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Apostila de Matemática Financeira Prof. Me. Sílvio R. Castelão 2 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão Conteúdo 1. Conceitos Básicos .................................................................................................... 4 1.1 Introdução – Fundamentos e Objetivos da Matemática Financeira ....................... 4 1.2 Conceito de Juros ................................................................................................. 4 1.3 Regimes de Juros Adotados ................................................................................. 5 1.4 Fluxo de Caixa de Uma Operação ........................................................................ 5 1.5 Revisão Sobre Porcentagem ................................................................................. 6 1.6 Taxas de Juros ..................................................................................................... 7 1.7 Exercícios ............................................................................................................ 9 2. Juros Simples......................................................................................................... 10 2.1 Juros Simples – Crescimento Linear .................................................................. 10 2.2 Fórmula dos Juros Simples e do Montante ......................................................... 11 2.3 Exercícios .......................................................................................................... 13 2.4 Taxas Proporcionais ou Taxas Equivalentes a Juros Simples .............................. 14 2.5 Exercícios .......................................................................................................... 15 2.6 Juro Exato e Juro Comercial .............................................................................. 16 2.7 Exercícios .......................................................................................................... 16 2.8 Valor Nominal e Valor Atual (ou Presente) ........................................................ 17 3. Desconto Simples .................................................................................................. 18 3.1 Desconto “Por Dentro” ou Racional ................................................................... 18 3.2 Desconto “Por Fora” ou Comercial .................................................................... 21 3.3 Desconto Bancário ............................................................................................. 23 3.4 Relação entre as Taxas de Desconto “Por Dentro” e “Por Fora” ......................... 25 3.5 Exercícios .......................................................................................................... 26 4. JUROS COMPOSTOS .......................................................................................... 28 4.1. Fórmula do Montante ou Valor Futuro .............................................................. 28 4.2 Exercícios .......................................................................................................... 32 4.3 Períodos Não Inteiros ......................................................................................... 33 4.4 Exercícios: ......................................................................................................... 34 4.5 Taxas Equivalentes a Juros Compostos .............................................................. 35 4.6 Exercícios .......................................................................................................... 37 4.7 Taxa Nominal e Taxa Efetiva ............................................................................. 38 4.8 Exercícios .......................................................................................................... 39 5. DESCONTO COMPOSTO .................................................................................... 40 5.1 Desconto Composto Por Dentro ou Racional ..................................................... 40 3 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão 5.2 Desconto Composto Comercial ou Bancário (“por fora”) ................................... 41 5.3 Exercícios .......................................................................................................... 42 6. Equivalência de Capitais a Juros Compostos .......................................................... 44 6.1 Equivalência de Dois Capitais ............................................................................ 44 6.2 Conjunto de Capitais Equivalentes ..................................................................... 45 6.3 Exercícios .......................................................................................................... 46 7. Sequência de Capitais ............................................................................................ 47 7.1 Sequência Uniforme de Capitais ........................................................................ 47 7.2 Exercícios - Sequência Uniforme de Capitais ..................................................... 48 8. Amortização de Empréstimos ................................................................................ 51 8.1 Introdução ......................................................................................................... 51 8.2 Sistema de Amortizações Constantes (SAC) ..................................................... 52 8.3 Sistema de Amortização Francês – Tabela Price................................................. 53 8.4 Cálculo do Saldo Devedor No Sistema Francês .................................................. 54 8.5 Sistema de Amortizações Crescentes - (SACRE) ............................................. 55 8.6 Sistema de Amortização Americano................................................................... 56 8.7 Exercícios .......................................................................................................... 57 Bibliografia ............................................................................................................... 60 4 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão 1. Conceitos Básicos 1.1 Introdução – Fundamentos e Objetivos da Matemática Financeira A Matemática Financeira tem por objetivo estudar as formas de evolução do dinheiro ao longo do tempo, nas aplicações e nos pagamentos de empréstimos. A Matemática Financeira nos fornece instrumentos para a tomada de decisão em relação a aplicações, investimentos, compra e venda de bens, etc., ou seja, nos auxilia para decidirmos o que fazer com o capital. É importante que fique bem claro, os principais objetivos da Matemática Financeira, bem como seu mandamento fundamental. Objetivos principais: • a transformação e o manuseio de fluxos de caixa, com a aplicação das taxas de juros de cada período, para se levar em conta o valor do dinheiro no tempo; • a obtenção da taxa interna de retorno de juros que está implícita no fluxo de caixa; • a análise e a comparação de diversas alternativas de fluxos de caixa. Mandamento Fundamental: os valores de uma mesma data são grandezas que podem ser comparadas e somadas algebricamente; valores de datas diferentes são grandezas que só podem ser comparadas e somadas algebricamente depois de serem movimentadas para uma mesma data, com a correta aplicação de uma taxa de juros. 1.2 Conceito de Juros Chamamos de capital a qualquer valor monetário que uma pessoa (física ou jurídica) empresta para outra durante certo período de tempo. Tendo em vista que o emprestador se abstém de usar o valor emprestado, e ainda, em funçãoda perda de poder aquisitivo do dinheiro pela inflação e do risco de não pagamento, surge o conceito de juro. São os juros que efetivamente induzem o adiamento do consumo, permitindo a formação de poupanças e de novos investimentos na economia. 