме, может быть, последней) после начисления процентов. На какое минимальное количество лет Ольга может взять кредит, чтобы ежегодные выплаты были не более 2424 тысяч рублей?
  1. Чем больше платёж, тем короче срок — платим по максимуму, 2424 тыс. в год, и считаем долг (в тыс. р.):
  2. 100→110−24=86→94,6−24=70,6→77,66−24=53,66100 \to 110 - 24 = 86 \to 94{,}6 - 24 = 70{,}6 \to 77{,}66 - 24 = 53{,}66.
  3. →59,026−24=35,026→38,5286−24=14,5286\to 59{,}026 - 24 = 35{,}026 \to 38{,}5286 - 24 = 14{,}5286 — после пяти платежей долг ещё есть.
  4. В шестой год долг 14,5286⋅1,1≈15,98<2414{,}5286 \cdot 1{,}1 \approx 15{,}98 < 24 — его закрывает последний, меньший платёж. Срок — 66 лет.
Ответ: 6
Главное
  • Равные платежи:  Skn=x(kn−1+…+1)\ Sk^n = x\left(k^{n-1} + \ldots + 1\right),  x=Skn(k−1)kn−1\ x = \dfrac{Sk^n(k - 1)}{k^n - 1}.
  • Известен платёж — S=xk+…+xknS = \dfrac{x}{k} + \ldots + \dfrac{x}{k^n}.
  • При малых nn пишем цепочку «×k\times k, −x-x» до нуля.
  • При тех же SS, rr, nn равные платежи дороже дифференцированных: долг убывает медленнее.
  • Платежи не каждый год — между ними долг просто умножается на kk.

Все уроки станции «Финансовая математика»

  1. Проценты в банке. Вклады
  2. Кредит: дифференцированные платежи
  3. Кредит: равные платежи