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1 Prof. Ms. Anderson Dias Gonçalves Matemática Financeira 2 Direitos autorais Copyright© by Anderson Dias Gonçalves Todos os direitos reservados e protegidos pela Lei 9.610 de 19/02/1988. Nenhuma parte deste livro, sem autorização prévia por escrito do autor, poderá ser reproduzida ou transmitida sejam quais forem os meios empregados: eletrônicos, mecânicos, fotográficos, gravação ou quaisquer outros. Prof. Ms. Anderson Dias Gonçalves Educador Financeiro DSOP, sócio-diretor da empresa Treinart Educacional, com graduação em Matemática, pós-graduação em Matemática e Estatística, Mestre em Matemática e Estatística, MBA em Gestão Financeira Empresarial. Ministra palestras e cursos sobre Educação Financeira. Atua como professor de Matemática há mais de 15 anos, leciona a disciplina de Matemática Financeira e Gestão Estratégica de Custos no curso de pós-graduação em Gestão Financeira e Controladoria, leciona em cursos de graduação as disciplinas de Matemática Financeira, Cálculo Diferencial e Integral, Equações Diferenciais e Ordinárias, Estatística e disciplinas afins. Consultor em Avaliação Institucional e Clima Organizacional para empresas e instituições de ensino. Coordenador do curso de pós-graduação da Faculdade Senac – Minas em Gestão Financeira e Controladoria. Editor do blog sobre Educação Financeira – Clínica do Dinheiro (www.clinicadodinheiro.com.br) Contato: anderson@treinarteducacional.com.br facebook.com/andersonmatematico Site: www.treinarteducacional.com.br Copyright© Anderson Dias Gonçalves 2013. mailto:anderson@treinarteducacional.com.br http://www.treinarteducacional.com.br/ Prof. Ms. Anderson Dias Gonçalves Matemática Financeira 3 Sumário CAPÍTULO 1 – Fundamentos da Matemática Financeira ........................................................................ 6 Introdução ........................................................................................................................................................ 6 1.1 O valor do dinheiro no tempo ................................................................................................................. 6 1.2 Fluxo de Caixa - Conceitos e Convenções Básicas ........................................................................... 7 1.3 Regime de capitalização simples .......................................................................................................... 8 1.3.1 Derivações da fórmula de juros simples ......................................................................................... 10 1.3.2 Desconto “Por Dentro”, ou Racional ................................................................................................ 11 1.3.3 Desconto “Por Fora” ou Comercial .................................................................................................. 12 Exercícios propostos .................................................................................................................................... 13 CAPÍTULO 2 - Juros Compostos ............................................................................................................... 16 Introdução ...................................................................................................................................................... 16 2.1 Juros compostos .................................................................................................................................... 16 2.1.1 Dedução da Expressão Genérica. ................................................................................................... 16 2.1.2 Definições de variáveis: ..................................................................................................................... 17 2.2 Utilização da calculadora HP 12C para cálculos financeiros .......................................................... 18 2.2.1 Zerando os registros financeiros da HP 12C ................................................................................. 18 2.2.2 Fluxo de caixa - conceitos e convenções básicas ......................................................................... 18 2.2.3 Principais elementos de um fluxo de caixa ..................................................................................... 19 2.2.4 Cálculos para períodos fracionários ................................................................................................ 24 2.3 Valor Presente (Atual) e Valor Futuro (Nominal) .............................................................................. 25 Exercícios propostos .................................................................................................................................... 27 2.4 Descontos compostos ........................................................................................................................... 28 2.4.1 Desconto Racional .............................................................................................................................. 28 2.4.2 Desconto Comercial ........................................................................................................................... 29 2.5 Equivalências de capitais ...................................................................................................................... 30 Exercícios complementares ........................................................................................................................ 31 CAPÍTULO 3 – Taxas de juros ................................................................................................................... 33 Introdução ...................................................................................................................................................... 33 3.1 Taxa efetiva ............................................................................................................................................. 33 3.2 Taxas Proporcionais – Juros Simples ................................................................................................. 33 3.3 Taxas Equivalentes – Juros Compostos ............................................................................................ 34 3.4 Taxa Nominal .......................................................................................................................................... 38 3.5 Taxa Média de Juros ............................................................................................................................. 40 3.6 Taxa real de juros .................................................................................................................................. 41 3.7 Outras taxas do mercado financeiro ................................................................................................... 42 Exercícios Propostos .................................................................................................................................... 42 Prof. Ms. Anderson Dias Gonçalves Matemática Financeira 4 CAPÍTULO 4 – Séries de Pagamentos ..................................................................................................... 44 Introdução ...................................................................................................................................................... 44 4.1 Renda ....................................................................................................................................................... 44 4.2 Classificação de rendas ........................................................................................................................44 4.3 Pagamentos ou recebimentos iguais .................................................................................................. 