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UUEEMM –– FFAACCUULLDDAADDEE DDEE EECCOONNOOMMIIAA Matemática Financeira Ano Lectivo: 2021 _____________________________________________________________________ Página 1 de 25 Compilado por: Sorte Eduardo A. Sapulia A NECESSIDADE DE ESTUDO DA MATEMÁTICA FINANCEIRA Todos os dias nos deparamos com as seguintes palavras: taxa de juros, capital, desconto, etc. Estes conceitos surgiram quando o Homem percebeu a existência de uma estreita relação entre o dinheiro e o tempo. Nos antigos costumes, os juros eram pagos pelo uso de sementes ou de outras conveniências emprestadas. Muitas das práticas existentes originaram-se dos antigos costumes de empréstimo e devolução de sementes e de outros produtos agrícolas. O primeiro tipo de troca comercial foi o escambo, fórmula segundo a qual se trocavam directamente mercadorias correspondentes a matérias-primas ou a objectos de grande necessidade. A primeira unidade de escambo admitida na Grécia foi o boi. Em outros lugares era usado colares de pérolas ou de conchas. Após certo período, começou-se por trocar faixas de tecido por animais ou objectos. O tecido era a moeda. No Egipto, a moeda era o metal (cobre, bronze e, por vezes, ouro ou prata). Desse modo, as mercadorias passaram a ser trocadas em função de seu "justo preço". Durante a expansão do comércio, assim como durante as guerras, as moedas dos diferentes países eram trocadas. Com o passar do tempo, alguns comerciantes ficaram conhecendo muito bem as moedas estrangeiras e passaram a acumulá-las em grandes quantidades. Tem início a actividade de guardar e emprestar dinheiro. Com isto, os bancos são criados. O primeiro banco privado foi fundado pelo Duque Vitali em 1157, em Veneza. Após este, nos séculos XIII, XIV e XV toda uma rede bancária foi criada. Com a criação dos bancos a Matemática Financeira evoluiu e passou a estar mais presente na vida das pessoas. Hoje ela além de fazer parte de nosso quotidiano, tornou-se uma importante ferramenta para todos, já que auxilia na resolução de problemas que envolvem o cálculo do valor de UUEEMM –– FFAACCUULLDDAADDEE DDEE EECCOONNOOMMIIAA Matemática Financeira Ano Lectivo: 2021 _____________________________________________________________________ Página 2 de 25 Compilado por: Sorte Eduardo A. Sapulia prestações, no pagamento de impostos, rendimento de poupanças e outros. Para tanto, é de fundamental importância o entendimento de alguns termos e conceitos. Formas de Aplicação ou Destino dos Rendimentos O rendimento que as pessoas dispõem pode ser destinado para o consumo ou aforro (poupança). O consumo consiste na compra de bens para o consumo final. O aforro consiste em manter na sua forma líquida ou colocar a render juros. A parte de rendimento que é mantida na sua forma líquida é designada por capital monetário e o processo de manter o capital a render juros é designada por investimento financeiro e o rendimento colocado a render juros por capital financeiro. O capital monetário ou rendimento mantido na sua forma líquida torna-se improdutivo, isto é, não produz rendimento adicional e o objectivo principal deste é suportar as despesas correntes. Esse processo de manter o rendimento improdutivo é designado por entesouramento. Objecto de Estudo O objecto de estudo da Matemática Financeira é o tratamento matemático do juro, as suas várias aplicações. O juro é o preço do capital financeiro, ou seja, é o custo pela utilização de recursos alheios. UUEEMM –– FFAACCUULLDDAADDEE DDEE EECCOONNOOMMIIAA Matemática Financeira Ano Lectivo: 2021 _____________________________________________________________________ Página 3 de 25 Compilado por: Sorte Eduardo A. Sapulia Função Juro Refere-se a correspondência existente entre o juro e os elementos capital, tempo e taxa de juro. Indica as relações matemáticas existentes entre o juro e capital, tempo e taxa de juro. Juro como função de Capital Para cada variação do capital, mantendo constante o tempo e a taxa de juro, corresponderá a um determinado valor de juro. J = f (C) juro como função do capital A relação é positiva, ou seja, um aumento do capital corresponde a um aumento do valor do