5 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão As taxas de juros devem ser eficientes de maneira a remunerar: • o risco envolvido na operação (empréstimo ou aplicação), representado genericamente pela incerteza com relação ao futuro; • a perda de poder de compra do capital motivada pela inflação. A inflação é um fenômeno que corrói o capital, determinando um volume cada vez menor de compra com o mesmo montante; • o capital emprestado ou aplicado. Os juros devem gerar um lucro ao proprietário do capital como forma de compensar a sua privação por determinado período de tempo. 1.3 Regimes de Juros Adotados Os regimes de juros estudados na Matemática Financeira são conhecidos como juros simples e juros compostos. No regime de juros simples, apenas o capital inicial, também chamado de principal, rende juros. Juros não são capitalizados e, consequentemente, não rende juros. No regime de juros compostos, somam-se os juros do período ao capital para o cálculo de novos juros nos períodos seguintes. Juros são capitalizados e passam a render juros. 1.4 Fluxo de Caixa de Uma Operação O fluxo de caixa de uma operação é uma representação esquemática muito útil na resolução de problemas. Basicamente, consta de um eixo horizontal no qual é marcado o tempo, a partir de um instante inicial; a unidade de tempo pode ser qualquer ano, mês, dia, etc. As entradas de dinheiro num determinado instante são indicadas por setas perpendiculares ao eixo horizontal e orientadas para cima (+); as saídas de dinheiro são indicadas da mesma forma, só que a orientação das setas é para baixo (−). 6 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão 1.5 Revisão Sobre Porcentagem Porcentagem ou percentagem é o valor que se obtém ao aplicar a taxa percentual em um determinado valor que chamaremos de principal. 𝑝 = 𝑃𝑉 × 𝑖 onde, 𝑃𝑉 é o principal, 𝑖 a taxa percentual e 𝑝 a porcentagem. Exemplo 1: Um vendedor tem 3% de comissão nos negócios que faz. Qual sua comissão numa venda de $3.600,00? Resolução: Seja p a comissão obtida, logo p = $3.600,00 × 3 100 = $108,00. Portanto a comissão será de $108,00. Exemplo 2: Em um colégio 26% dos alunos são meninas. Qual o número total de alunos do colégio, se o número de meninas é igual a 182? Resolução: Seja T o número total de alunos do colégio, logo 182 = 𝑇 × 26 100 ⟹ 𝑇 = 182 × 100 26 = 700. Portanto, temos um total de 700 alunos no colégio. 7 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão 1.6 Taxas de Juros A taxa de juro é o coeficiente que determina o valor do juro, isto é, a remuneração do capital utilizado durante certo período de tempo. As taxas de juros se referem sempre a uma unidade de tempo (mês, semestre, ano, etc.) e podem ser representadas equivalentemente de duas maneiras: taxa percentual e taxa unitária. • A taxa percentual refere-se aos “centos” do capital, ou seja, o valor dos juros para cada centésima parte do capital. Por exemplo, um capital de $1.000,00 aplicado a 20% ao ano rende de juros, ao final deste período: 𝐽𝑢𝑟𝑜 = $1.000,00 100 × 20 = $10,00 × 20 = $200,00 O capital de $1.000,00 tem dez centos. Como cada um deles rende 20, a remuneração total da aplicação no período é, portanto, de $200,00. • A taxa unitária centra-se na unidade de capital. Reflete o rendimento de cada unidade do capital em certo período de tempo. No exemplo anterior, a taxa percentual de 20% ao ano indica um rendimento de 0,20 (20 100⁄ ) por unidade de capital aplicado, ou seja: 𝐽𝑢𝑟𝑜 = $1.000,00 × 20 100 = $1.000,00 × 0,20 = $200,00. A transformação da taxa percentual em unitária se processa simplesmente pela divisão da notação em percentual por 100. Para a transformação inversa, basta multiplicar a taxa unitária por 100. 8 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão Exemplos na tabela: Taxa percentual Taxa unitária 1,5% 0,015 8% 0,08 17% 0,17 86% 0,86 120% 1,20 1.500% 15,0 Observação: Nas fórmulas de matemática financeira todos os cálculos são efetuados utilizando-se a taxa unitária de juros. Nos enunciados e nas respostas dos exercícios os juros são indicados pela taxa percentual. 9 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão 1.7 Exercícios 1) Em uma liquidação, uma camisa que custava $240,00 foi vendida com 25% de abatimento. De quanto foi o abatimento? 2) Um corretor recebe $5.800,00 pela venda de duas casas, tendo sido de 5% a taxa de comissão. Qual o valor de venda das propriedades? 3) Uma pessoa devia $20.000,00 e pagou $7.400,00. Qual a porcentagem da dívida que foi paga? 4) Paulo é vendedor de café e recebe 1,8% de comissão pelas vendas que efetua. Sabendo que o café está custando $7,10 o quilograma e que Paulo precisa ter uma renda de $3.450,00 este mês para que possa pagar todas as suas contas, quantos quilos de café Paulo deverá vender este mês? 5) Calcule 25% de 30% de 1800. 6) Um terreno tem 70% de sua área plantada, o que corresponde a 154 hectares. Qual a área total do terreno? 7) Uma pessoa deseja comprar uma TV que custa $1.460,00. Se o pagamento for à vista, tem-se um desconto de 5%. Qual o preço da TV à vista? 10 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão 2. Juros Simples 2.1 Juros Simples – Crescimento Linear No regime de juros simples, os juros de cada período são sempre calculados em função do capital inicial aplicado. Os juros de cada período não são somados ao capital para o cálculo de novos juros nos períodos seguintes. Os juros não são capitalizados e, consequentemente, não rende juros. Exemplo: Considere o caso de um investidor que aplicou $1.000,00 no Banco ABC, pelo prazo de quatro anos, com uma taxa de juros de 8% ao ano, no regime de juros simples. Determinar o valor dos saldos credores desse investidor no Banco ABC no final de cada um dos quatro anos da operação. Solução: A tabela abaixo apresenta dos valores solicitados em reais: Ano Saldo no início do ano Juros do ano Saldo no final do ano antes do pagamento Pagamento do ano Saldo no final do ano após o pagamento 1 1.000,00 8% 𝑑𝑒 1.000,00 = 80,00 1.080,00 0,00 1.080,00 2 1.080,00 8% 𝑑𝑒 1.000,00 = 80,00 1.160,00 0,00 1.160,00 3 1.160,00 8% 𝑑𝑒 1.000,00 = 80,00 1.240,00 0,00 1.240,00 4 1.240,00 8% 𝑑𝑒 1.000,00 = 80,00 1.320,00 1.320,00 0,00 11 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão A representação gráfica dos valores da tabela é mostrada a seguir: Figura 1: Crescimento de R$1.000,00 a juros simples de 8% ao ano 2.2 Fórmula dos Juros Simples e do Montante Os juros simples são calculados pela fórmula: O montante (valor futuro) é a somatória do capital ou valor presente mais os juros. 𝐹𝑉 = 𝑃𝑉 + 𝐽 ⟹ 𝐹𝑉 = 𝑃𝑉 + 𝑃𝑉. 𝑖. 𝑛 ⟹ 𝐹𝑉 = 𝑃𝑉(1 + 𝑖. 𝑛) Logo, temos: Onde: 𝐽 = 𝑗𝑢𝑟𝑜𝑠 𝑠𝑖𝑚𝑝𝑙𝑒𝑠 𝑃𝑉 = 𝑃𝑟𝑖𝑛𝑐𝑖𝑝𝑎𝑙 𝑜𝑢 𝐶𝑎𝑝𝑖𝑡𝑎𝑙 𝑜𝑢 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑃𝑟𝑒𝑠𝑒𝑛𝑡𝑒 𝐹𝑉 = 𝑀𝑜𝑛𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑜𝑢 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝐹𝑢𝑡𝑢𝑟𝑜 𝑖 = 𝑇𝑎𝑥𝑎 𝑑𝑒 𝐽𝑢𝑟𝑜𝑠 𝑛 = 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑜𝑢 𝑝𝑟𝑎𝑧𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎çã𝑜 1000 1080 1160 1240 1320 1400 0 1 2 3 4 5 J = PV . i . n FV = PV(1 + i. n) 12 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão Observação: Na resolução de qualquer problema financeirodevemos observar as unidades de tempo da taxa de juros e do prazo, pois ambas devem se referir à mesma unidade de tempo. Exemplo 1: Um capital de $5.000,00 foi aplicado a juros simples, durante três meses, à taxa de 5% ao mês. a) Obtenha os juros. b) Obtenha o montante. Exemplo 2: Que capital rende juros simples de $3.000,00 no prazo de cinco meses, se a taxa for de 2% a.m.? Exemplo 3: Em uma aplicação de $3.000,00 a juros simples e à taxa de 10% ao ano, o montante recebido foi de $4.800,00. Determine o prazo da aplicação. Exemplo 4: Bruno aplicou $30.000,00 a juros simples, pelo prazo de seis meses, e recebeu $9.000,00 de juros. Qual a taxa mensal da aplicação? 13 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão 2.3 Exercícios 1) Um capital de $80.000,00 é aplicado à taxa de 2,5% ao mês, durante um trimestre. Pede-se determinar o valor dos juros simples acumulados neste período. 