45 4.2 - Cálculos com séries uniformes na HP 12C ..................................................................................... 46 4.3 - Cálculos com séries uniformes no Excel ......................................................................................... 47 Exercícios propostos .................................................................................................................................... 51 4.4 Rendas perpétuas .................................................................................................................................. 52 Exercícios propostos .................................................................................................................................... 53 CAPÍTULO 5 - Valor Presente Líquido e Taxa Interna de Retorno ...................................................... 55 Introdução ...................................................................................................................................................... 55 5.1 – Séries com prestações diferentes .................................................................................................... 55 5.2 – Representação de fluxo de caixa não homogêneo ....................................................................... 55 5.3 – Valor Presente Líquido ...................................................................................................................... 55 5.4 – Valor Presente Líquido – EXCEL ..................................................................................................... 56 5.5 Taxa Interna de Retorno – TIR ............................................................................................................ 62 Exercícios propostos .................................................................................................................................... 65 CAPÍTULO 6 - Sistemas de Amortização ................................................................................................. 67 Introdução ...................................................................................................................................................... 67 6.1 – Sistemas e metodologias de cálculos de juros e amortizações .................................................. 67 6.2 – Sistema Francês – Tabela Price ...................................................................................................... 68 6.3 – Sistema SAC ....................................................................................................................................... 70 6.4 – Sistema Americano ............................................................................................................................ 71 Exercícios propostos .................................................................................................................................... 72 Exercícios complementares ........................................................................................................................ 74 CAPÍTULO 7 – Conhecendo a HP 12 C ................................................................................................... 76 Introdução ...................................................................................................................................................... 76 7.1 Testando a calculadora ......................................................................................................................... 76 7.2 Separadores de dígitos ......................................................................................................................... 76 7.3 O teclado ................................................................................................................................................. 76 7.4 Controlando o número de casas decimais ......................................................................................... 76 7.5 Números negativos ................................................................................................................................ 77 7.6 Clear (apagar) ......................................................................................................................................... 77 7.7 As teclas “RPN” e “ALG” ....................................................................................................................... 77 7.8 A pilha operacional ................................................................................................................................ 77 7.8.1 Analisando a PILHA em cálculos aritméticos ................................................................................. 78 Prof. Ms. Anderson Dias Gonçalves Matemática Financeira 5 7.9 Cálculos aritméticos ............................................................................................................................... 78 7.10 Memória - registro de armazenamento ........................................................................................... 79 7.10.1 Armazenamento e recuperação de números ............................................................................... 79 7.10.2 Zerando os registros de armazenamento ..................................................................................... 79 7.10.3 Aritmética com registros de armazenamento ............................................................................... 80 7.11 Funções de porcentagem ................................................................................................................... 80 7.12 Funções calendário ............................................................................................................................. 82 7.12.1 Formato data ..................................................................................................................................... 82 7.12.2 Datas futuras ou passadas ............................................................................................................. 83 7.12.3 Número de dias entre datas ............................................................................................................ 83 Exercícios propostos .................................................................................................................................... 84 Respostas ...................................................................................................................................................... 84 Bibliografia ..................................................................................................................................................... 85 Prof. Ms. Anderson Dias Gonçalves Matemática Financeira 6 CAPÍTULO 1 – Fundamentos da Matemática Financeira Introdução Este capítulo introduz conceitos básicos e os principais fundamentos que norteiam o estudo da Matemática Financeira. São apresentados os conceitos de fluxo de caixa, convenções e simbologias adotadas nas suas representações. O valor do dinheiro no tempo e a existência dos juros são elementos interligados e indispensáveis ao desenvolvimento do estudo de Matemática Financeira. Esses conceitos, aparentemente simples, têm vários detalhes importantes que facilitam o entendimento do dinheiro ao longo do tempo. 