juro, e uma diminuição do capital corresponde a uma diminuição do valor do juro. Juro com função do Tempo Para cada variação do tempo, mantendo constante o capital e a taxa de juro, corresponderá um determinado valor de juro. J = f (T) juro como função do tempo A relação é positiva também, ou seja, um aumento do tempo corresponde a um aumento do valor do juro, e uma diminuição do tempo corresponde a uma diminuição do valor do juro. Juro como função da taxa de juro Para cada variação da taxa de juro, mantendo constante o capital e o tempo, corresponderá a um determinado valor de juro. UUEEMM –– FFAACCUULLDDAADDEE DDEE EECCOONNOOMMIIAA Matemática Financeira Ano Lectivo: 2021 _____________________________________________________________________ Página 4 de 25 Compilado por: Sorte Eduardo A. Sapulia J = f (i) juro como função da taxa de juro A relação também é positiva, ou seja, um aumento da taxa de juro corresponde a um aumento do valor do juro, e uma diminuição da taxa de juro corresponde a uma diminuição do valor do juro. Juro com função de capital, tempo e taxa de juro Para cada variação simultânea do capital, tempo e a taxa de juro; corresponderá a um determinado valor de juro. J = f (C; T; i) A relação é positiva também, ou seja, um aumento simultâneo do capital, tempo e taxa de juro corresponde a um aumento do valor do juro, e uma diminuição do capital, tempo e taxa de juro corresponde a uma diminuição do valor do juro. Condições Básicas para a existência do juro Para que exista o juro é necessário que a existência de Capital, Tempo e Taxa de Juro; esses valores devem ser positivos e maiores que zero. Regras da Matemática Financeira1 1. É uma impossibilidade em Matemática Financeira a presença de capital, presença de tempo e ausência de juro. A ausência de capital e tempo e presença de juro é outra impossibilidade. 1 A Matemática Financeira rejeita certas práticas, mas há que reconhecer que a liberdade negocial entre partes, devidamente esclarecidas, é sempre mais forte que qualquer imperativo da matemática. UUEEMM –– FFAACCUULLDDAADDEE DDEE EECCOONNOOMMIIAA Matemática Financeira Ano Lectivo: 2021 _____________________________________________________________________ Página 5 de 25 Compilado por: Sorte Eduardo A. Sapulia 2. Qualquer operação matemática sobre 2 ou mais capitais requer a sua homogeneização no tempo. Ou seja, C1 + C2; C1 – C2; C1 = C2, etc, só pode fazer- se se e só se esses capitais estiverem referidos ao mesmo momento, ou data focal (ou seja, quando esses capitais estiverem localizados no mesmo momento). 3. O juro em cada período de capitalização é igual ao capital no início do período, multiplicado pela taxa de juro a vigorar nesse período. Processo de Capitalização Consiste em fazer render um determinado capital ao fim de um determinado período. Um processo de capitalização é composto por vários sub-processos de capitalização também designados por períodos de capitalização (ou períodos de formação de juro). Em cada sub-processo de capitalização (período de capitalização), encontramos o capital inicial periódico, juro periódico e o capital final periódico. O capital inicial periódico é o rendimento colocado a render juros; o juro periódico é o rendimento produzido num determinado período e o capital final periódico é a soma do capital inicial periódico e o juro periódico. Se considerarmos CIK como capital inicial do período K e JK o juro do período K e CFK o capital final do período, então:CFK = CIK + JK Onde: K = 1,2,3....n CIk CFk Jk UUEEMM –– FFAACCUULLDDAADDEE DDEE EECCOONNOOMMIIAA Matemática Financeira Ano Lectivo: 2021 _____________________________________________________________________ Página 6 de 25 Compilado por: Sorte Eduardo A. Sapulia No período k (ou qualquer outro período), o capital final desse período (CFk) será igual ao capital no início desse período (CIk) mais o juro produzido nesse período (Jk). Casos notáveis de Processos de Capitalização O juro periódico produzido pode manter-se no processo ou retirado do processo, daí que existem dois casos notáveis: − 1º- Os juros periódicos saem do processo- aqui o capital inicial periódico permanece o mesmo e o juro periódico