2) Um negociante tomou um empréstimo pagando uma taxa de juros simples de 6% ao mês, durante nove meses. Ao final deste período, calculou em $270,00 o total dos juros auferidos na operação. Determinar o valor do empréstimo. 3) Um capital de $7.000,00 é aplicado a juros simples durante um ano e meio, à taxa de 50% ao semestre. Calcule o montante. 4) Uma pessoa aplica $18.000,00 à taxa 1,5% ao mês, durante 8 meses. Determine o valor acumulado ao final deste período. 5) Qual o montante de uma aplicação de $6.000,00 a juros simples, durante 5 meses, à taxa de 8% ao mês? 6) Em uma aplicação de $2.000,00, à taxa de juros simples de 2% ao ano, o montante recebido foi de $2.800,00. Determinar o prazo da aplicação. 7) Durante quanto tempo um capital deve ser aplicado a juros simples e à taxa de 8% ao ano para que duplique? 8) Bruno aplicou $300.000,00 pelo prazo de 12 meses e recebeu $90.000,00 de juros. Calcule a taxa de juros simples semestral da aplicação e a taxa de juros simples mensal. 14 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão 2.4 Taxas Proporcionais ou Taxas Equivalentes a Juros Simples Dizemos que duas taxas são equivalentes a juros simples quando, aplicadas sobre um mesmo capital e durante um mesmo prazo, derem juros iguais. Embora este prazo referido possa ser qualquer um, habitualmente é utilizado o prazo de 1 ano. Exemplo 1: Em juros simples, qual a taxa anual equivalente a 1% a.m.? Exemplo 2: Em juros simples, qual a taxa mensal equivalente a 9% a.t.? Como pudemos observar nos exemplos precedentes, as taxas equivalentes são proporcionais aos respectivos prazos a que se referem. Isto pode ser justificado da seguinte forma: sejam 𝑖1 e 𝑖2 duas taxas equivalentes, e sejam 𝑑1 e 𝑑2 os prazos (em dias) das referidas taxas. Como elas são equivalentes, considerando um capital 𝑃𝑉 e um prazo de aplicação de 1 ano, devemos ter 𝑃𝑉 . 𝑖1 . 360 𝑑1 = 𝑃𝑉 . 𝑖2 . 360 𝑑2 ⟹ 𝑖1 𝑖2 = 𝑑1 𝑑2 1 × 𝑖𝑎 = 2 × 𝑖𝑠 = 4 × 𝑖𝑡 = 6 × 𝑖𝑏 = 12 × 𝑖𝑚 = 360 × 𝑖𝑑 15 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão 2.5 Exercícios 1) Calcule a taxa mensal proporcional a: a) 15% a.t. b) 24% a.s. c) 0,04% a.d. 2) Calcule a taxa anual proporcional a: a) 1,5% a.m. b) 8% a.t. c) 21% a.s. d) 0,05% a.d. 3) Qual o montante de uma aplicação de $6.000,00 a juros simples, durante 5 meses, à taxa de 8% ao ano? 16 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão 2.6 Juro Exato e Juro Comercial É muito comum certas operações ocorrerem por um ou alguns dias apenas. Nesses casos é conveniente utilizarmos a taxa diária equivalente. O cálculo pode ser feito segundo duas convenções: ▪ 1ª - considerando-se o ano civil, que tem 365 (ou 366) dias, e cada mês com seu número real de dias; ou ▪ 2ª - considerando-se o ano comercial com 360 dias, e o mês comercial com 30 dias. Os juros obtidos segundo a 1ª convenção são chamados juros exatos, e aqueles obtidos pela 2ª convenção, juros comerciais. Em geral, a convenção adotada é a de juros comerciais. Exemplo: Um capital de R$5.000,00 foi aplicado por 42 dias à taxa de 30% a.a. no regime de juros simples. a) Obter os juros exatos; b) Obter os juros comerciais. 2.7 Exercícios 1) Um capital de R$25.000,00 foi aplicado a juros simples à taxa de 30% a.a., pelo prazo de 67 dias. Obtenha os juros exatos e comerciais para esta aplicação. 2) Um determinado capital aplicado a juros simples exatos, e a certa taxa anual, rendeu R$240,00. Determine os juros auferidos nessa aplicação se fossem comerciais. 3) Uma aplicação de R$800,00 a juros simples comerciais teve um resgate de R$908,00 após 135 dias. Determine a taxa mensal desta aplicação. 17 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão 2.8 Valor Nominal e Valor Atual (ou Presente) Considerando-se que uma pessoa tenha uma dívida de $11.000,00 a ser paga daqui a 5 meses. Se ela puder aplicar seu dinheiro hoje, a juros simples e à taxa de 2% a.m., quanto precisará aplicar para poder pagar a dívida no seu vencimento? Em situações como esta, costuma-se chamar o valor da dívida, na data de seu vencimento, de valor nominal. Ao valor aplicado a juros simples numa data anterior até a data do vencimento e que proporcione um montante igual ao valor nominal chamamos de valor atual ou (valor presente). Indicando por 𝑁 o valor nominal, por 𝑉 o valor atual, por 𝑖 a taxa de juros e por 𝑛 o prazo da aplicação até o vencimento. Temos, portanto: Assim, no exemplo citado, teremos: V + V. (0,02). 5 = 11.000 1,1. V = 11.000 V = 11.000 1,1 = 10.000 Dessa forma, esta pessoa deverá aplicar $10.000,00 hoje, para saldar o compromisso mencionado daqui a 5 meses. Exercício: Uma dívida de $50.000,00 vence daqui a 8 meses. Considerando uma taxa de juros simples de 2% a.m., calcule seu valor atual: a) hoje; b) 3 meses antes do vencimento; c) daqui a 2 meses. 𝑉 + 𝑉. 𝑖. 𝑛 = 𝑁 18 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão 3. Desconto Simples Desconto é a quantia a ser abatida do valor nominal, isto é, a diferença entre o valor nominal e o valor atual. A ideia de desconto está associada com o abatimento dado a um valor monetário em determinadas condições. Assim, por exemplo, quando uma compra é feita em grande quantidade é comum o vendedor conceder algum desconto no preço por unidade. No comércio é bastante comum também o vendedor conceder um prazo para o pagamento; caso o comprador queira pagar à vista, geralmente é proporcionado um desconto sobre o preço oferecido. Outra situação envolvendo o conceito de desconto ocorre quando uma empresa vende um produto a prazo; neste caso, o vendedor emite uma duplicata que lhe dará o direito de receber do comprador, na data futura, o valor combinado. Caso o vendedor necessite de dinheiro, poderá ir a um banco e efetuar um desconto de duplicata, ocorrendo o seguinte: a empresa cede ao banco o direito do recebimento da duplicata em troca de dinheiro recebido antecipadamente. De modo análogo ao desconto de duplicatas, uma empresa pode descontar notas promissórias num banco. As notas promissórias surgem quando, por alguma razão, um devedor assume uma dívida junto a um credor; a nota promissória é um papel que representa uma promessa de pagamento ao credor, feita pelo devedor. As operações de desconto de duplicatas e promissórias, sendo bastante comuns no sistema financeiro, possuem uma sistemática de cálculo bem caracterizado chamado desconto comercial ou bancário. 3.1 Desconto “Por Dentro” ou Racional A taxa de juros 𝑖, também denominada taxa de rentabilidade ou,ainda, taxa de desconto “por dentro”, pode ser obtida a partir da fórmula do montante a juros simples, 𝐹𝑉 = 𝑃𝑉(1 + 𝑖. 𝑛), isolando a taxa de juros 𝑖. Logo 19 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão 𝑖 = ( 𝐹𝑉 𝑃𝑉 − 1) × 1 𝑛 O valor do desconto, expresso em reais, corresponde aos juros acumulados no período. Assim, genericamente, ele pode ser obtido pela diferença entre o valor futuro e o valor presente, ou seja: 𝐷𝑒𝑠𝑐𝑜𝑛𝑡𝑜 = 𝐹𝑉 − 𝑃𝑉 O valor do desconto “por dentro” ou racional, (denotado por 𝐷𝑑), é obtido multiplicando- se o valor presente 𝑃𝑉 pela taxa de desconto 𝑖, e esse produto pelo prazo da operação 𝑛, ou seja: 𝐷𝑑 = 𝑃𝑉. 𝑖. 𝑛 Na prática, entretanto, o valor presente é sempre a incógnita (desconhecido), sendo normalmente conhecidos o valor futuro 𝐹𝑉, o prazo 𝑛, e a taxa de desconto 𝑖. Vamos a seguir deduzir a fórmula que permite obter o valor do desconto racional a partir das variáveis conhecidas. O valor do desconto “por dentro”, ou racional, é também obtido pela aplicação da expressão geral para desconto, isto é: 𝐷𝑑 = 𝐹𝑉 − 𝑃𝑉 A partir da expressão, 𝐹𝑉 = 𝑃𝑉(1 + 𝑖. 𝑛), pode-se obter a seguinte relação: 𝑃𝑉 = 𝐹𝑉 1 + 𝑖. 𝑛 20 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão Substituindo o valor de 𝑃𝑉 na expressão do desconto obtemos: 𝐷𝑑 = 𝐹𝑉 . 𝑖. 𝑛 1 + 𝑖. 