1.1 O valor do dinheiro no tempo Um velho ditado popular, “é melhor um pássaro na mão do que dois voando”. Ou seja, antes o pouco certo agora do que o muito duvidoso depois. Essa colocação nos dá o principal conceito estudos em finanças: o valor do dinheiro notempo. Transações financeiras envolvem duas variáveis-chaves: dinheiro e tempo. Como o presente é certo e o futuro duvidoso, deve sempre existir alguma compensação para incertezas futuras. As compensações refletem o custo implícito ou explícito da transação financeira. Associado a uma operação de investimento, em que existe um sacrifício financeiro presente em prol da obtenção de benefícios futuros compensadores, o valor do dinheiro no tempo resulta de alguns componentes básicos: Risco: sempre existe a possibilidade de os planos não ocorrerem conforme planejado. De outro modo, sempre haverá risco de não receber os valores programados em decorrência de fatos imprevistos. Quando se fala em “análise de crédito”, na verdade estamos concedendo crédito, mas na verdade o que está sendo analisado é o risco que envolver a operação de crédito. Utilidade: o investimento implica em deixar e consumir algo hoje pra consumir no futuro, o que somente será atraente se existir alguma compensação. Essa compensação é medida através das taxas de juros (simples ou compostos) que é utilizada pelo mercado financeiro. Oportunidade: se os recursos monetários são limitados, a posse deles, no presente, permite aproveitar oportunidades mais rentáveis que possam aparecer. Quando uma empresa ou uma pessoa possui reservas financeiras no presente, podem buscar soluções que apresentam menores riscos e mais rentabilidade. Essa é a combinação perfeita, um investimento com menor risco possível (otimizado) e melhor rentabilidade. O dinheiro no tempo relaciona-se com a ideia de que, ao longo do tempo, o valor do dinheiro muda, quer em função de ter-se oportunidade de aplicá-lo, quer em função de sua desvalorização em relação à inflação, quer em função dos riscos corridos e das possibilidades de perda. Prof. Ms. Anderson Dias Gonçalves Matemática Financeira 7 1.2 Fluxo de Caixa - Conceitos e Convenções Básicas Ao avanço das tecnologias disponíveis para a realização dos cálculos financeiros tem tornado gradualmente mais simples as operações algébricas e as operações do dinheiro no tempo. Calculadoras e planilhas eletrônicas tem sido utilizadas para descomplicar as operações algébricas. Embora facilitem os cálculos, não possuem a principal característica de tomada de decisão de transferir ou não os recursos financeiros ao longo do tempo. Para facilitar a representação das operações financeiras e a identificação das variáveis relevantes, costuma-se empregar o diagrama de fluxo de caixa, ou simplesmente fluxo de caixa. Definição: Denomina-se fluxo de caixa a movimentação de recursos financeiros (entradas e saídas de caixa) ao longo de um período. Esse conjunto de entradas e saídas de dinheiro (caixa) ao longo do tempo pode ter fluxos em empresas, investimentos, projetos e planejamento pessoal. O fluxo de caixa serve para demonstrar graficamente as transações financeiras em um período. O tempo é representado por uma linha horizontal dividida pelo número de períodos relevantes para a análise. As entradas ou recebimentos são representadas por setas verticais apontadas para cima, e as saídas ou pagamentos, por setas verticais apontadas para baixo. A elaboração do fluxo de caixa é indispensável na análise de rentabilidade e custos de operações financeiras, e no estudo de viabilidade econômica de projetos e investimentos. A representação do fluxo de caixa é feita por meio de tabelas e quadros ou diagramas, como mostra a figura abaixo. Na análise de operações financeiras, alguns princípios básicos sempre devem ser levados em consideração: 1. Valores somente podem ser comparados se estiverem na mesma data 2. Operações algébricas apenas podem ser feitas com valores na mesma data. Prof. Ms. Anderson Dias Gonçalves Matemática Financeira 8 Exemplo 1 Em empréstimo contraído no valor de $1.000,00, que será quitado mediante o pagamento de $1.200,00, daqui a seis meses, pode ser visto na seguinte figura. Exemplo 2 Uma aplicação no valor de $300,00 que será resgatada em três parcelas iguais mensais, no valor de $120,00, pode ser vista a seguir: 1.3 Regime de capitalização simples Podemos definir como regime de capitalização os métodos pelo quais os capitais são remunerados. Os regimes de capitalização normalmente utilizados na matemática financeira SIMPLES e COMPOSTOS, ou linear e exponencial, respectivamente. No regime de juros simples, apenas o capital inicial, também chamado de principal, rende juros. Nesse regime não se somam os juros do período ao capital para o cálculo de novos juros nos períodos seguintes. Juros não são capitalizados e, em consequência disso, não rede juros. No regime de juros compostos, somam-se os juros do período ao capital para cálculo de novos juros nos períodos seguintes. Juros são capitalizados e passam a render juros. Os juros simples apresentam uma grande vantagem operacional sobre os juros compostos. Isso porque, para calculá-los, precisamos fazer apenas duas multiplicações, enquanto que os juros compostos são calculados com potenciação. Apesar de existirem fórmulas para o cálculo de juros simples, muitos preferem utilizar o conceito de porcentagem e o da lógica. Por exemplo, uma aplicação de R$ 2.000,00, que rende 3% a.m. (juros simples), após 4 meses renderá 4x3%=12%. Calculando 12% de R$2.000,00, teremos R$ 240,00. Inversamente, se tivermos o principal, os juros e a taxa, em nossas contas aparecerão também uma divisão se quisermos descobrir a prazo necessário para aplicação. Os cálculos poderiam ficar um pouco mais complicados se estivéssemos trabalhando com unidades diferentes para prazos e taxas. Por esse motivo, muitos preferem trabalhar com fórmulas matemáticas. Além disso, as planilhas eletrônicas exigem um bom relacionamento com as fórmulas. Prof. Ms. Anderson Dias Gonçalves Matemática Financeira 9 Nesse contexto buscaremos encorajar você a criar suas próprias fórmulas, específicas para cada situação, mas isso não o obrigará a resolver a maior parte dos exercícios através delas. Exemplo 3 Considere o caso de um investidor que aplicou $1.000,00 no Banco Delta, pelo prazo de quatro anos, com uma taxa de juros de 8% ao ano, no regime de juros simples. Determinar o valor do saldo credor desse investidor no Banco Delta no final de cada um dos quatros anos da operação. Crescimento de $1.000,00 a juros simples de 8% a.a. Ano Saldo no início do ano Juros no ano Pagamento do ano Saldo final do ano após o pagamento 1 1.000,00 8%x1.000,00=80,00 0,00 1.080,00 2 1.080,00 8%x1.000,00=80,00 0,00 1.160,00 3 1.160,00 8%x1.000,00=80,00 0,00 1.240,00 4 1.240,00 8%x1.000,00=80,00 1.320,00 0,00 Assim genericamente, os juros capitalizados por n períodos no regime de capitalização simples podem ser representados por: J = PV.n.i Onde: J =juros simples PV =Valor presente n = número de períodos de capitalização i =taxa de juros O montante ou valor futuro no regime de capitalização simples pode ser representado por: JPVFV inPVPVFV .. (colocando PV em evidência no segundo membro) ).1( inPVFV Onde: 1000 1080 1160 1240 1320 1400 0 1 2 3 4 Anos Saldo($) Juros simples(Linear) Prof. Ms. Anderson Dias Gonçalves Matemática Financeira 10 FV = Montante ou valor futuro PV =Valor presente J =Juros n =número de períodos de capitalização i =taxa de juros 1.3.1 Derivações da fórmula de juros simples Da fórmula original de capitalização simples do valor futuro poderiam ser derivadas as seguintesfórmulas que permitem encontrar o valor presente e a taxa de juros. in FV PV .1 (cálculo do valor presente) n PV FV i 1 (cálculo da taxa de juros) i PV FV n 1 (cálculo do número de períodos capitalizados) Exemplo 4 Uma aplicação feita no regime de juros simples rendeu um montante igual a $750,00 após 5 meses, a uma taxa de 1% a.m. Pede-se obter o valor do capital inicial da operação. Aplicando a fórmula para cálculo do valor presente temos: 750 714,29 1 . 