será constante se a taxa de juro for a mesma ao longo do processo. Este tipo de processo é designado por processo de capitalização simples. − 2º- Os juros periódicos permanecem no processo- aqui os juros periódicos permanecem no processo e tem efeitos na produção de outros juros. O capital inicial periódico será composto por capital mais juro. Este tipo de processo é designado por processo de capitalização composto. Os capitais iniciais periódicos são diferentes e crescentes e os juros periódicos também crescentes. REGIMES DE CAPITALIZAÇÃO - Regime de Capitalização Simples; - Regime de Capitalização Composto; - Regime de Capitalização Dito Simples; - Regime Misto. UUEEMM –– FFAACCUULLDDAADDEE DDEE EECCOONNOOMMIIAA Matemática Financeira Ano Lectivo: 2021 _____________________________________________________________________ Página 7 de 25 Compilado por: Sorte Eduardo A. Sapulia Regime de Capitalização simples – Característica Principal ✓ O juro produzido por período sai do processo de capitalização e como consequência o capital mantém-se constante em cada período de capitalização e igual ao investido no início do processo. CI1=C0 CI2=CF1=C0 CI3=CF2=C0 CIn=CFn-1=C0 No período 1 No período 2 No período 3 No período “n” No período 1: CF1 = CI1+J1 Mas, como o J1 sai do processo, ou seja, é retirado, então: CF1 = CI1 Ou seja: CF1 = C0 que será o capital inicial do período seguinte (CF1 = CI2 = C0) No período 2: CF2 = CI2+J2 Mas, como o J2 sai do processo, ou seja, é retirado, então: CF2 = CI2 Ou seja: CF2 = C0 que será o capital inicial do período seguinte (CF2 = CI3 = C0) No período 3: CF3 = CI3+J3 Mas, como o J3 sai do processo, ou seja, é retirado, então: CF3 = CI3 Ou seja: CF3 = C0 que será o capital inicial do período seguinte (CF3 = CI4 = C0) No período “n”: CFn = CIn+Jn No último período o Jn sai do processo juntamente com o capital, ou seja, é retirado juntamente com o capital inicial, então: CFn = CIn + Jn UUEEMM –– FFAACCUULLDDAADDEE DDEE EECCOONNOOMMIIAA Matemática Financeira Ano Lectivo: 2021 _____________________________________________________________________ Página 8 de 25 Compilado por: Sorte Eduardo A. Sapulia Conclusão: ✓ Em cada período de capitalização, o capital mantém-se constante em cada período de capitalização e igual ao investido no início do processo: CI1 = CI2 = CI3 = CI4 = ...... = CIn ✓ Em cada período de capitalização, o juro é constante e incide sobre o capital investido no início do processo: J1 = J2 = J3 = J4 = ..... = Jn= CI*i = C0*i ✓ O capital final do processo é igual ao capital inicial mais o juro final do processo (ou seja, o juro do último período): CFn = CI + JF, onde JF = juro do último período Como o juro periódico é igual em todos os períodos: JF = JK = CI*i = C0*i Então, o capital final será dado pela seguinte fórmula: CFn = CI + CI*i → CF = CI (1+i) = C0 (1+i) UUEEMM –– FFAACCUULLDDAADDEE DDEE EECCOONNOOMMIIAA Matemática Financeira Ano Lectivo: 2021 _____________________________________________________________________ Página 9 de 25 Compilado por: Sorte Eduardo A. Sapulia EXEMPLO: Um capital de MT 100.000,00 foi colocado durante 5 anos a render juros a uma taxa de juro anual de 20%, com os juros pagos no final de cada ano. Determine: a) O montante recebido no 1 e 4 ano; b) O montante recebido no 5 ano. c) O juro acumulado produzido ao longo do processo. RESOLUÇÃO: Como os juros são pagos no final de cada ano, então estamos perante o regime de capitalização simples, pois os juros são do processo de capitalização periodicamente, ou seja, anualmente. a) O montante recebido em cada período de capitalização é o juro produzido nesse período. Assim sendo, é necessário calcular o juro do primeiro e do quarto ano: J1 =J4= CI*i=100.000*20%=20.000 b) O montante recebido no 5º ano (último período/ano) é o capital final, ou seja: CF = CI (1+i)=100.000 (1+20%)=120.000 c) Não é possível determinar o juro acumulado porque este regime não acumula. UUEEMM –– FFAACCUULLDDAADDEE DDEE EECCOONNOOMMIIAA Matemática Financeira Ano Lectivo: 2021 _____________________________________________________________________ Página 10 de 25 Compilado por: Sorte Eduardo A. Sapulia Regime de