𝑛 Exemplo 1: Determinar o valor da taxa mensal de desconto “por dentro” usada numa operação de desconto de 60 dias de um título cujo valor de resgate é $10.000,00 e cujo valor do principal é R$9.750,00. Exemplo 2: Determinar o valor do desconto simples “por dentro” de um título de $1.000,00, com vencimento para 60 dias, sabendo-se que a taxa de desconto “por dentro” é de 1,2% ao mês. 21 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão 3.2 Desconto “Por Fora” ou Comercial A expressão genérica do valor do desconto “por fora” ou comercial, no regime de juros simples, é baseada no fluxo de caixa representado no diagrama a seguir, que obedece à simbologia desenvolvida anteriormente. No regime de juros simples, os descontos de cada período são obtidos pela aplicação da taxa de desconto 𝑑 sempre sobre o valor futuro 𝐹𝑉, ou valor nominal, fazendo com que os descontos tenham o mesmo valor em todos os períodos. Assim, temos: desconto de 𝑛 períodos: 𝑛 . 𝐹𝑉 . 𝑑 Observar que a taxa de desconto 𝑑 (“por fora”) é aplicada sobre o valor futuro 𝐹𝑉 para produzir o valor presente 𝑃𝑉, ao passo que a taxa de desconto 𝑖 (“por dentro”), ou taxa de rentabilidade, é aplicada sobre o valor presente 𝑃𝑉 para produzir o valor futuro 𝐹𝑉. Assim, o valor do desconto “por fora” 𝐷𝑓, ou comercial, é obtido multiplicando-se o valor futuro 𝐹𝑉 pela taxa de desconto 𝑑 por período, e esse produto pelo número de períodos de desconto 𝑛, ou seja: 𝐷𝑓 = 𝐹𝑉 . 𝑑 . 𝑛 O valor presente 𝑃𝑉, ou valor atual, resultante do desconto “por fora” sobre o montante 𝐹𝑉, durante 𝑛 períodos, com uma taxa de desconto 𝑑 por período, é obtido, a juros simples, pela expressão: 22 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão 𝑃𝑉 = 𝑚𝑜𝑛𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 − 𝑑𝑒𝑠𝑐𝑜𝑛𝑡𝑜𝑠 = 𝐹𝑉 − 𝑛 . 𝐹𝑉. 𝑑 ou seja, 𝑃𝑉 = 𝐹𝑉. (1 − 𝑑 . 𝑛) em que a unidade referencial de tempo da taxa de desconto 𝑑 deve coincidir com a unidade referencial de tempo utilizada para definir o número de períodos 𝑛. Convém ressaltar que a expressão anterior para o cálculo do valor presente 𝑃𝑉 tem limitações práticas, pois só pode ser utilizada para valores de 𝑑 e 𝑛 tais que o produto 𝑑. 𝑛 ≤ 1, pois, caso contrário, podemos chegar ao absurdo de encontrar valores de 𝑃𝑉 ≤ 0. A relação, 𝑃𝑉 = 𝐹𝑉(1 − 𝑑 . 𝑛), fornece a seguinte expressão para a obtenção da taxa de desconto 𝑑 “por fora”, ou comercial: 𝑑 = (1 − 𝑃𝑉 𝐹𝑉 ) × 1 𝑛 Exemplo 1: Determinar o valor do desconto simples de um título de $1.000,00, com vencimento para 60 dias, sabendo-se que a taxa de desconto “por fora” é de 1,5% ao mês. 23 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão Exemplo 2: Determinar o valor da taxa mensal de desconto “por fora” usada numa operação de desconto de 60 dias, de um título com valor de resgate de $10.000,00 e com valor do principal igual a $9.750,00. 3.3 Desconto Bancário Uma variação das operações de desconto comercial poder ser representada pelo desconto bancário. As operações de desconto bancário são similares às operações de desconto comercial, porém, no caso do desconto bancário, existe a cobrança de uma taxa na operação, que comumente inclui o Imposto sobre Operações Financeiras (IOF), o que alteraria levemente a expressão anterior. De modo geral, o desconto bancário será igual ao desconto comercial mais uma taxa prefixada incidente sobre o valor nominal uma única vez, chamemos de ℎ esta taxa. Algebricamente, poder ser apresentado da seguinte forma: 𝐷𝑏 = 𝐷𝑓 + ℎ. 𝐹𝑉 𝐷𝑏 = 𝐹𝑉. 𝑛. 𝑑 + ℎ. 𝐹𝑉 Logo, O valor presente ou valor líquido da operação de desconto bancário pode ser calculado mediante a aplicação da seguinte fórmula: 𝑃𝑉 = 𝐹𝑉 − 𝐷𝑏 𝑃𝑉 = 𝐹𝑉 − 𝐹𝑉(𝑛. 𝑑 + ℎ) 𝐷𝑏 = 𝐹𝑉(𝑛. 𝑑 + ℎ) 24 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão Assim, Exemplo 1: A Cia. Náufragos do Deserto S.A. possui em seu grupo de contas a receber um cheque pré-datado no valor de $3.000,00 cuja data de depósito está programada para daqui a três meses. Sabendo que a empresa pensa em descontar este título em um banco que cobra uma taxa de desconto por fora de 2% a.m. mais uma taxa operacional igual a 1% do valor nominal, calcule o desconto sofrido pelo título. Exemplo 2: O Banco Bom da Praça costuma realizar operações de desconto de notas promissórias mediante a aplicação de uma taxa simples de desconto por fora igual a 3% ao mês. Além disso, cobra a título de serviços uma taxa igual a 0,2% sobre o valor nominal. Qual será o valor líquido recebido após desconto de um título com valor nominal igual a $40.000,00 e vencimento em 50 dias? 𝑃𝑉 = 𝐹𝑉(1 − 𝑛. 𝑑 − ℎ) 25 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão 3.4 Relação entre as Taxas de Desconto “Por Dentro” e “Por Fora” As expressões 𝑃𝑉 = 𝐹𝑉 1+𝑖.𝑛 e 𝑃𝑉 = 𝐹𝑉(1 − 𝑑 . 𝑛) permitem escrever a relação: 𝑃𝑉 = 𝐹𝑉 1+𝑖.𝑛 = 𝐹𝑉(1 − 𝑑 . 𝑛) que fornece 1 − 𝑑 . 𝑛 = 1 1+𝑖.𝑛 Nessa relação, ao se explicitar a taxa 𝑖 (desconto “por dentro”), ou a taxa 𝑑 (desconto “por fora”), obtém-se, respectivamente: 𝑖 = 𝑑 1 − 𝑑. 𝑛 𝑑 = 𝑖 1 + 𝑖. 𝑛 Nessas duas relações, as unidades referenciais de tempo das taxas 𝑖 e 𝑑 devem coincidir com a unidade referencial de tempo utilizada para medir o número de períodos 𝑛. Exemplo: No exemplo 1 do item 3.1 e no exemplo 2 do item 3.2, foram calculadas as taxas de desconto “por dentro” e “por fora”, respectivamente, de um mesmo título com as seguintes características: 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙 = 𝑅$10.000,00 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑎𝑡𝑢𝑎𝑙 = 𝑅$9.750,00 𝑃𝑟𝑎𝑧𝑜 𝑑𝑎 𝑜𝑝𝑒𝑟𝑎çã𝑜 = 60 𝑑𝑖𝑎𝑠 = 2 𝑚𝑒𝑠𝑒𝑠. Usar as expressões acima para verificar a relação entre essas duas taxas de desconto, considerando, o ano comercial com 360 dias. 26 Matemática Financeira – Prof. Me. SílvioR. Castelão 3.5 Exercícios 1) Um comerciante tem uma duplicata com valor de R$9.000,00 com vencimento para dois meses e pretende descontá-la em um banco à taxa de desconto comercial de 3% a.m.. Qual o valor líquido a que ele terá direito? 2) Sr. Décio tem um lote de cheques pré-datados com vencimento em 45 dias com o valor nominal de R$6.550,00. Tendo negociado com seu gerente uma taxa de desconto comercial de 4% a.m., quanto deverá receber? 3) Qual o valor nominal de uma duplicata que foi descontada por R$2.345,00, sessenta dias antes de seu vencimento a uma taxa de desconto comercial de 3,6% a.m.? 4) Qual o valor atual de uma duplicata de valor nominal equivalente a R$120,75, a taxa de desconto comercial de 6% a.a., 4 meses antes do vencimento? 5) Um título foi descontado a taxa de desconto racional de 2% a.m.. Sabendo-se que o valor nominal era R$7.144,40 e o valor descontado R$6.740,00, qual o prazo de antecipação? Resposta: 3 meses 6) Uma duplicata de valor nominal de R$9000,00 é descontada em um banco dois meses antes de seu vencimento. Sabendo-se que a taxa de desconto comercial é de 5% a.m., pede-se: a) o desconto comercial b) o valor líquido recebido c) a taxa efetiva de juros 7) Um título de valor nominal de R$200.00,00 foi descontado três meses antes do 27 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão vencimento. Sendo de 96% a.a. a taxa de desconto comercial, determine o desconto e o valor atual comercial. 8) Uma nota promissória de valor nominal de R$860,00 foi paga 3 meses e 15 dias antes de seu vencimento com desconto comercial de 1,5% a.m.. a) Qual o valor do resgate? b) Qual a taxa efetiva de juros? 9) O valor atual de um título, pelo desconto comercial de 2% a.m., 5 meses antes de seu vencimento, é de R$720,00. Qual o valor atual desse título pelo desconto racional? 10) Um título com vencimento em 18/09 foi resgatado em 20/07 por R$2.560,00, sabendo que a taxa de desconto comercial foi de 3%a.m., calcule o valor nominal do título 28 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão 4. JUROS COMPOSTOS Juro composto é aquele que em cada período financeiro, a partir do segundo, o juro se incorpora ao principal e calcula-se o juro sobre o montante relativo ao período anterior. 4.1. Fórmula do Montante ou Valor Futuro O montante ou valor futuro é dado por: O fator (1 + i)n é denominado fator de capitalização ou fator de acumulação de capital. O valor dos juros compostos pode ser obtido pela fórmula: ou Exemplo 1: Um capital de $6.000,00 foi aplicado a juros compostos durante três meses, à taxa de 2% ao mês. a) Qual o montante? b) Qual o total de juros auferidos? 