1 5.0,01 FV PV n i Exemplo 5 O valor de $2000,00 foi aplicado por cinco anos, permitindo a obtenção de $4000,00. Sabendo que e regime de capitalização era o simples, calcule a taxa de juros mensal aplicada durante a operação. Aplicando a fórmula para cálculo da taxa de juros temos: 4000 1 1 2000 0,0167 1,67% 60 FV PV i n Prof. Ms. Anderson Dias Gonçalves Matemática Financeira 11 Exemplo 6 A quantia de $1340,00 foi obtida como montante de uma aplicação de $680,00 feita à taxa de 1,2% a.m. no regime de capitalização simples. Calcule o tempo dessa operação. Aplicando a fórmula para cálculo do número de períodos temos: 1340 1 1 680 81 0,012 FV PV n i 1.3.2 Desconto “Por Dentro”, ou Racional No regime de capitalização simples, a taxa de juros sempre incide sobre o valor aplicado inicialmente. Nesse regime, as operações de desconto por dentro, ou racional, representam a aplicação direta da fórmula de capitalização de juros simples. A taxa de juros i , também denominada taxa de rentabilidade, ou, ainda taxa de desconto “por dentro”, pode ser obtida a partir de: ).1( inPVFV Isolando algebricamente a taxa de juros i , temos: nPV FV i 1 1 O valor do desconto, expresso em $, corresponde aos juros acumulados no tempo. Assim, genericamente, ele pode ser obtido pela diferença entre o valor futuro (FV), ou montante, e o valor presente (PV), ou principal, desta forma, temos: PVFVDd ou inPVDd .. Prof. Ms. Anderson Dias Gonçalves Matemática Financeira 12 Exemplo 7 Uma nota promissória com valor nominal igual a $7.200,00 e com vencimento programado para daqui a oito meses e meio foi descontada hoje no banco. Sabendo-se que o desconto sofrido foi igual a $480,00, encontre a taxa mensal efetiva da operação. PVFVDd in FV FVDd .1 %84,000840336,0 .5,81 7200 7200480 i Ou isolando a taxa de juros temos: ( ) d d D i n FV D 1.3.3 Desconto “Por Fora” ou Comercial As operações de desconto por fora, ou comercial, ou ainda, desconto bancário, consistem em uma forma diferenciada da aplicação de juros simples. A taxa de juros incide sobre o valor futuro ou nominal da operação. Com a incidência do cálculo do desconto ou juros sobre o valor futuro, existe majoração dos valores. De modo geral, o desconto por fora, ou comercial é aquele valor que se obtém pelo cálculo dos juros simples sobre o valor nominal do compromisso que será saldado n períodos antes de seu vencimento acrescido de uma taxa prefixada cobrada sobre o valo nominal. Ou seja, a incidência da taxa de desconto por fora ou comercial se dá sobre o valor futuro da operação. Assim, o valor do desconto por fora, ou comercial, é dado por: df inFVD .. O valor presente PV , resultante do desconto sobre o montante FV , pode ser encontrado por: ).1( dinFVPV Exemplo 8 Sabe-se que o valor líquido resultante do desconto de uma duplicata três meses antes do prazo a uma taxa de desconto comercial igual 5%a.m. foi igual a $51.000,00. Encontre o valor nominal do papel. Sabemos que: Prof. Ms. Anderson Dias Gonçalves Matemática Financeira 13 ).1( dinFVPV (isolando FV ) ).1( din PV FV 00,000.60$ )05,0.31( 000.51 FV Exemplo 9 Um título com valor nominal igual a $90.000,00 foi descontado dois meses antes de seu vencimento. O desconto aplicado foi de $7.200,00. Encontre a taxa de desconto mensal utilizada nessa operação. Sabemos que o se o desconto foi de $7.200,00, o valor liquido a receber é igual a $82800,00, logo: ).1( dinFVPV (isolando a taxa de desconto) n FV PV id 1 %404,0 2 90000 82800 1 di a.m. Exemplo 10 Aplicação de uma taxa de desconto igual a 4% ao mês resultou na obtenção de um valor líquido igual a $10.560,00, consequência do desconto de um título no valor nominal de $12.000,00. Encontre o tempo de duração dessa operação em meses. ).1( dinFVPV (isolando n ) di FV PV n 1 3 04,0 12000 10560 1 n meses Exercícios propostos Prof. Ms. Anderson Dias Gonçalves Matemática Financeira 14 1-Um investidor aplicou um principal de $1.000,00 para receber um montante de $1.300,00 no prazo de 36 meses. Determinar, no regime de juros simples: a) a rentabilidade trimestral do investidor; b) a taxa de desconto anual ("por fora") que corresponde à rentabilidade do item a. 2-Um banco comercial empresta $15.000,00 a um cliente, pelo prazo de três meses, com uma taxa de 1% ao mês, juros simples, cobrados antecipadamente. Dessa forma, o valor líquido liberado pelo banco é de $14.550,00, e o cliente deve pagar os $15.000,00 no final do 3°. mês. Além disso, o banco exige um saldo médio de $1.500,00 ao longo de todo o prazo do empréstimo. Determinar a taxa de rentabilidade mensal do banco nessa operação, a juros simples. 3-Uma empresa deseja descontar títulos num banco comercial que opera com uma taxa de desconto comercial de 1% ao mês, juros simples. O primeiro título tem um valor de $10.000,00 e vencimento no prazo de 90 dias. O segundo título tem um valor de $10.000,00 e vencimento no prazo de 180 dias. Determinar o valor a ser creditado pelo banco na conta dessa empresa, pelo desconto desses títulos. 4-Uma empresa obtém num banco comercial um empréstimo de $10.000,00, com uma taxa de 1,2% ao mês (desconto "por dentro"), juros simples, que pode ser liquidado no final de cada mês. Decorridos três meses, essa empresa resolve liquidar esse empréstimo com recursos obtidos, no mesmo banco, por meio de um novo empréstimo, com uma taxa de 1% ao mês, também a juros simples. Decorridos alguns meses, a empresa decide liquidar o segundo empréstimo e verifica que o total de juros acumulados nos dois empréstimos é de $981,60. Determinar: a) o valor do segundo empréstimo suficiente para liquidar o primeiro; b) o valor do pagamento final para liquidar o segundo empréstimo; c) o prazo do segundo empréstimo; d) a taxa média mensal, a juros simples, paga pela empresa, considerando os dois empréstimos em conjunto. 5-Um investidor deposita uma determinada importância numa instituição financeira. No final de quatro meses, ao encerrar sua conta, verifica que o montante acumulado até aquela data totaliza $10.480,00. Esse mesmo valor é então depositado em outra instituição financeira, por um prazo de cinco meses. No final desse período, o montante acumulado na segunda instituição é igual a $11.108,80. Sabendo-se que as duas instituições operam com juros simples e remuneram seus depósitos com a mesma taxa, determinar: a) a taxa mensal de juros simples das duas instituições; b) o valor do depósito inicial na primeira instituição. 6) Um consumidor financiou um eletrodoméstico em 24 pagamentos de R$28,42 (parcelas fixas), vencendo a primeira parcela daqui a30 dias. Logo na primeira prestação, houve um atraso de 11 dias para o pagamento. Sabe-se que o valor pago de juros, foi de R$1,56. Qual a taxa mensal de juros praticada pelo estabelecimento comercial? 7) A cliente da loja “Tudo Pode Ltda.” efetuou um pagamento de uma prestação de R$250,00 por R$277,08. Sabendo-se que a taxa de juros praticada pela loja foi de 5% ao mês, por quantos dias essa prestação ficou em atraso? Prof. Ms. Anderson Dias Gonçalves Matemática Financeira 15 8) Uma empresa toma empréstimo de R$150.000,00 à taxa de 1,8% ao mês no regime de capitalização simples. Sabendo que a amortização será feita seis meses após a contratação do empréstimo, calcule o montante a ser pago no final deste período. 9) Um agente de mercado aplicou R$45.000,00 em determinado papel. Considerando que a taxa de juro foi de 1,45% ao mês, pelo prazo de 51 dias, calcule, no regime de capitalização simples, o valor de resgate desta operação. Admita que um mês possua 30 dias corridos. 