Capitalização composto – Característica Principal ✓ Neste regime os juros não saem do processo de capitalização, mantém-se no processo e constituem uma nova parcela para efeitos de cálculo do juro do período seguinte. CI1=C0 CI2=CF1 CI3=CF2 CIn=CFn-1 No período 1 No período 2 No período 3 No período “n” No período 1: CF1 = CI1+J1 Mas, como o J1 não sai do processo, ou seja, é capitalizado, então: CF1 = CI1 + J1 Como J1 = CI1*i = C0*i, então: CF1 = CI1 + CI1*i = C0 + C0*i = C0(1+i) Ou seja: CF1 = C0(1+i) que será o capital inicial do período seguinte (CF1 = CI2) No período 2: CF2 = CI2+J2 Mas, como o J2 não sai do processo, ou seja, é capitalizado, então: CF2 = CI2 + J2 Como J2 = CI2*i e CI2 = CF1, então: CF2 = CI2 + CI2*i = CF1 + CF1*i = CF1(1+i) Como CF1 = C0(1+i), então: CF2 = CF1(1+i) = [C0(1+i)](1+i) = C0(1+i) ^2 Ou seja: CF2 = C0(1+i) ^2 que será o capital inicial do período seguinte (CF2 = CI3) No período 3: CF3 = CI3+J3 Mas, como o J3 não sai do processo, ou seja, é capitalizado, então: CF3 = CI3 + J3 UUEEMM –– FFAACCUULLDDAADDEE DDEE EECCOONNOOMMIIAA Matemática Financeira Ano Lectivo: 2021 _____________________________________________________________________ Página 11 de 25 Compilado por: Sorte Eduardo A. Sapulia Como J3 = CI3*i e CI3 = CF2, então: CF3 = CI3 + CI3*i = CF2 + CF2*i = CF2(1+i) Como CF2 = C0(1+i) ^2, então: CF3 = CF2(1+i) = [C0(1+i) ^2](1+i) = C0(1+i)^3 Ou seja: CF3 = C0(1+i) ^3 que será o capital inicial do período seguinte (CF3 = CI4) No período “n”: CFn = CIn+Jn Mas, como o Jn sai do processo juntamente com o capital/saldo em dívida, então: CFn = CIn + Jn Como Jn = CIn*i e CIn = CFn-1, então: CFn = CIn + CIn*i = CFn-1 + CFn-1*i = CFn-1(1+i) Como CFn-1 = C0(1+i) ^n-1, então: CFn = CFn-1(1+i) = [C0(1+i) ^n-1](1+i) = C0(1+i)^n Ou seja: CFn = C0(1+i) ^n que não será o capital inicial do período seguinte porque não existe período seguinte (é o último período). Conclusão: ✓ Os capitais periódicos não são iguais, diferente do regime simples. O capital inicial do período é igual ao capital final do período anterior: CI1 ≠ CI2 ≠ CI3 ≠……≠ CIn ou seja, CIk = CFk-1 ✓ O juro produzido em qualquer período é diferente do juro produzido no período anterior: J1 ≠J2 ≠ J3 ≠ ........ ≠ Jn UUEEMM –– FFAACCUULLDDAADDEE DDEE EECCOONNOOMMIIAA Matemática Financeira Ano Lectivo: 2021 _____________________________________________________________________ Página 12 de 25 Compilado por: Sorte Eduardo A. Sapulia ✓ O juro periódico incide sobre o capital em dívida no início desse período (que é o capital final do período anterior): Jk = CIk * i = CFk-1 * i = C0(1+r)^ k-1 * i ✓ Os juros produzidos ao longo do processo são entregues juntamente com o capital inicial no final do processo, isto é, o capital final do processo é igual ao capital inicial + o juro total produzido durante o processo. CFn = C0 + JT ✓ O juro total é igual a diferença entre o capital final do processo e o capital inicial do processo: JT = CFn – C0 = C0 (1+i) n – C0 = C0 [(1+i) n – 1] ✓ O capital final do processo é composto por 3 parcelas, o capital inicialmente investido, o juro produzido com base no capital inicialmente investido e o juro produzido pelo juro capitalizado (juro do juro). O juro do juro é igual ao capital final menos capital inicial e menos a soma dos juros produzidos somente com base em capital inicial, ou seja: JJ = Cn – C0 – n * C0 * i. Por exemplo, no período 2 acima, o J2 = CI2*r, mas como CI2 = CF1 = C0+J1, então: J2 = (C0+J1)*i = C0*r + J1*i. Aqui temos i. juros que são calculados com base em capital inicial (C0*i) e ii. juros que são calculados com base em outro juro (J1*i). UUEEMM –– FFAACCUULLDDAADDEE DDEE EECCOONNOOMMIIAA Matemática Financeira Ano Lectivo: 2021 _____________________________________________________________________ Página 13 de 25 Compilado por: Sorte Eduardo A. Sapulia Assim, o juro sobre juro no período 2 (JJ2) = J2 – C0*i (ou seja, será igual ao juro produzido no 2 periodo, retirado o juro calculado apenas com base no capital inicial). EXEMPLO 1: Num empréstimo de MT 200.000,00, pelo prazo de 6 anos, foi acordada uma taxa de juro anual de 15%, em regime de capitalização composto. Determine: a) O