𝐹𝑉 = 𝑃𝑉 . (1 + 𝑖)𝑛 𝐽 = 𝑃𝑉 . [(1 + 𝑖)𝑛 − 1] 𝐽 = 𝐹𝑉 − 𝑃𝑉 29 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão Para resolvermos pela calculadora financeira HP-12C, temos de proceder como segue: a) Limpa os registros financeiros da memória da HP-12C 6000 CHS indica uma saída de caixa e PV entra com o Valor Presente ou Capital 3 Entra com o Prazo da operação (deve estar na mesma unidade de tempo da taxa) 2 Entra com a Taxa de Juros 6.327,25 Retorna o Valor Futuro ou Montante b) Após os passos anteriores faz o seguinte: 327,25 Esta sequência recupera o Valor Presente (negativo) e o soma com o Valor Futuro o que resulta no Valor dos Juros Exemplo 2: Que capital, aplicado a juros compostos à taxa de 2,5% ao mês, produz um montante de $3.500,00 após um ano? 30 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão Para resolvermos pela calculadora financeira HP-12C, temos de proceder como segue: Limpa os registros financeiros da memória da HP-12C 3500 Entra com o Valor Futuro 12 Entra com o Prazo da operação (deve estar na mesma unidade de tempo da taxa) 2,5 Entra com a Taxa de Juros -2.602,45 Retorna o Capital ou Valor Presente (negativo, pois indica uma saída de caixa) Exemplo 3: Um capital de $2.500,00 foi aplicado a juros compostos durante quatro meses, produzindo um montante de $3.500,00. Qual a taxa de juros? Para resolvermos pela calculadora financeira HP-12C, temos de proceder como segue: Limpa os registros financeiros da memória da HP-12C 3500 Entra com o Valor Futuro 2500 Entra com o Valor Presente (negativo, pois indica uma saída de caixa) 4 Entra com o Prazo da operação (deve estar na mesma unidade de tempo da taxa) 8,78 Retorna a taxa de juros (na forma percentual %) 31 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão Exemplo 4: Durante quanto tempo um capital de $1.000,00 deve ser aplicado a juros compostos à taxa de 10% ao mês para resultar em um montante de $1.610,51? Para resolvermos pela calculadora financeira HP-12C, temos de proceder como segue: Limpa os registros financeiros da memória da HP-12C 1610,51 Entra com o Valor Futuro 1000 Entra com o Valor Presente (negativo, pois indica uma saída de caixa) 10 Entra com a taxa de juros mensal 5 Retorna o prazo da aplicação em meses. 32 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão 4.2 Exercícios 1) Calcule o montante produzido por R$2.000,00, aplicado em regime de juro composto a taxa de 5% ao mês, durante 3 meses. 2) Durante quanto tempo devemos aplicar um capital, para que o mesmo dobre, sendo a taxa de 3% ao mês a juros compostos? 3) Estou querendo comprar um notebook que custa R$4.690,00. O vendedor da loja me garantiu que este preço não sofrerá aumento nos próximos 6 meses. Meu gerente do banco me ofereceu uma aplicação com taxa de 2% ao mês, quanto devo aplicar hoje para que eu possa comprar o notebook, daqui a 6 meses? 4) Calcule o montante de uma aplicação de R$8.000,00, à taxa de 3% ao mês, pelo prazo de 14 meses. 5) Sabendo que um capital inicial, em regime de juro composto, à taxa de 2,5% ao mês, durante 4 meses, rendeu um montante de R$79.475,00, calcule o capital inicial aplicado. 6) Uma loja financia um bem de consumo durável, no valor de R$3.200,00, sem entrada, para pagamento em uma única prestação de R$4.049 no final de 6 meses. Qual a taxa mensal cobrada pela loja? 33 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão 4.3 Períodos Não Inteiros Na fórmula do montante, vista no item anterior, o prazo era um número inteiro não negativo. A fórmula do montante 𝐹𝑉 = 𝑃𝑉. (1 + 𝑖)𝑛 é geralmente estendida para valores de 𝑛 positivos e não inteiros, e esta convenção é conhecida como convenção exponencial. Teoricamente, há outra convenção, chamada convenção linear, que consiste em calcular o montante a juros compostos durante a parte inteira do período e, sobre o montante assim obtido, aplicar juros simples durante a parte não inteira do período considerado. Esta última convenção é raramente utilizada na prática. Observação: Para a maioria das calculadoras financeiras, as teclas financeiras estão programadas para funcionar de acordo com a convenção exponencial. Uma exceção ocorre com a calculadora modelo HP-12C, que efetua o cálculo por ambas as convenções: acionando-se a tecla STO e, em seguida, a tecla EEX, aparecerá no visor a letra C; nestas condições, ela estará operando pela convenção exponencial. Acionando-se novamente o par de teclas mencionado, a letra C desaparecerá do visor; ela estará operando pela convenção linear. Exemplo: Um capitalde R$1.000,00 foi aplicado a juros compostos, durante três meses e meio, à taxa de 8% ao mês: a) Qual o montante pela convenção exponencial? b) Qual o montante pela convenção linear? 34 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão 4.4 Exercícios: 1) Mário fez uma aplicação de R$12.000,00 por 18 meses à taxa de 22% a.a. a) Qual o montante pela convenção exponencial? b) Qual o montante pela convenção linear? 2) Em um empréstimo a juros compostos de R$100.000,00, a taxa foi de 2% a.m. e o prazo de 90 dias. No entanto, havia uma cláusula contratual estabelecendo a convenção linear caso o pagamento fosse feito com atraso. Se o pagamento foi feito com um atraso de 17 dias, qual o valor do montante? 3) Uma empresa recebeu um empréstimo para capital de giro no valor de R$30.000,00, para pagamento em 56 dias. O banco cobrou juros compostos a uma taxa de 52% a. a.. Qual o montante? 35 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão 4.5 Taxas Equivalentes a Juros Compostos Dizemos que duas taxas são equivalentes a juros compostos quando, aplicadas em um mesmo capital e durante um mesmo prazo, produzem montantes iguais. Pelo conceito de taxas equivalentes, podemos afirmar que o montante produzido pelo capital 𝑃𝑉, aplicado a taxa 𝑖𝑎, durante 1 ano, tem que ser igual ao montante produzido pelo capital 𝑃𝑉, aplicado a taxa 𝑖𝑚, durante 12 meses. Ou seja, 𝑃𝑉 × (1 + 𝑖𝑎) 1 = 𝑃𝑉 × (1 + 𝑖𝑚) 12 o que resulta em (1 + 𝑖𝑎) 1 = (1 + 𝑖𝑚) 12 Para outras frações de ano, temos: (1 + 𝑖𝑎) 1 = (1 + 𝑖𝑠) 2 = (1 + 𝑖𝑡) 4 = (1 + 𝑖𝑏) 6 = (1 + 𝑖𝑚) 12 = (1 + 𝑖𝑑) 360 Exemplo 1: Em juros compostos, qual a taxa anual equivalente a 2% ao mês? 36 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão Para resolvermos pela calculadora financeira HP-12C, temos de proceder como segue: Neste caso utilizamos um valor presente qualquer, pois não faz diferença, por exemplo 100. Limpa os registros financeiros da memória da HP-12C 100 Entra com o Valor Presente (negativo, pois indica uma saída de caixa) 12 Entra com o prazo de um ano contato em meses 2 Entra com a taxa de juros mensal 126,82 Retorna o Valor Futuro da Operação 1 Alteramos o prazo para a unidade de tempo de acordo com a taxa que queremos, neste caso taxa anual, o prazo é 1 26,82 Retorna a taxa de juros composto anual equivalente Exemplo 2: Em juros compostos, qual a taxa trimestral equivalente a 15% a.a.? 37 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão Para resolvermos pela calculadora financeira HP-12C, temos de proceder como segue: Neste caso utilizamos um valor presente qualquer, pois não faz diferença, por exemplo 100. Limpa os registros financeiros da memória da HP-12C 100 Entra com o Valor Presente (negativo, pois indica uma saída de caixa) 1 Entra com o prazo de um ano contato em anos. 15 Entra com a taxa de juros anual 115,00 Retorna o Valor Futuro da Operação 4 Alteramos o prazo para a unidade de tempo de acordo com a taxa que queremos, neste caso taxa trimestal, o prazo é 4 trimestres 3,56 Retorna a taxa de juros composto trimestral equivalente 4.6 Exercícios 1) Qual a taxa trimestral equivalente a taxa de 30% ao ano? 2) Calcule a taxa anual equivalente a taxa de 2% ao mês? 3) Determine à taxa bimestral equivalente a taxa de 18% ao semestre? 