10) Determinar o valor do montante acumulado no fim de quatro semestres e os juros recebidos a partir de um capital de R$15.000,00, com uma taxa de 1% ao mês, pelo regime de capitalização simples. Respostas 1) a) i = 2,5 % ao trimestre ; b) d = 7,6923 % ao ano 2) i = 1,1494 % ao mês 3) PV = $19.100,00 4) a) PV2 = $10.360,00 ; b) FV2 = $10.981,60 ; c) n2 = 6 meses ; d) i médio = 1,0907 % ao mês 5) a) i = 1,2 % ao mês ; b) PV1 = $10.000,00 6) 14,97% ao mês 7) 65 dias 8) R$166.200,00 9) R$46.109,25 10) R$18.600,00 (montante) e R$3.600,00 (juros) Prof. Ms. Anderson Dias Gonçalves Matemática Financeira 16 CAPÍTULO 2 - Juros Compostos “Os juros compostos são a mais poderosa invenção humana.” Albert Einstein Introdução No mundo real, a maior parte das operações que envolvem o valor do dinheiro no tempo costuma calcular juros incidentes sobre montantes obtidos em períodos imediatamente anteriores. A forma de capitalização em situações em que ocorrem incidências de “juros sobre juros” recebe o nome de regime de capitalização composta, ou, de uma forma resumida, regime de juros compostos. O objetivo deste capítulo é desenvolver as fórmulas básicas de juros compostos, fluxo de caixa e sua simbologia, cálculo do Valor Atual (presente) e Valor Futuro (montante) e suas aplicações. As soluções serão apresentadas utilizando a calculadora HP 12C e Excel. No Brasil, a maioria das operações de mercado financeiro é calculada a juros compostos; por exemplo: Certificados de Depósitos Bancários (CDB) Fundos de Investimento Caderneta de Poupança Financiamentos Crediários Leasing 2.1 Juros compostos No regime de juros compostos ou capitalização composta, os juros de cada período, quando não são pagos no final do período, devem ser somados ao capital e, consequentemente, também passam a render juros (“daí vem o nome usado popularmente juros sobre juros”) A esse processo dá-se o nome de capitalização de juros, e como ele acontece no regime de juros compostos é chamado de capitalização composta. 2.1.1 Dedução da Expressão Genérica. Uma operação de empréstimo de $100,00 por três meses, a uma taxa de 60% a.m., os juros de cada período incidirão sobre o montante do final do período anterior. Assim, a composição dos valores futuros (montantes), mediante ao emprego de juros simples e compostos, pode ser vista na tabela abaixo. Tabela - Capitalização simples e composta. Período (meses) Valor Futuro (montante) Simples Composto 0 $ 100,00 $ 100,00 0,1 $ 106,00 $ 104,81 0,5 $ 130,00 $ 126,49 0,8 $ 148,00 $ 145,65 1 $ 160,00 $ 160,00 2 $ 220,00 $ 256,00 3 $ 280,00 $ 409,60 Observe que quando o período é igual a 1 (um) mês, os juros simples são equivalentes aos juros compostos. Prof. Ms. Anderson Dias Gonçalves Matemática Financeira 17 O valor futuro calculado no regime de capitalização composta supera aquele obtido no regime de capitalização simples para os períodos posteriores à unidade. Para períodos menores do que 1, o valor futuro, calculado mediante ao emprego de juros simples, é maior. Veja a figura abaixo. 2.1.2 Definições de variáveis: Definimos algumas variáveis para facilitar a utilização e adaptações aos recursos da calculadora HP12C e no Excel, vejamos: HP 12C Excel Descrição PV VP Valor Presente, capital, valor inicial. FV VF Valor Futuro, montante, valor de resgate. n Nper Período, medido em dias, meses, bimestres trimestres, semestres, anual, etc. i Taxa Taxa de juros, rentabilidade. Genericamente, a fórmula de capitalização de juros compostos pode ser deduzida da seguinte maneira: Suponha que um capital PV seja aplicado a uma taxa de juros i durante certo período de tempo, os montantes constituídos no fim de cada um dos n períodos em que o capital ficar aplicado serão, respectivamente: )1(1 iPVFV 2 12 )1()1( iPViFVFV 3 23 )1()1( iPViFVFV . . . n nn iPViFVFV )1()1(1 O montante no fim de n períodos, chamado de FV é dado: niPVFV )1( O capital também pode ser determinado a partir do montante. Daí segue-se que: Prof. Ms. Anderson Dias Gonçalves Matemática Financeira 18 ni FV PV )1( ou: niFVPV )1( A expressão ni)1( é comumente chamada de fator (ou fator de multiplicação) de PV para FV, o que significa que é o fator que, multiplicado por PV, determina FV. Esse fator que só depende de n e i, são encontrados em tabelas financeiras para cada valor de n e i. E os juros podem ser calculados pela diferença: PVFVJ 2.2 Utilização da calculadora HP 12C para cálculos financeiros A calculadora HP 12C além de possuir os registros de armazenamento de dados, tem cinco registros especiais para cálculos financeiros. Esses registros são denominados por [n], [i], [PV], [PMT] e [FV]. Essas teclas são responsáveis pelos cálculos financeiros e armazenagem do resultado no registro correspondente. Observações: 1 - Para armazenar um número em um registro financeiro, digite o número e aperte a tecla correspondente [n], [i], [PV], [PMT] ou [FV]. 2 – Para exibir um número armazenado em um registro financeiro, aperte [RCL] (Recall) seguida pela tecla correspondente. 2.2.1 Zerando os registros financeiros da HP 12C Toda função financeira utiliza os números armazenados em algum dos registros financeiros. Antes de começar um novo cálculo financeiro, é recomendável apertar [f] CLEAR [FIN] para zerar todos os registros financeiros. 2.2.2 Fluxo de caixa - conceitos e convenções básicas Registros financeiros. Prof. Ms. Anderson Dias Gonçalves Matemática Financeira 19 Denomina-se diagrama de fluxo de caixa, o simplesmente fluxo de caixa, o conjunto de entradas e saídas de dinheiro (caixa) ao longo do tempo. Podemos ter fluxos de caixa de empresas, de investimentos, de projetos, de operações financeiras, etc. A elaboração do fluxo de caixa é indispensável na análise de rentabilidade e custos de operações financeiras, e no estudo de viabilidade econômica de projetos e investimentos. A representação do fluxo de caixa é feita por meio de tabelas e quadros ou diagramas, como mostra a figura abaixo. 2.2.3 Principais elementos de um fluxo de caixa A calculadora HP-12C adota as seguintes convenções e simbologia para definir os elementos de fluxo de caixa. n O número de períodos de capitalização de juros, expressos em anos,semestres, testes, trimestres, meses ou dias, podendo tomar os valores 0, 1, 2,3... Assim por exemplo, se os períodos correspondem a meses temos: n = 0 indica a data de hoje, ou a data do início do 1º mês; n = 1 indica a data do final do 1º mês e assim por diante. I Taxa de juros por período de capitalização, expressa em porcentagem, e sempre mencionando a unidade de tempo considerada (ano, semestre, trimestre, mês ou dia). Por exemplo: i=10% ao ano = 10% a.a.= 0,10 PV Valor presente (Present Value), ou seja, valor do capital inicial (principal) aplicado. Representa na escala horizontal do tempo, o valor monetário colocado na data inicial, isto é, no ponto correspondente a n = 0. FV Valor futuro (Future Value), ou seja, valor do montante acumulado no final de n períodos de capitalização, com a taxa de juros i. Representam na escala horizontal do tempo, os valores monetários colocados nas datas futuras, isto é, nos pontos correspondentes a n = 1, 2, 3... PMT Valor de cada prestação da Série Uniforme (Periódic PayMenT) que ocorre no final de cada período (Série Postecipada). Representa na escala horizontal do tempo, o valor de cada uma das prestações iguais que ocorre no final dos períodos 1, 2, 3... No Excel, podemos encontrar as funções financeiras da seguinte maneira: 0 2,87 cm 1 2 3 n 3,66 cm meses (-)Pagamento (-) Pagamento (+)Recebimento (+)Recebimento ... Eixo Horizontal: Tempo(períodos) Prof. Ms. Anderson Dias Gonçalves Matemática Financeira 20 Taxa: é a taxa de juros no período(i) Nper: número de período (n) Pgto: Valor de cada prestação da Série Uniforme (PMT) Vp: Valor presente Tipo: é o valor que representa o vencimento do pagamento; pagamento no início do período = 1 (END); pagamento no final do período =0 (BEGIN) Exemplo 1 Você realizou um depósito em uma conta poupança no