juro produzido no 1 e 3 ano; b) O juro acumulado no final do empréstimo; c) O capital acumulado no final do empréstimo; d) O juro sobre juro. RESULUÇÃO: Dados: Co = 200.000, n = 6, i = 15% composto a) Jk = CIk*i = CFk-1*i J1 = CI1*i = 200.000*15% = 30.000 J3 = CI3*i = CF2*i = Co(1+i) 2*i = 200.000(1+15%)2*15% = 39.675 O juro do período k é igual ao capital final do período anterior (k-1) multiplicada pela taxa de juro do período k. b) JT = Co [(1+i)n -1] = 200.000 [(1+15%)6 -1] = 262.612,1531 O juro acumulado no final do empréstimo é igual ao capital acumulado no final (Cn) subtraída pelo capital no início do empréstimo (Co). c) CF = Co + JT = 200.000+262.612,1531 = 462.612,1531 ou CF = Co(1+i)n = 200.000(1+15%)6 = 462.612,1531 O capital final é igual ao capital inicial adicionado ao juro acumulado no final do empréstimo. UUEEMM –– FFAACCUULLDDAADDEE DDEE EECCOONNOOMMIIAA Matemática Financeira Ano Lectivo: 2021 _____________________________________________________________________ Página 14 de 25 Compilado por: Sorte Eduardo A. Sapulia d) JJ = JT – C0 – n*C0*i = 462.612,1531 – 200.000 – 6*200.000*15% = 462.612,1531 – 200.000 – 180.000 = 82.612,1531 EXEMPLO 2: Um indivíduo depositou, por 10 anos, MT 40.000,00 numa instituição de poupança que remunerava a taxa anual composta de 15%. Sabendo que passados 4 anos, aquela taxa foi alterada para 20% e a partir do 7 ano para 25%, afectando então todo o capital acumulado. Determine: a) O montante recebido no final da aplicação; b) O juro produzido no 5 ano; c) O juro produzido no 8 ano. RESULUÇÃO: Dados: Co = 40.000, i1 = 15%, n = 10, i2 = 20%, i3 = 25% a) Neste exercício, como estamos na presença de várias taxas de juros, primeiro devemos determinar o valor acumulado nos primeiros 4 anos em que vigora a taxa de 15%: CF4 = Co(1+15%) 4; Depois temos que calcular o valor acumulado nos 2 anos seguintes em que vigora a taxa de 20%. No entanto, valor inicial deste período (2 anos) é igual ao valor final dos primeiros 4 anos, assim: CI = Co(1+15%)4. CF6 = CI(1+20) 2 = Co(1+15%)4(1+20%)2 Por fim, temos que calcular o valor acumulados dos últimos 4 anos, em que vigora a taxa de 25%. O valor inicial deste último período (4 anos) é igual ao valor final dos primeiros 6 anos, assim CI = Co(1+15%)4(1+20%)2. UUEEMM –– FFAACCUULLDDAADDEE DDEE EECCOONNOOMMIIAA Matemática Financeira Ano Lectivo: 2021 _____________________________________________________________________ Página 15 de 25 Compilado por: Sorte Eduardo A. Sapulia CF10 = CI(1+25%) 4 = Co(1+15%)4(1+20%)2(1+25%)4 = 40.000(1,15)4(1,2)2(1,25)4 = 245.954,0039 b) J5 = CF4*i2 = 40.000(1,15)4*20% = 13.992,05 c) J8 = CF7*i3 = 40.000(1,15)4(1,2)2(1,25)*25% = 31.482,1125 Regime de capitalização “dito simples” – características É um processo convencional, sem sustentação teórica, e que mais se pratica dada a facilidade de entendimento, mesmo por pessoas pouco versadas em matemática financeira. Contém em si características que são relativas ao regime simples e outras que são relativas ao regime composto. - O capital inicial de qualquer período é igual ao capital final do período anterior: CIK = CFK-1 (características do regime composto); - O juro de qualquer período incide sobre o capital investido no início do processo: JK = C0 * i (características do regime simples), “violando” a 3ª regra da matemática financeira já referida, fazendo com que não se produzam os juros de juros; CI1=C0 CI2=CF1 CI3=CF2 CIn=CFn-1 No período 1 No período 2 No período 3 No período “n” No período 1: CF1 = CI1+J1 Mas, como o J1 não sai do processo, então: CF1 = CI1 + J1 Como J1 = C0*i, então: CF1 = CI1 + C0*i = C0 + C0*i = C0(1+i) UUEEMM –– FFAACCUULLDDAADDEE DDEE EECCOONNOOMMIIAA Matemática Financeira Ano Lectivo: 2021 _____________________________________________________________________ Página 16 de 25 Compilado por: Sorte Eduardo A. Sapulia Ou seja: CF1 = C0(1+i) que será o capital inicial do período seguinte (CF1 = CI2) No período 2: CF2 = CI2+J2 Mas, como o J2 não sai do processo, então: CF2 = CI2 + J2 Como J2 = C0*i e CI2 = CF1 = C0(1+i), então: CF2 = CF1+ C0*i = C0(1+i) + C0*i = C0(1+i+i) = C0(1+2*i) Ou seja: CF2 = C0(1+2*i) que será o capital inicial