4) Em juros compostos, qual a taxa em 40 dias equivalente a 25% ao mês? 38 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão 4.7 Taxa Nominal e Taxa Efetiva Taxa nominal é aquela cujo período de capitalização não coincide com aquele a que a taxa se refere. A taxa nominal é, em geral, uma taxa anual. Para resolvermos problemas que trazem em seu enunciado uma taxa nominal, adotamos, por convenção, que a taxa por período de capitalização seja proporcional à taxa nominal. Exemplo: Uma aplicação paga 6% ao ano de juros, capitalizados mensalmente. Qual a taxa nominal? Qual a taxa mensal de juros? Taxa efetiva é a taxa que representa o custo ou remuneração efetiva da operação financeira em pauta, tomando-se como base de cálculo o valor do capital que realmente foi recebido ou desembolsado na data da contratação. É evidente que, ao adotarmos a convenção que a taxa por período de capitalização seja proporcional à taxa nominal, teremos uma taxa efetiva por período de capitalização e uma taxa efetiva anual que será maior que a taxa nominal anual. Exemplo: Uma aplicação paga 6% ao ano de juros, capitalizados mensalmente, logo qual é a taxa efetiva de juros do período? 39 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão 4.8 Exercícios 1) Uma taxa nominal de 18% ao ano é capitalizada semestralmente. Calcule a taxa efetiva. 2) Um banco emprestou a importância de R$35.000,00 por 2 anos. Sabendo que o banco cobra a taxa de 36% ao ano, com capitalização trimestral, qual a taxa efetiva anual e qual o montante a ser devolvido ao final dos 2 anos? 3) O capital de R$18.000,00 foi colocado por 2 anos a 20% ao ano, capitalizados trimestralmente. Qual o montante? 4) Em quanto tempo um capital dobrará de valor a 18% ao ano capitalizados trimestralmente? 40 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão 5. DESCONTO COMPOSTO O conceito de desconto no regime de capitalização composta é o mesmo do desconto simples: é o abatimento que obtemos ao saldar um compromisso antes de seu vencimento. Empregamos o desconto composto para operações a longo prazo, já que a aplicação do desconto simples comercial, nesses casos, pode levar-nos a resultados sem nexo. Analogamente ao caso do desconto simples, temos dois tipos de desconto composto: “por dentro” e “por fora”. 5.1 Desconto Composto Por Dentro ou Racional O desconto por dentro representa o juro incidente sobre o valor líquido. Comparando, o cálculo do desconto racional com o dos juros compostos, podemos observar que: • O valor nominal representa o montante; • O desconto corresponde aos juros; • E o valor líquido, sobre o qual é calculado o desconto, corresponde ao capital ou valor atual. Calculo do desconto a partir do valor nominal ou valor futuro: Calculo do desconto a partir do valor atual ou valor presente: Calculo do valor atual (líquido ou descontado) 𝐷𝑐 = 𝐹𝑉. (1 − (1 + 𝑖) −𝑛) 𝐷𝑐 = 𝑃𝑉. ((1 + 𝑖) 𝑛 − 1) 𝑃𝑉 = 𝐹𝑉 (1 + 𝑖)𝑛 41 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão Exemplo 1: Um título de $60.000,00 foi resgatado três meses antes de seu vencimento, a uma taxa de juros de 3% ao mês. Calcule o valor atual desse título, segundo o conceito de desconto composto por dentro. Exemplo 2: Qual o valor do desconto composto por dentro de um título de $80.000,00, descontado a uma taxa de juros de 5% ao mês, quatro meses antes de seu vencimento? 5.2 Desconto Composto Comercial ou Bancário (“por fora”) Seu valor é calculado com base na aplicação de uma taxa de desconto composto sobre o valor nominal (futuro) do título, por 𝑛 períodos antes de seu vencimento. Exemplo: para um período, o valor do desconto será calculado aplicando-se a taxa de desconto sobre o valor nominal inicial do título; para o segundo período, o valor do desconto será obtido pela aplicação da taxa de desconto sobre o valor atual obtido anteriormente (𝐹𝑉 − 𝑑𝑒𝑠𝑐𝑜𝑛𝑡𝑜); para o terceiro período,o valor do desconto será obtido pela aplicação da taxa de desconto sobre o valor atual anterior, ou seja, o valor nominal do título menos os descontos do primeiro e segundo períodos, e assim sucessivamente até o último período definido. Obtemos as seguintes fórmulas: ou 𝐷𝑐𝑓 = 𝐹𝑉. (1 − (1 − 𝑑) 𝑛) 𝐷𝑐𝑓 = 𝑃𝑉. ((1 − 𝑑) −𝑛 − 1) 𝑃𝑉 = 𝐹𝑉. (1 − 𝑑)𝑛 𝐹𝑉 = 𝑃𝑉. (1 − 𝑑)−𝑛 42 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão onde: 𝐹𝑉 é o valor nominal do título; 𝑃𝑉 é o valor atual do título; 𝑑 é a taxa de desconto por fora; 𝑛 é o prazo expresso na mesma unidade de tempo da taxa; 𝐷𝑐𝑓 é valor do desconto. No mercado financeiro brasileiro, o desconto composto comercial ou bancário tem demonstrado pouca aplicação prática. Exemplo 1: Um título de $60.000,00 foi resgatado três meses antes de seu vencimento, a uma taxa de desconto de 3% ao mês. Calcule o valor atual desse título, segundo o conceito de desconto por fora. Exemplo 2: Qual o valor do desconto composto por fora de um título de $80.000,00, descontado a uma taxa de 5% ao mês, quatro meses antes de seu vencimento? 5.3 Exercícios 1) Calcular o desconto composto por dentro de um título de R$4.600,00 dois meses antes do vencimento, à taxa de 2% ao mês. 2) Determine o valor atual de um título de R$3.000,00 resgatado três meses e 15 dias antes de seu vencimento, à taxa de desconto composto de 2,5% ao mês. Resposta: R$2.751,62 3) Qual o desconto de um título de R$5.000,00 submetido a desconto composto, com capitalização bimestral à taxa de 9% ao trimestre, seis meses antes do vencimento? Resposta: R$801,90 43 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão 4) Um título de R$4.000,00 é resgatado por R$3.553,95, faltando oito meses para seu vencimento. Calcular a taxa nominal (anual) da operação, considerada capitalização bimestral para o desconto composto. Resposta: 18% 5) Calcular o valor nominal de um título que recebeu um desconto de R$513,82, ao ser descontado um trimestre antes do vencimento, à taxa de 3,5% ao mês. Resposta: R$5.240,00 6) Depois de concedido desconto de 2% ao mês, certa dívida foi paga pelo valor de R$2.350,00. Calcular o desconto concedido pelo pagamento antecipado em oito meses e 10 dias. Resposta: R$421,63 7) O valor nominal de um título é de R$200.000,00. Seu portador deseja descontá-lo 1 ano e 3 meses antes de seu vencimento. Calcular o valor de resgate sabendo que a taxa de desconto (composto) é de 28% ano ano, capitalizado trimestralmente. 8) Qual o valor atual de um título, descontado cinco meses antes de seu vencimento, à taxa de 3% ao mês, que produziu um valor de desconto por fora de $4.938,15? 44 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão 6. Equivalência de Capitais a Juros Compostos Este capítulo reveste-se de importância fundamental nas aplicações práticas. O conceito de equivalência permite transformar formas de pagamentos (ou recebimentos) em outras equivalentes e, consequentemente, efetuar comparações entre alternativas. 6.1 Equivalência de Dois Capitais Consideremos dois capitais, 𝑃𝑉1 e 𝑃𝑉2 , separados por 𝑛 períodos de tempo, por exemplo, o primeiro na data 0 e o segundo na data 𝑛. Dizemos que 𝑃𝑉1 e 𝑃𝑉2 são equivalentes a uma taxa de juros compostos 𝑖 se: 𝑃𝑉1. (1 + 𝑖) 𝑛 = 𝑃𝑉2 , 𝑜𝑢 𝑠𝑒𝑗𝑎, 𝑃𝑉1 = 𝑃𝑉2 (1 + 𝑖)𝑛 Em outras palavras, 𝑃𝑉1 é equivalente a 𝑃𝑉2 se, ao aplicarmos 𝑃𝑉1 até a data 𝑛, o montante obtido for igual a 𝑃𝑉2. Dizemos também que 𝑃𝑉1 é o valor atual de 𝑃𝑉2. Exemplo: A uma taxa de juros compostos de 2% ao mês, $15.000,00, daqui a três meses, equivalem a quanto hoje? Resolução: Neste caso, temos: 𝑃𝑉2 = 15.000 e 𝑃𝑉1 =? 