dia 18 de janeiro de 2012 no valor de R$ 480,00. Considerando uma taxa de rentabilidade líquida (livre de qualquer tipo de imposto) de 0,78% ao mês, qual o valor acumulado no dia 18 de junho de 2012? Solução algébrica: niPVFV )1( 5 5 5 5 0,78 480 1 100 100 0,78 100,78 480 480 480(1,0078) 100 100 480(1,039613) 499,01 FV FV FV FV Utilizando a HP 12C temos: Para inserir uma fórmula clique em fx e selecione a categoria Financeira. Nesse capítulo, apresentaremos as funções de capitalização composta. Prof. Ms. Anderson Dias Gonçalves Matemática Financeira 21 Teclas (modo RPN) Visor [f] CLEAR [FIN] Limpa os registros financeiros 5 [n] 5 Registra o tempo que o dinheiro ficou depositado 0,78 [i] 0,78 Registra os juros referentes a cada mês. 480 [CHS] [PV] -480,00 Registra o valor depositado no dia 18 de janeiro de 2005 0 [PMT] 0 Indica que não houve nenhum pagamento seriado uniforme nesse período. [FV] 499,01 Calcula o montante no dia 18 de junho de 2005. Utilizando o Excel podemos resolver de duas maneiras, usando a sintaxe com os comandos Nper, FV, Vp,Taxa ou o menu suspenso através do atalho fx . Vamos optar pelo menu suspenso, como mostra a figura abaixo. Observe que a célula B2, onde foi colocado o VP deve ser formatada como valor negativo, devido o fluxo de caixa do exercício. Adicione os valores correspondentes clicando nas células com os valores iniciais do exercício. Observe que o resultado já se encontra no canto inferior esquerdo do menu suspenso (R$ 499,01), clique em Ok para que o resultado do VF seja inserido na planilha. Exemplo 2 Determinar o valor acumulado no final de seis anos, no regime de juros compostos, com uma taxa efetiva de 10% ao ano, a partir de um investimento inicial (principal) de $1.000,00. Teclas (modo RPN) Visor [f] CLEAR [FIN] Limpa os registros financeiros [g] [BEGIN] Coloca a HP no modo antecipado 6 [n] 6,00 Registra o período 10 [i] 10,00 Registra a taxa de juros 1000 [CHS] [PV] -1000,00 Registra o valor presente [FV] 1771,56 Retorna o montante acumulado. Utilizando o Excel temos: Prof. Ms. Anderson Dias Gonçalves Matemática Financeira 22 Exemplo 3 Determinar o valor do investimento inicial (principal) que deve ser realizado no regime de juros compostos, com uma taxa efetiva de 1% ao mês, para produzir um montante acumulado de $1.000,00 no final de 12 meses. Teclas (modo RPN) Visor [f] CLEAR [FIN] Limpa os registros financeiros 12 [n] 12,00 Registra o período 1 [i] 1,00 Registra a taxa de juros 1000[FV] 1000,00 Registra o valor futuro [PV] -887,45 Retorna o valor presente. Exemplo 4 Um investimento inicial (principal) de $1.000,00 produz um valor acumulado de $1.150,00, no final de 10 meses. Determinar a taxa de rentabilidade mensal desse investimento, no regime de juros compostos. Teclas (modo RPN) Visor [f] CLEAR [FIN] Limpa os registros financeiros 10 [n] 10,00 Registra o período 1000 [CHS] [PV] -1.000,00 Registra o valor presente 1150[FV] 1.150,00 Registra o valor futuro [i] 1,40743 Retorna a taxa de juros Prof. Ms. Anderson Dias Gonçalves Matemática Financeira 23 Exemplo 5 Determinar o número de meses necessários para fazer um capital dobrar de valor, com a taxa de 6% ao ano, no regime de juros compostos. Suponha um capital de $100,00 (poderia ser qualquer valor) logo: Teclas (modo RPN) Visor [f] CLEAR [FIN] Limpa os registros financeiros 6 [i] 12,00 Registra a taxa de juros 100 [CHS] [PV] -100,00 Registra o valor presente 200[FV] 200,00 Registra o valor futuro [n] 12,00 Retorna o tempo Exemplo 6 Determinar o valor das prestações mensais iguais e consecutivas de um financiamento realizado com a taxa efetiva de 2,4% ao mês, no regime de juros compostos, sabendo-se que o valor do principal é $10.000,00 e que o prazo da operação é de cinco anos. Teclas (modo RPN) Visor [f] CLEAR [FIN] Limpa os registros financeiros 60 [n] 60,00 Registra o período 2,4 [i] 2.40 Registra a taxa de juros 10.000[PV] 10.000,00 Registra o valor presente [PMT] -316,20 Retorna o valor das prestações Prof. Ms. Anderson Dias Gonçalves Matemática Financeira 24 2.2.4 Cálculos para períodos fracionários Os exemplos apresentados até agora, foram transações financeiras em que os juros começam a acumular no início do período de pagamento regular. Porém, muitas vezes, os juros podem acumular antes do início do primeiro período de pagamento regular. Esse período, onde os juros começam a acumular antes do primeiro pagamento, não sendo um período igual aos períodos regulares é denominado de “período fracionário”. Você pode calcular i , PV , PMT e FV para transações com um período fracionário, simplesmente entrado com um “n” não inteiro. Com esse valor de “n” calculadora entra no modo de período fracionário. A parte inteira de “n” especifica o número de períodos inteiros de pagamento e a parte fracionária especifica o tamanho do período fracionário como uma fração do período inteiro. Os cálculos de i , PV , PMT e FV podem ser executados com juros simples os compostos acumulados durante o período fracionário. Se o indicador de estados C no mostrador não estiver ligado, os juros simples são calculados. Para especificar os juros compostos, ligue o mostrador C pressionando as teclas [STO] [EEX]. Pressionado novamente [STO] [EEX] o indicador C é desligado e os cálculos são executados com juros simples para o períodofracionário. Exemplo 7 Um capital de $1000,00 foi aplicado a juros compostos, durante 3,5 meses, à taxa de 8% a.m.. a) Qual o montante usando juros compostos para o período fracionário? b) Qual o montante usando juros simples para o período fracionário? Resolução da parte (a) na HP 12C: Teclas (modo RPN) Visor [f] CLEAR [FIN] Zerar os registros financeiros [STO] [EEX] Habilita o indicador C no mostrador para que os juros compostos sejam usados para o período fracionário. Caso já esteja habilitado, não há necessidade de habilitá-lo. 1000 [CHS] [PV] -1000,00 Registra o valor presente 8 [i] 8 Registra a taxa 3.5 [n] 3,5 Registra o tempo [FV] 1309,13 Retorna o valor futuro usando juros compostos para o período fracionário Prof. Ms. Anderson Dias Gonçalves Matemática Financeira 25 Resolução da parte (b) na HP 12C: Teclas (modo RPN) Visor [f] CLEAR [FIN] Zerar os registros financeiros [STO] [EEX] Desabilite o indicador C no mostrador para que os juros simples sejam usados para o período fracionário. Caso já esteja desabilitado, vá para o próximo passo. 1000 [CHS] [PV] -1000,00 Registra o valor presente 8 [i] 8 Registra a taxa 3.5 [n] 3,5 Registra o tempo [FV] 1310,10 Retorna o valor futuro usando juros compostos para o período fracionário Observe que o montante obtido pelos juros simples aplicados no período fracionário é maior do que aplicando juros compostos ao período fracionário. Note que o montante produzido pelos juros simples é sempre maior quando o período é inferior a 1. Resolução no Excel: O Excel não possui uma função que calcula de forma direta as duas formas de capitalização em períodos fracionários. Para resolvermos esse problema, vamos calcular separado os juros simples para o período fracionário, como mostra na célula E1, na célula H2 está o valor do capital adicionado com os juros simples do período de 0,5 meses, na célula H1 usamos a função VF para encontrarmos o valor de –R$1.310,10. 2.3 Valor Presente (Atual) e Valor Futuro (Nominal) Estes conceitos são análogos aos vistos em juros simples. Valor futuro (FV) de um valor presente (PV) é o valor na data de seu vencimento. Valor presente (PV) numa data anterior ao vencimento é o valor que, aplicado a juros compostos a partir desta data até a data do vencimento, produz um montante igual ao valor futuro. Chamamos de 0 a data focal (data de hoje) e sendo a data de vencimento igual a n , desta forma como já vimos anteriormente, temos que: niPVFV )1( Prof. Ms. Anderson Dias Gonçalves Matemática Financeira 26 Exemplo 8 Uma pessoa tem uma dívida de $10.000,00 vencível daqui a três meses. Qual seu valor atual hoje considerando uma taxa de juros de 1,5% a.m? Teclas (modo RPN) Visor [f] CLEAR [FIN] Limpa os registros financeiros 3 [n] 3 Registra o tempo que o dinheiro ficará depositado. 