do período seguinte (CF2 = CI3) No período 3: CF3 = CI3+J3 Mas, como o J3 não sai do processo, então: CF3 = CI3 + J3 Como J3 = C0*i e CI3 = CF2 = C0(1+2*i), então: CF3 = CF2+ C0*i = C0(1+2*i) + C0*i = C0(1+2*i+i) = C0(1+3*i) Ou seja: CF2 = C0(1+3*i) que será o capital inicial do período seguinte (CF3 = CI4) No período “n”: CFn = CIn+Jn Mas, como o Jn sai do processo juntamente com o saldo em dívida, então: CFn = CIn + Jn Como Jn = C0*i e CIn = CFn-1=C0[1+(n-1)*i], então: CFn = CFn-1 + C0*i = C0[1+(n-1)*i] + C0*i = C0[1+(n-1)*i + i] = C0(1+n*i) Ou seja: CFn = C0(1+n*i) que não será o capital inicial do período seguinte porque não existe período seguinte (é o último período). Conclusão: Os capitais periódicos não são iguais, igual ao regime composto e diferente do regime simples. O capital inicial do período é igual ao capital final do período anterior: UUEEMM –– FFAACCUULLDDAADDEE DDEE EECCOONNOOMMIIAA Matemática Financeira Ano Lectivo: 2021 _____________________________________________________________________ Página 17 de 25 Compilado por: Sorte Eduardo A. Sapulia CI1 ≠ CI2 ≠ CI3 ≠……≠ CIn ou seja, CIk = CFk-1 ✓ Os juros produzidos periodicamente são iguais e são todos calculados sobre o capital inicialmente investido (igualao regime simples): J1 = J2 = J3 = ........ = Jn ✓ O juro periódico incide sobre o capital inicialmente investido: Jk = C0 * i - O juro total do processo é igual a pura soma dos juros produzidos ao longo do processo: JT = ∑ C0*i = n * C0 * i - O capital final do processo é igual ao capital inicial mais o juro total: CFn = Cn = C0 + n * C0 * i = C0 (1 + n * i) - Quando são dadas várias taxas ao longo do processo de capitalização: CFn = Cn = C0 + J1 + J2 + J3 + Jn = C0 + C0*i1 + C0*i2 + C0*i3 +...+ C0*in = = C0 (1 + i1 + i2 + i3 +....+ in) EXEMPLO: Um capital de MT 100.000,00 foi colocado durante 5 anos a render juros a uma taxa de juro anual de 20%, com os juros (sem juros de juros) pagos no final da aplicação. Determine: a) O montante recebido no 1 e 4 ano; b) O montante recebido no 5 ano. c) O juro acumulado produzido ao longo do processo. UUEEMM –– FFAACCUULLDDAADDEE DDEE EECCOONNOOMMIIAA Matemática Financeira Ano Lectivo: 2021 _____________________________________________________________________ Página 18 de 25 Compilado por: Sorte Eduardo A. Sapulia d) Os juros de juros produzidos ao longo do processo. e) O montante recebido no 5 ano, considerando que no primeiro ano vigorou a taxa de 20%, no segundo 21%, terceiro 22%, quarto 24% e no quinto ano 25%. RESOLUÇÃO: a) Não é possível determinar o montante recebido periodicamente uma vez que neste regime os juros são acumulados e entregues no final do processo. b) O montante recebido no 5 ano (último período) é o capital final, ou seja: CF = CI (1+n*r) =100.000 (1+5*20%) =200.000. c) JT = n * C0 * r = 5*100.000*20%=100.000,00. d) Neste regime não há lugar a produção de juros de juros. e) CF= C0 (1 + r1 + r2 + r3+..+rn)=100.000*(1+21%+22%+23%+24%+25%)= = 215.000 Regime misto – Características É uma situação em que ou funcionam os regimes composto e simples em simultâneo ou funcionam os regimes dito simples e simples em simultâneo. Implica que uma parte de juros seja retirado do processo e o remanescente seja recapitalizado ou simplesmente acumulado. UUEEMM –– FFAACCUULLDDAADDEE DDEE EECCOONNOOMMIIAA Matemática Financeira Ano Lectivo: 2021 _____________________________________________________________________ Página 19 de 25 Compilado por: Sorte Eduardo A. Sapulia Duas hipóteses podem acontecer neste tipo de regime: 1. Tratar-se de levantamento de uma parte de juros e a parte remanescente ser recapitalizado ou acumulado; o processo continuará até ao penúltimo período e sendo que no último período levantar-se-á a totalidade dos juros juntamente com o montante acumulado no início desse último período. 