𝑃𝑉1 = 𝑃𝑉2 (1 + 𝑖)𝑛 = 15.000 (1 + 0,02)3 = 15.000 1,061208 = 14.134,83. Assim, por exemplo, uma dívida de $15.000,00, daqui a três meses, é o mesmo que uma dívida de $14.134,83 hoje, já que, dispondo desse valor hoje, pode-se aplicá-lo e obter, daqui a três meses, os $15.000,00. Dizemos que $14.134,83 é o valor atual de #15.000,00 daqui a três meses, à taxa de 2% ao mês. 45 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão 6.2 Conjunto de Capitais Equivalentes Consideremos os conjuntos de capitais: 𝑌0 , 𝑌1 , 𝑌2 , 𝑌3 , 𝑌4 , … , 𝑌𝑛 nas datas 0, 1, 2, 3, 4, ... ,𝑛, respectivamente, e 𝑍0 , 𝑍1 , 𝑍2 , 𝑍3 , 𝑍4 , … , 𝑍𝑚 nas datas 0, 1, 2, 3, 4, ... ,𝑚, respectivamente. Dizemos que esses conjuntos são equivalentes, a uma taxa de juros compostos 𝑖, se os seus valores atuais forem iguais. Assim, chamando de 𝑃𝑉1 e 𝑃𝑉2 os valores atuais desses dois conjuntos, devemos ter 𝑃𝑉1 = 𝑃𝑉2 Exemplo: Uma loja vende uma geladeira nas seguintes condições: entrada de $1.000,00 mais uma parcela de $1.200,00, após um mês. Um cliente propõe pagar uma entrada de $600,00 mais duas prestações mensais e iguais, vencendo a primeira um mês após a compra. Se a loja financia a uma taxa de juros de 3% a. m., qual o valor de cada parcela, de modo que as duas formas de pagamento sejam equivalentes? Resolução: Calculemos os valores presentes das duas alternativas de pagamentos, assim: 1ª alternativa de pagamento: 𝑃𝑉1 = 1000 + 1200 (1+0,03) = 1000 + 1165,05 = 2165,05 2ª alternativa de pagamento: 𝑃𝑉2 = 600 + 𝑥 (1+0,03) + 𝑥 (1+0,03)2 = 600 + 𝑥 1,03 + 𝑥 1,0609 Agora, devemos igualar os valores presentes das duas alternativas de pagamentos: 𝑃𝑉1 = 𝑃𝑉2 2165,05 = 600 + 𝑥 1,03 + 𝑥 1,0609 2165,05 − 600 = 0,970873786. 𝑥 + 0,942595909. 𝑥 1565,05 = 1,913469695. 𝑥 𝑥 = 1565,05 1,913469695 = 817,91 Ou seja, o valor de cada prestação deverá ser de $817,91. 46 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão 6.3 Exercícios 1) Uma nota promissória, cujo valor nominal é $50.000,00, vence daqui a um mês. O devedor propõe a troca por outra nota promissória, a vencer daqui a três meses. Qual deve ser o valor nominal da nova nota promissória para que os capitais sejam equivalentes, à taxa de juros compostos de 2% a.m.? Resposta: $52.020,00 2) Um aparelho de TV é vendido à vista por $1.500,00, ou por 20% de entrada mais duas parcelas mensais e iguais. Sabendo-se que a taxa de juros compostos é de 6% a.m., qual o valor de cada parcela para que as duas formas de pagamento sejam equivalentes? Resposta: $654,52 3) Uma loja vende um conjunto de sofás por $500,00 de entrada, mais três prestações mensais de $800,00 cada uma. Se um comprador consegue aplicar seu dinheiro à taxa de 1,2% ao mês, quanto deverá dispor hoje para efetuar a compra? Resposta: $2.843,53 47 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão 7. Sequência de Capitais Vimos, no capítulo anterior, de que forma conjuntos de capitais podiam ser transformados em outros equivalentes, para efeito de comparação. Na prática, é comum que esses conjuntos tenham algumas características, tais como periodicidade, uniformidade, crescimento (ou decrescimento), de acordo com certas regras. Tais conjuntos são chamados de sequências de capitais (os capitais tanto podem referir-se a pagamentos como a recebimentos). No que segue, iremos supor, como no capítulo anterior, que o regime é de capitalização composta. 7.1 Sequência Uniforme de Capitais Consideremos a sequência de capitais: 𝑌1 , 𝑌2 , 𝑌3 , 𝑌4 , … , 𝑌𝑛 , respectivamente nas datas 1, 2, 3, 4, ... ,𝑛. Dizemos que esse conjunto constitui uma sequência uniforme se 𝑌1 = 𝑌2 = 𝑌3 = 𝑌4 = … = 𝑌𝑛 =𝑃𝑀𝑇 isto é, se todos os capitais forem iguais. Indicando esse capital constante por 𝑃𝑀𝑇, a representação gráfica da sequência uniforme é a seguinte: Figura: Série Uniforme – Prestações Iguais (convenção de final de período) 48 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão Da representação anterior podemos obter as seguintes fórmulas: 1ª Dados 𝑷𝑴𝑻, 𝒊 e 𝒏: Calcular 𝑷𝑽 ( ) ( ) + −+ = ii i PMTPV n n 1 11 2ª Dados 𝑷𝑽, 𝒊 e 𝒏: Calcular 𝑷𝑴𝑻 ( ) ( ) −+ + = 11 1 n n i ii PVPMT 3ª Dados 𝑷𝑴𝑻, 𝒊 e 𝒏: Calcular 𝑭𝑽 ( ) −+ = i i PMTFV n 11 4ª Dados 𝑭𝑽, 𝒊 e 𝒏: Calcular 𝑷𝑴𝑻 ( ) −+ = 11 n i i FVPMT 7.2 Exercícios - Sequência Uniforme de Capitais 1) Obtenha o preço à vista de um eletrodoméstico que é vendido a prazo, em 4 prestações mensais e iguais de 500 reais, vencendo a primeira prestação um mês após a compra, e sabendo que a loja opera com uma taxa de 5% a.m.. 2) Obtenha o preço à vista de um eletrodoméstico que é vendido a prazo, em 5 prestações mensais e iguais de 200 reais, vencendo a primeira prestação um mês após a compra, e sabendo que a loja opera com uma taxa de 5% a.m. 3) Um eletrodoméstico é vendido nas seguintes condições: • Entrada de R$ 70,00; e • 5 prestações mensais de R$ 80,00 cada. Sabendo-se que a taxa de juros do financiamento é de 5% a.m., pede-se o preço à vista. 49 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão 4) Uma loja está vendendo seus produtos a uma taxa de 3% ao mês. Qual é o valor das prestações para uma operação de venda de um bem, cujo valor a vista é de 1500 reais nos seguintes casos: a) uma entrada de 500 reais e o restante em cinco prestações iguais; b) em 8 prestações iguais sem entrada. 5) Uma pessoa deposita mensalmente, durante 7 meses, R$ 3.500,00 num fundo que remunera seus depósitos à taxa de 2,1% a.m.. Qual o montante no instante do último depósito? 6) Determine o valor dos 4 depósitos trimestrais que permite que se acumule R$ 10.000,00 no final do quarto trimestre, com taxa de 3% ao trimestre. 7) Uma loja está vendendo seus produtos a uma taxa de 2,92% ao mês. Qual é o valor das prestações para uma operação de venda de um bem, cujo valor a vista é de 2500 reais nos seguintes casos: • uma entrada de 500 reais e o restante em cinco prestações iguais; • em 5 prestações iguais sem entrada. 8) Uma pessoa deposita mensalmente, durante 18 meses, R$ 1.500,00 num fundo que remunera seus depósitos à taxa de 2% a.m.. Qual o montante no instante do último depósito? 9) Obtenha o preço à vista de um eletrodoméstico que é vendido a prazo, em 12 prestações mensais e iguais de 200 reais, vencendo a primeira prestação um mês após a compra, e sabendo que a loja opera com uma taxa de 4,95% a.m. 10) Sabendo que a Loja Esperança (de Mirassol) cobra uma taxa de juros composto de 4% ao mês, o valor da prestação de um notebook, cujo preço à vista é de R$1.000,00 e que foi comprado em 10 parcelas mensais consecutivas e iguais sem entrada, é de: a) R$111,33 b) R$114,26 50 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão c) R$117,23 d) R$120,24 e) R$123,29 11) Uma empresa toma emprestado R$70.000,00 pelo prazo de dois anos. Se a taxa do banco for de 28% ao ano, com capitalização trimestral, podemos garantir que o montante devolvido será: a) R$120.273,03 b) R$189.000,48 c) R$154.636,76 d) R$137.454,90 e) R$171.818,61 12) O valor presente do fluxo de caixa indicado no diagrama a seguir, com uma taxa de juros de 10% ao mês, no regime de juros composto, é: PV=? 50 50 50 50 40 0 1 2 3 4 5 (meses) a) R$183,05 b) R$177,12 c) R$170,91 d) R$175,12 e) R$164,70 13) O número de meses que uma pessoa deverá realizar depósitos mensais no valor de R$1.000,00, num fundo que remunera seus depósitos a taxa de 2% ao mês, para obter R$100.000,00 é: a) 52 b) 68 c) 62 d) 56 e) 73 51 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão 8. Amortização de Empréstimos 8.1 Introdução Frequentemente, nas operações de médio e longo prazo, por razões metodológicas ou contábeis, as operações de empréstimos são analisadas período por período, no que diz respeito ao pagamento dos juros e à devolução propriamente dita do principal. Quando os juros são pagos nos finais dos períodos 1, 2, 3, ..., n, a soma das amortizações é igual ao principal. Assim, existem inúmeras sequências de amortizações que têm por soma o principal. Damos o nome de planilha a um quadro demonstrativo em que comparecem, em cada instante de tempo, o juro, a amortização, o saldo devedor, a prestação, os impostos, e outros encargos. Exemplo: Um empréstimo de R$50.000,00 deve ser devolvido em quatro prestações semestrais à taxa de juros de 5% ao semestre, com juros pagos semestralmente. Obtenha a planilha, sabendo-se que as amortizações são semestrais, com os seguintes valores: 𝐴1 = 𝑅$5.000,00; 𝐴2 = 𝑅$10.000,00; 𝐴3 = 𝑅$15.000,00; 𝐴4 = 𝑅$20.000,00. Resolução: Semestres Saldo devedor Amortização Juros Prestação 0 1 2 3 4 Total … 52 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão 8.2 Sistema de Amortizações Constantes (SAC) Pelo Sistema de Amortização Constante (SAC), o principal é reembolsado (devolvido) em quotas de amortização iguais. Dessa maneira as prestações são decrescentes, já que os juros diminuem a cada prestação. A amortização é calculada dividindo-se o valor do principal pelo número de períodos