1,5 [i] 1,5 Registra a taxa de juros. 0 [PMT] 0 Indica que não há pagamento ao longo do período. 10.000 [CHS] [FV] 10.000 Registra o valor futuro a ser resgatado. [PV] 9563,17 Valor atual a ser depositado. Prof. Ms. Anderson Dias Gonçalves Matemática Financeira 27 Exercícios propostos Considerar em todos os problemas o ano comercial com meses de 30 dias. 1. Determinar o montante acumulado em seis trimestres, com uma taxa de 1,2% ao mês, no regime de juros compostos, a partir de um principal de $10.000,00. 2. Determinar o principal que deve ser investido para produzir um montante de $20.000,00, num prazo de dois anos, com uma taxa de 12% ao semestre, no regime de juros compostos. 3. Um investidor aplicou $ 10.000,00 para receber $11.200,00 no prazo de um ano. Determinar a taxa de rentabilidade mensal investidor, no regime de juros compostos. 4. Determinar o montante acumulado em oito trimestres a partir de um principal aplicado de $10.000,00, com uma taxa de 1,2% ao mês, no regime de juros compostos. 5. Determinar o número de meses necessários para se fazer um capital triplicar de valor, com uma taxa de 1% ao mês, no regime de juros compostos. 6. Um investidor deseja fazer uma aplicação financeira a juros compostos de 1,5% ao mês, de forma a garantir uma retirada de $10.000,00 no final do 6º mês e outra de $20.000,00 no final do 12º mês, a contar da data de aplicação. Determinar o menor valor que deve ser investido para permitir a retirada desses valores nos meses indicados. 7. Uma dívida de $80.000,00 vence daqui a 5 meses. Considerando uma taxa de juros de 1,3% a.m., obtenha seu valor atual nas seguintes datas: a) hoje; b) daqui a 2 meses; e c) 2 meses antes do vencimento. 8. Quanto devo aplicar hoje a juros compostos e à taxa de 1,5% a.m. para fazer frente a um compromisso de $27.000,00 daqui a 2 meses? 9. Uma dívida de $50.000,00 vence daqui a 2 meses e outra de $60.000,00 vence daqui a 4 meses. Quanto devo aplicar hoje a juros compostos e à taxa de 1,8% a.m. para pagar essas duas dívidas? 10. Uma pessoa tem as seguintes dívidas para pagar: $60.000,00 daqui a 2 meses; $70.000,00 daqui a 3 meses; $80.000,00 daqui a 4 meses. Quanto deverá aplicar hoje a juros compostos e à taxa de 2% a.m. para sanar todas essas dívidas? Respostas 1 - $12.395,08 2 - $12.710,36 3 - 0,9489% 4 - %13.314,73 5 - 110<n<111 meses 6 - $25.873,17 7 – a) $74.996,80 b) $76.959,39 c) $77.959,87 8 - $26.207,87 9 - $104.115,07 10 - $197.540,32 Prof. Ms. Anderson Dias Gonçalves Matemática Financeira 28 2.4 Descontos compostos Da mesma forma que os juros compostos podem se considerados como uma sucessão de juros simples calculados período por período, os descontos compostos também podem ser considerados como uma sucessão de descontos, calculados período a período. No sistema de capitalização composta também podem ser definidos os dois tipos de descontos que já foram discutidos no capítulo anterior, isto é, desconto racional(por dentro) e desconto comercial(por fora). Na prática desconto compostos tem pouca aplicação. O racional é utilizado por equivalência de capitais com juros compostos e o comercial é utilizado em uma técnica de depreciação. 2.4.1 Desconto Racional A taxa de desconto i (por dentro, ou racional) é usualmente denominada taxa de desconto e é muito utilizada pelo mercado financeiro. Pela expressão genérica de juros compostos podemos chegar a seguinte relação: ni FV PV 1 Que fornece o valor principal PV a partir de FV , e função dos parâmetros n e i . O valor do desconto “por dentro” dD ou racional, expresso em $, é obtido pela seguinte relação: PVFVDd Exemplo 9 Determinar o valor de investimento inicial que deve ser realizado no regime de juros compostos, com uma taxa efetiva de 1% a.m., para produzir um montante acumulado de $1.000,00 no final de 12 meses. Determinar o valor do desconto por dentro, expresso em $. Teclas (modo RPN) Visor [f] CLEAR [FIN] Limpa os registros financeiros 12 [n] Registra o período 1 [i] Registra a taxa de juros 1000 [CHS] [FV] Registra o valor futuro [PV] 887,45 Retorna o valor presente do investimento 1000[x><y][-] 112,55 Retorna o valor do desconto racional Prof. Ms. Anderson Dias Gonçalves Matemática Financeira 29 Observe que o valor presenteo investimento é de –R$887,45. Como o desconto em reais é dado por R$1.000,00 – R$887,45 = R$ 112,55 2.4.2 Desconto Comercial O desconto comercial (“por fora”) é calculado sobre o valor futuro da operação. niFVPV )1( Que fornece o valor principal PV a partir de FV , e função dos parâmetros n e i . O valor do desconto “por fora” fD ou comercial , expresso em $, é obtido pela seguinte relação: PVFVD f Exemplo 10 Um título com valor de $10.000,00, com 60 dias para seu vencimento, é descontado no regime de juros compostos, com uma taxa de desconto “por fora” igual a 1,2% ao mês. Determinar o valor presente desse título e o valor do desconto composto, expresso em $. niFVPV )1( 44,9761$)012,01(10000 2 PV PVFVD f 56,238$44,976110000 fD Observação: O Excel não possui uma sintaxe direta para resolver desconto comercial, para essa solução, devemos programar a fórmula algébrica diretamente no exercício. Prof. Ms. Anderson Dias Gonçalves Matemática Financeira 30 2.5 Equivalências de capitais No regime de juros compostos, dois (ou mais) conjuntos de capitais são equivalentes com uma mesma taxa dada se as somas dos valores dos capitais de cada um desses conjuntos, calculados com essa taxa, em qualquer data, e em idênticas condições, produzem valores iguais. No regime de juros compostos consideraremos sempre a forma de desconto racional. Exemplo 11 Gustavo deseja financiar um novo computador, no valor de $2.000,00, pagando uma entrada de $500,00, uma prestação com vencimento em 60 dias no valor de $1.000,00 e outra prestação com vencimento em 120 dias. Sabendo que a loja costuma cobrar uma taxa de juros igual a 2% ao mês, no regime de juros compostos, qual o valor do terceiro pagamento? Solução: Primeiramente, devemos calcular a diferença do valor presente financiado, ou seja, qual valor é equivalente a $1.000,00 daqui a 60 dias? Teclas (modo RPN) Visor [f] CLEAR [FIN] Limpa os registros financeiros 2 [n] Registra o período 2 [i] Registra a taxa de juros 1000 [CHS] [FV] Registra o valor futuro [PV] 961,17 Retorna o valor presente 500 [+] 1461,17 Valor pago a vista 2000[x><y] [-] 538,83 Valor financiado para o terceiro pagamento [PV] 538,83 Registra o valor presente referente ao 3º pagamento 4 [n] 4 Registra o no período, 120 dias [FV] -583,25 Retorna o valor do terceiro pagamento Observação: O valor a ser financiado no 3º pagamento (E2) foi calculado subtraindo o valor da entrada de R$ 500,00 (B2) e do VP da 1ª prestação que foi de R$ 961,17 (E1). Prof. Ms. Anderson Dias Gonçalves Matemática Financeira 31 Exercícios complementares 1) A Corporação Paripiranga Ltda. assinou um contrato para a venda de um artigo por $92.000,00. A empresa receberá o pagamento apenas daqui a três anos. Sabe-se que o artigo custou á empresa um valor presente de $48.000,00 dois anos atrás. Qual a taxa efetiva mensal recebida pela empresa na operação da venda desse artigo? 