2. Tratar-se de pagamento de imposto pela retenção na fonte – implica que apenas serão recapitalizados ou acumulados uma parte de juros até ao final do processo de capitalização. Se considerarmos: α – percentagem dos juros pagos/retirados (que saem do processo); e β – percentagem dos juros remanescentes (retidos/mantidos no processo) α + β = 1 ou α + β = 100% Fórmulas para a 1ª Hipótese: Regime Composto, com pagamentos periódicos de parte de juros Cn = C0 (1 + β*r) n-1*(1+r) Capital Final JK = C0 (1 + β*r) k-1* r Juro Periódico Produzido JKα = α * C0 (1 + β*r) k-1* r Juro Periódico Pago JKβ = β * C0 (1 + β*r) k-1* r Juro Periódico Retido Graficamente (regime composto com pagamento parcial de juros): CI1=C0 CI2=CF1 CI3=CF2 CIn=CFn-1 UUEEMM –– FFAACCUULLDDAADDEE DDEE EECCOONNOOMMIIAA Matemática Financeira Ano Lectivo: 2021 _____________________________________________________________________ Página 20 de 25 Compilado por: Sorte Eduardo A. Sapulia No período 1 No período 2 No período 3 No período “n” No período 1: CF1 = CI1+J1 Mas, como do J1 uma parte dos juros são retirados (ou seja, “α*J1” é retirado) então só ficará “β*J1”, assim: CF1 = CI1 + β*J1 = C0 + β*C0*i = C0(1+ β*i) Ou seja: CF1 = C0(1+ β*i) que será o capital inicial do período seguinte (CF1 = CI2) No período 2: CF2 = CI2+J2 Mas, como do J2 uma parte dos juros são retirados (ou seja, “α*J2” é retirado) então só ficará “β*J2”, assim: CF2 = CI2 + β*J2 Como CI2 = CF1 = C0(1+ β*i), e J2 = CI2*i=CF1*i = C0(1+ β*i) * i, então: CF2 = C0(1+ β*i) + β*C0(1+ β*i)*i = C0(1+ β*i)(1+ β*i) = C0(1+ β*i) ^2 Ou seja: CF2 = C0(1+ β*i) ^2 que será o capital inicial do período seguinte (CF2 = CI3) No período 3: CF3 = CI3+J3 Mas, como do J3 uma parte dos juros são retirados (ou seja, “α*J3” é retirado) então só ficará “β*J3”, assim: CF3 = CI3 + β*J3 Como CI3 = CF2 = C0(1+ β*i) ^2, e J3 = CI3*i=CF2*i = C0(1+ β*i) ^2 * i, então: CF3 = C0(1+ β*i) ^2 + β*C0(1+ β*i)^2 *i = C0(1+ β*i)^2(1+ β*i) = C0(1+ β*i)^3 Ou seja: CF3 = C0(1+ β*i) ^3 que será o capital inicial do período seguinte (CF3 = CI4) No período “n”: CFn = CIn+Jn Mas, como o Jn sai do processo juntamente com o capital/saldo em dívida, então: CFn = CIn + Jn Como Jn = CIn*i (no último período não pagamento parcial do juro) e CIn = CFn-1, então: CFn = CIn + CIn*i = CFn-1 + CFn-1*i = CFn-1(1+i) UUEEMM –– FFAACCUULLDDAADDEE DDEE EECCOONNOOMMIIAA Matemática Financeira Ano Lectivo: 2021 _____________________________________________________________________ Página 21 de 25 Compilado por: Sorte Eduardo A. Sapulia Como CFn-1 = C0(1+ β*i) ^n-1, então: CFn = CFn-1(1+i) = [C0(1+ β*i) ^n-1](1+i) = C0(1+ β*i)^n-1(1+i) Ou seja: CFn = C0(1+ β*i) ^n-1(1+i) que não será o capital inicial do período seguinte porque não existe período seguinte (é o último período). Regime Dito Simples, com pagamentos periódicos de parte de juros Cn = C0 [1 + (n-1)β*r+r] Capital Final JK = C0*r Juro Periódico Produzido JKα= C0*r*α Juro Periódico Pago JKβ= C0*r*β Juro Periódico Retido Graficamente (regime dito simples com pagamento parcial de juros): CI1=C0 CI2=CF1 CI3=CF2 CIn=CFn-1 No período 1 No período 2 No período 3 No período “n” No período 1: CF1 = CI1+J1 Mas, como do J1 uma parte dos juros são retirados (ou seja, “α*J1” é retirado) então só ficará “β*J1”, assim: CF1 = CI1 + β*J1 = C0 + β*C0*i = C0(1+ β*i) Ou seja: CF1 = C0(1+ β*i) que será o capital inicial do período seguinte (CF1 = CI2) No período 2: CF2 = CI2+J2 Mas, como do J2 uma parte dos juros são retirados (ou seja, “α*J2” é retirado) então só ficará “β*J2”, assim: CF2 = CI2 + β*J2 Como CI2 = CF1 = C0(1+ β*i), e J2 = β*C0*i, então: CF2 = C0(1+ β*i) + β*C0*i = C0(1+ β*i + β*i) = C0(1+ 2*β*i) UUEEMM –– FFAACCUULLDDAADDEE DDEE EECCOONNOOMMIIAA Matemática Financeira Ano Lectivo: 2021 _____________________________________________________________________ Página 22 de 25 Compilado por: Sorte Eduardo A. Sapulia Ou seja: CF2 = C0(1+ 2*β*i) que será o capital inicial do período seguinte (CF2 = CI3) No período 3: CF3 = CI3+J3 Mas, como do J3 uma parte dos juros são retirados (ou seja, “α*J3” é retirado) então só ficará “β*J3”, assim: CF3 = CI3 + β*J3 Como CI3 = CF2 = C0(1+ 2*β*i), e J3 = β*C0*i, então: CF3 = C0(1+ 2*β*i) + β*C0*i = C0(1+ 2*β*i + β*i) = C0(1+ 3*β*i) Ou seja: CF2 = C0(1+ 3*β*i) que será o capital inicial do período seguinte (CF3 = C4) No período “n”: CFn = CIn+Jn Mas, como o Jn sai do processo juntamente com o saldo em dívida, então: CFn = CIn + Jn Como Jn = C0*i e CIn = CFn-1=C0[1+ β*(n-1)*i], então: CFn = CFn-1 + C0*i = C0[1+ β*(n-1)*i] + C0*i = C0[1+ β*(n-1)*i + i] Ou seja: CFn = C0[1+ β*(n-1)*i + i]que não será o capital inicial do período seguinte porque não existe período seguinte (é o último período). Fórmulas para a 2ª Hipótese: Nesta hipótese apenas a fórmula de cálculo do capital final (ou acumulado) é que muda, o resto mantém-se inalterado, ou seja: Cn = C0 (1+ β*r) n para o Regime Composto, com pagamentos periódicos de parte de juros Cn = C0 (1 + nβ* r) para o Regime Dito Simples, com pagamentos periódicos de parte de juros EXEMPLO: Num empréstimo de MT 200.000,00 pelo prazo de 6 anos, foi acordada uma taxa de juro anual de 15%, em regime de capitalização composto. Considerando que 30% dos juros periódicos saem do processo, sendo a restante capitalizada, determine: UUEEMM –– FFAACCUULLDDAADDEE DDEE EECCOONNOOMMIIAA Matemática Financeira Ano Lectivo: 2021 _____________________________________________________________________ Página 23 de 25 Compilado por: Sorte Eduardo A. Sapulia a) O juro produzido no 1 e 4 ano; b) O juro pago no 1 e 4 ano; c) capital acumulado no final do empréstimo RESOLUÇÃO: Dados: Co = 200.000, n = 6, i = 15%, α = 30%, β = 70% a) Jk = Co(1+β*i)k-1*i J1 = Co(1+0,7*15%) 1-1*15% = Co*15% = 200.000*15% = 30.000 J4 = Co(1+0,7*15%) 4-1*15% = 200.000(1+0,7*15%)3*15% = 40.476,98 Aqui pretende-se determinar o montante de juro produzido periodicamente (a soma do juro pago e o juro retido). b) J1pago = α* J1produzido = 30%*30.000 = 9.000 J4pago = 30%*J4produzido = 30%*40.476,98 = 12.143,09 Neste caso, pretende-se saber o valor do juro que foi pago, ou seja, do montante de juro produzido qual o montante que foi pago no primeiro e no quarto ano. c) CF6 = CI6+Jult = CI6+CI6*i = CF5+CF5*i = Co(1+β*i)5+Co(1+β*i)5*i = Co(1+β*i)5(1+*i) = 200.000(1+0,7*15%)5(1+15%) = 378.912,7562 UUEEMM –– FFAACCUULLDDAADDEE DDEE EECCOONNOOMMIIAA Matemática Financeira Ano Lectivo: 2021 _____________________________________________________________________ Página 24 de 25 Compilado por: Sorte Eduardo A. Sapulia NOTA1: Para se determinar o capital final (ou acumulado) neste regime misto é necessário considerar que em todos os períodos (excepto o último), a taxa de juro será multiplicada pela percentagem dos juros que ficam retidos no processo (β). No último período, o juro é calculado com base na totalidade da taxa de juro. Regimes de Capitalização – Quadro Resumo Simples Composto Dito simples CIK C0 CFK-1 CFK-1 JK C0 * i CIK * i C0 * i CFn C0 (1+i) C0 (1+i) n C0 (1+n*i) JT ------- C0 [(1+i) n-1] C0 * n * i JJ ------- Cn - C0 - C0 * n * i -------- NOTA2: n, i (ou seja, o tempo e a taxa de juro) devem vir expressos na mesma unidade de tempo que é o período de capitalização, ou seja, se período de capitalização for mensal, n e i, deverão vir expressos em meses (ou seja, devem ser convertidos para meses); se o período de capitalização for anual, n e i, deverão vir expressos em anos (ou seja, devem ser convertidos para anos). Cálculo do juro quando o tempo vem dado em dias (e a taxa de juro é anual): J = 365 r *t *C0 , onde n = 365 t para o ano civil e dividir por 360 para o ano comercial UUEEMM –– FFAACCUULLDDAADDEE DDEE EECCOONNOOMMIIAA Matemática Financeira Ano Lectivo: 2021 _____________________________________________________________________ Página 25 de 25 Compilado por: Sorte Eduardo A. Sapulia Cálculo do juro quando o tempo vem dado em meses (e taxa de juro é anual): J = 12 r *t *C0 , onde n = 12 t Deve-se utilizar o ano comercial (360) somente quando for indicado, pois que, nos casos em que nada se diz, utiliza-se o ano civil (365). NOTA 3: Na presença de um exercício, o primeiro passo será identificar o período de capitalização (ou seja, o período de formação de juros). ESTE DEVE SER O NOSSO PRIMEIRO DADO. Para este primeiro capítulo, se não nos derem o período de capitalização, subentende-se que este coincide com o período da taxa de juro, ou seja, se a taxa de juro for anual o período de capitalização será anual, se for trimestral o período de capitalização também será trimestral. Se não nos derem o período da taxa de juro, subentende-se que o período é anual.
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