de pagamento. Esse tipo de sistema às vezes é usado pelo Sistema Financeiro da Habitação (SFH), pelos bancos comerciais em seus financiamentos imobiliários e também, em certos casos, em empréstimos às empresas privadas através de entidades governamentais. Exemplo: Elaborar a planilha de amortização para o seguinte financiamento: • Valor financiado R$200.000,00 • Reembolso em quatro meses pelo SAC • Taxa de juros 10% a.m. Resolução: Neste caso temos: 𝐴1 = 𝐴2 = 𝐴3 = 𝐴4 = 𝑅$50.000,00 Meses Saldo devedor Amortização Juros Prestação 0 1 2 3 4 Total … 53 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão 8.3 Sistema de Amortização Francês – Tabela Price A denominação Sistema de Amortização Francês vem do fato de ter sido utilizado primeiramente na França, no século XIX. Esse sistema caracteriza-se por pagamentos do principal em prestações iguais, periódicas e sucessivas. É o mais utilizado pelas instituições financeiras e pelo comércio em geral. Como os juros incidem sobre o saldo devedor que, por sua vez, decresce à medida que as prestações são pagas, eles são decrescentes e, consequentemente, as amortizações do principal são crescentes. Exemplo: Um empréstimo de R$200.000,00, será pago pela Tabela Price em 4 prestações mensais e consecutivas, sem entrada. A taxa de juros de 10% ao mês construir a planilha de amortização. Resolução: Devemos calcular o valor das prestações, ou seja, o PMT que é dado pela fórmula 𝑃𝑀𝑇 = 𝑃𝑉 × [ 𝑖×(1+𝑖)𝑛 (1+𝑖)𝑛−1 ]. Realizando os cálculos obtemos 𝑃𝑀𝑇 = 𝑅$63.094,16. Meses Saldo devedor Amortização Juros Prestação 0 1 2 3 4 Total … 54 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão 8.4 Cálculo do Saldo Devedor No Sistema Francês Quando desejamos calcular o saldo devedor, em um determinado instante, no sistema francês, o procedimento consiste no seguinte:calculamos o valor atual das prestações a vencer. Com isso, eliminamos o valor dos juros contidos nas prestações. Assim, esse valor atual corresponde ao saldo a ser amortizado, ou seja, é o saldo devedor. Exemplo: Em um empréstimo de R$100.000,00 a ser pago pelo sistema francês, em 40 meses e à taxa de 3% ao mês, qual o saldo devedor no 25º mês? (Supor paga a prestação deste mês). Resolução: Valor da prestação 𝑃𝑀𝑇 = 𝑅$4.326,24. O saldo devedor no 25º mês é o valor atual (PV) da sequência uniforme das prestações a vencer (15 prestações). 𝑆𝑎𝑙𝑑𝑜 𝑑𝑒𝑣𝑒𝑑𝑜𝑟 = 𝑃𝑉 = 𝑃𝑀𝑇. (1 + 𝑖)𝑛 − 1 (1 + 𝑖)𝑛. 𝑖 𝑆𝑎𝑙𝑑𝑜 𝑑𝑒𝑣𝑒𝑑𝑜𝑟 = 𝑃𝑉 = 4.326,24 . (1 + 0,03)15 − 1 (1 + 0,03)15 . 0,03 𝑆𝑎𝑙𝑑𝑜 𝑑𝑒𝑣𝑒𝑑𝑜𝑟 = 𝑃𝑉 = 51.646,37 55 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão 8.5 Sistema de Amortizações Crescentes - (SACRE) O Sistema de Amortização Crescente (SACRE) foi adotado recentemente pelo SFH na liquidação de financiamentos da casa própria. O Sacre é baseado no SAC e no Sistema Price, já que a prestação é igual à media aritmética entre as prestações desses dois sistemas, nas mesmas condições de juros e prazos. Aproximadamente até a metade do período de financiamento, as amortizações são maiores que as do Sistema Price. Como decorrência disso, a queda do saldo devedor é mais acentuada e são menores as chances de ter resíduo ao final do contrato, como pode ocorrer no Sistema Price. Uma das desvantagens do Sacre é que suas prestações iniciais são ligeiramente mais altas que as do Price. Contudo, após a metade do período, o mutuário sentirá uma queda substancial no comprometimento de sua renda com o pagamento das prestações. Exemplo: Um empréstimo de R$200.000,00, será pago pelo sistema sacre em 4 prestações mensais e consecutivas, sem entrada. A taxa de juros de 10% ao mês construir a planilha de amortização. Resolução: As amortizações são mensais, com os seguintes valores (utilizar os itens anteriores para obter as amortizações): = + = 2 11 1 pricesac AA A = + = 2 22 2 pricesac AA A = + = 2 33 3 pricesac AA A = + = 2 44 4 pricesac AA A 56 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão Meses Saldo devedor Amortização Juros Prestação 0 200.000,00 - - - 1 2 3 4 Total … 8.6 Sistema de Amortização Americano Neste sistema de amortização o principal é restituído por meio de uma única parcela ao fim da operação. Os juros podem ser pagos periodicamente (mais comum) ou capitalizados e pagos juntamente com o principal no fim do prazo acertado (tudo depende do acordo entre as partes interessadas). Exemplo: Por um empréstimo de R$200.000,00, um cliente propõe-se a devolver o principal daqui a 4 meses, pagando mensalmente somente os juros à taxa de 10% ao mês. Obtenha a planilha. Resolução: Meses Saldo devedor Amortização Juros Prestação 0 200.000,00 - - - 1 2 3 4 Total … 57 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão 8.7 Exercícios 1) Um empréstimo de $60.000,00 deve ser devolvido em 4 prestações semestrais à taxa de juros de 5% ao semestre, com juros pagos semestralmente. Obter: a) a planilha, pelo sistema de amortizações constantes; Resolução: b) a planilha, pelo sistema francês de amortizações. Resolução: ( ) ( ) −+ + = 11 1 n n i ii PVPMT Semestres Saldo devedor Amortizações Juros Prestações 0 #### ### #### 1 2 3 4 Total #### Semestres Saldo devedor Amortizações Juros Prestações 0 #### ### #### 1 2 3 4 Total #### 58 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão c) a planilha, sabendo-se que as amortizações são semestrais, com os seguintes valores (utilizar os itens a e b para obter as amortizações): = + = 2 11 1 pricesac AA A = + = 2 22 2 pricesac AA A = + = 2 33 3 pricesac AA A = + = 2 44 4 pricesac AA A Semestres Saldo devedor Amortizações Juros Prestações 0 #### ### #### 1 2 3 4 Total #### 2) Um carro foi financiado pela tabela Price a uma taxa de 3% a.m., sendo que o valor financiado foi de R$36.000,00 e o prazo foi de 4 meses, monte a planilha de amortização e calcule o valor total de juros pago. 3) Um equipamento foi pago em 15 prestações mensais iguais e consecutivas no valor de R$3.450,00, mais uma entrada. Se a taxa contratada foi de 4% a.m., e o valor do equipamento à vista é R$ 45.000,00 calcule o valor da entrada. 59 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão 4) Carlos comprou um carro, financiando R$12.000,00 para pagamento em 24 prestações mensais iguais a um juro de 3% ao mês. Após pagar 12 prestações, resolveu liquidar a dívida. Pergunta-se: a) Quanto Carlos pagou na 12ª prestação? b) Qual foi a parcela de juros pagos na 12ª prestação? c) Qual foi a parcela de amortização paga na 12ª prestação? d) Quanto Carlos pagou para liquidar a dívida? 5) Um banco libera para uma empresa um crédito de 120.000 reais para ser devolvido pelo sistema de amortizações constantes (SAC) em 6 parcelas semestrais. Sendo a taxa de juros de 5% a.s., obtenha a planilha. 6) Um banco libera para uma empresa um crédito de 10.000 reais para ser devolvido pelo sistema de amortizações constantes (SAC) em 4 parcelas semestrais. Sendo a taxa de juros de 5% a.s., obtenha a planilha. 7) Um empréstimo de 120.000 reais deve ser devolvido pelo sistema francês (Sistema Price) em 6 parcelas semestrais à taxa de 5% a.s.. Obtenha a planilha. 8) Um empréstimo de 10.000 reais deve ser devolvido pelo sistema francês (Sistema Price) em 4 parcelas semestrais à taxa de 5% a.s.. Obtenha a planilha. 9) Um empréstimo de $80.000,00 deve ser devolvido em 4 prestações mensais à taxa de juros de 1% ao mês, com juros pagos mensalmente. Obter: a) a planilha, pelo sistema de amortizações constantes; b) a planilha, pelo sistema francês de amortizações. 10) Por um empréstimo de $80.000,00, um cliente se propõe a devolver o principal daqui a 4 meses, pagando mensalmente somente os juros à taxa de 1% a.m.. Obtenha a planilha (sistema americano). 60 Matemática Financeira – Prof. Me. Sílvio R. Castelão Bibliografia HAZZAN, S.; POMPEO, J. N. Matemática Financeira. 6ª ed. São Paulo: Saraiva, 2007. PUCCINI, A. L. Matemática Financeira – objetiva e aplicada. 9ª ed. São Paulo: Elsevier, 2011. ASSAF NETO, A. Matemática financeira e suas aplicações. 7ª Edição. São Paulo: Atlas, 2002.
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