2) Mariana não sabe onde investir os $180.000,00 que economizou e que pretende dispor por 3 anos. Um corretor de imóveis lhe oferece a oportunidade de comprar um lote de terreno numa área que nos próximos três anos receberá benfeitorias que provocarão um aumento natural de valor. O corretor afirma que daqui a três anos esse terreno estará valendo no mínimo $230.000,00. Sabe-se que Mariana espera remunerar seu investimento com uma taxa de juro mínima de 1,4% ao mês. A compra do terreno é uma boa opção de investimento? Por quê? 3) Uma pessoa tomou emprestados $10.000,00, obrigando-se a pagá-los em três parcelas mensais e iguais, com juros compostos de 5% a.m. De quanto serão essas parcelas se a primeira vencer a 90 dias do empréstimo? 4) Uma empresa deseja liquidar uma nota promissória de $10.000,00 vencida a três meses, e ainda antecipar o pagamento de outra de $ 50.000,00 com cinco meses a decorrer até seu vencimento.Determinar o valor do pagamento a ser feito de imediato pela empresa para liquidar essas duas notas promissórias, levando em consideração uma taxa de 1,2% ao mês, juros compostos, e assumindo os meses com 30 dias. 5) Um banco de investimento que opera com juros compostos de 1% ao mês está negociando um empréstimo com uma empresa que pode liquidá-lo com um único pagamento de $106.152,02, no final do 6º mês, a contar com a assinatura do contrato. Determinar o valor que deve ser abatido do principal desse empréstimo, no ato da contratação, para que esse pagamento seja limitado em $ 90.000,00, e para que a taxa de 1% ao mês seja mantida. 6) Determinar o valor de uma aplicação financeira que produz um valor de resgate de $ 10.000,00 ao final de 21 dias, com uma taxa de 1,5% ao mês, no regime de juros compostos. 7) Uma financiadora empresta dinheiro a 3%ao mês. Na data em que é feito o empréstimo, ficam retidos 5% do valor do empréstimo a título de seguro. Uma pessoa que toma o empréstimo para aplicar o capital emprestado à taxa de 4,5% ao mês. a) Se o empréstimo for por 60 dias, será um bom negócio? Justifique. b) Se o empréstimo for por 120 dias, será um bom negócio? Justifique. 8) Uma empresa tem dois pagamentos de $150.000,00 cada um, para efetuar no fim de dois e quatro meses, respectivamente. Propõe, em vez disso, pagar a dívida em três pagamentos iguais no fim de três, quatro e cinco meses, respectivamente. Calcule o valor desses pagamentos usando a taxa de 3,8%a.m. 9) Faltando três pagamentos mensais de $50.400,00 para o término de um contrato de financiamento, o devedor deseja liquidá-lo (na data em que deveria quitar o primeiro dos três) . Quanto deverá pagar se a taxa é de 3%a.m de juros compostos? 10) O capital de $20.000,00 aplicado no Banco do Futuro produziu, no fim de um ano, o montante de $34.000,00. Qual a taxa mensal no regime de juros compostos capaz de fazer a metade desse capital produzir esse mesmo montante no fim de um ano? Prof. Ms. Anderson Dias Gonçalves Matemática Financeira 32 RESPOSTAS 1) 1,0902 2) Calculando o PV para o terreno temos PV=139.431,67, como o preço do terreno é de $180.000,00 superior ao que Mariana desejaria pagar. Não seria uma boa alternativa. 3) $4.048,47 4) $57.469,39 5) $15.215,93 6) $9.896,32 7) a) Não será bom negócio, pois receberá 4,5%a.m e pagará 5,6%a.m b)Será bom negócio, pois receberá 4,5%a.m e pagará 4,3%a.m. 8) $103.824,64 9) $146.838,87 10) 10,7363%a.m. Prof. Ms. Anderson Dias Gonçalves Matemática Financeira 33 CAPÍTULO 3 – Taxas de juros Introdução Atualmente, no mercado financeiro, existe uma série de terminologias e conceitos sobre as taxas de juros que muitas vezes confundem os próprios profissionais das instituições especializadas. Neste capítulo, procuraremos abordar, de forma simples e clara, o conceito das principais terminologias existentes. Quando utilizamos a HP-12C percebemos que ela está baseada na condição de que a unidade referencial de tempo da taxa de juros coincide com a unidade referencial de tempo dos períodos de capitalização. Um taxa de 6%, por exemplo, pode ser interpretada como sendo: a) uma taxa de 6% ao ano, e nesse caso os períodos de capitalização (n) correspondem a anos; b) um taxa de 6% ao semestre, e nesse caso os períodos de capitalização (n) correspondem a semestres, e assim por diante. Entretanto, nos problemas práticos, as taxas de juros e os períodos de capitalização nem sempre satisfazem essas condições. 3.1 Taxa efetiva Taxa efetiva é a taxa de juros em que a unidade referencial de seu tempo coincidecom a unidade de tempo dos períodos de capitalização. São exemplos de taxas efetivas: 2% ao mês, capitalizados mensalmente; 3% ao trimestre, capitalizados trimestralmente; 6% ao semestre, capitalizados semestralmente; 10% ao ano, capitalizados anualmente. Nesse caso, tendo em vista a coincidência nas unidades de medida dos tempos da taxa de juros e dos períodos de capitalização, costuma-se dizer: 2% ao mês, 3% ao trimestre, 6% ao semestre, 10% ao ano. A taxa efetiva é utilizada nas calculadoras financeiras e nas funções financeiras das planilhas eletrônicas, como por exemplo, o Excel. 3.2 Taxas Proporcionais – Juros Simples Taxas proporcionais são taxas de juros fornecidas em unidades de tempo diferentes que, ao serem aplicadas a um mesmo principal durante um mesmo prazo, produzem um mesmo montante acumulado no final daquele prazo, no regime de juros simples. O conceito de taxas proporcionais está, portanto, diretamente ligado ao regime de juros simples, e é esclarecido pelos exemplos abaixo. Prof. Ms. Anderson Dias Gonçalves Matemática Financeira 34 Exemplo 1 Determinar os montantes acumulados no final de quatro anos, a partir de um principal de R$100, 00, no regime de juros simples, com as seguintes taxas de juros: a) 12% ao ano b) 6% ao semestre c) 1% ao mês Solução: a) (1 . ) 100(1 4.0,12) $148,00 FV PV n i FV FV R b) (1 . ) 100(1 8.0,06) $148,00 FV PV n i FV FV R c) (1 . ) 100(1 48.0,01) $148,00 FV PV n i FV FV R Ressaltamos que os cálculos foram realizados no regime de juros simples, e que nos três casos o principal e o prazo foram os mesmos. Nota-se que, para esse tipo de cálculo a HP 12C não é muito eficaz. Como o montante obtido no final de quatro anos foi sempre igual a R$ 148, 00, podemos concluir que as taxas de 12% a.a., 6% a.s. e 1% a.m. são proporcionais, pois produzem o mesmo montante, ao serem aplicadas sobre o mesmo principal, pelo mesmo prazo no regime de juros simples. 3.3 Taxas Equivalentes – Juros Compostos Taxas equivalentes são taxas de juros fornecidas em unidades de tempo diferentes que ao serem aplicadas a um mesmo principal durante um mesmo prazo produzem um mesmo montante acumulado no final daquele tempo, no regime de juros compostos. O conceito de taxas equivalentes está, portanto, diretamente ligado ao regime de juros compostos, e é esclarecido pelos exemplos dados abaixo. Assim vemos que a diferença entre taxas equivalentes e taxas proporcionais se prende exclusivamente ao regime de juros considerado. As taxas proporcionais se baseiam em juros simples e as taxas equivalentes se baseiam em juros compostos. Exemplo 2 Determinar os montantes acumulados no final de quatro anos, a partir de um principal de R$100, 00, no regime de juros compostos, com as seguintes taxas de juros: a) 12,682% ao ano b) 6,1520% ao semestre c) 1% ao mês Prof. Ms. Anderson Dias Gonçalves Matemática Financeira 35 Solução (a) Teclas (modo RPN) Visor [f] CLEAR [FIN] Zerar os registros financeiros 4 [n] 4,00 Armazena o tempo. 12,682 [i] 12,68 Armazena a taxa de juros ao ano. 100 [CHS] [PV] -100,00 Armazena o principal [FV] 161,22 Valor futuro (montante) Solução (b) Teclas (modo RPN) Visor [f] CLEAR [FIN] Zerar os registros financeiros 8 [n] 8,00 Armazena o tempo. 6,1520 [i] 6,15 Armazena a taxa de juros ao semestre. 100 [CHS] [PV] -100,00 Armazena o principal [FV] 161,22 Valor futuro (montante) Solução (c) Teclas (modo RPN) Visor [f] CLEAR [FIN] Zerar os registros financeiros 48 [n] 48,00 Armazena o tempo. 1 [i] 1,00 Armazena a taxa de juros ao mês. 100 [CHS] [PV] -100,00 Armazena o principal [FV] 161,22 Valor futuro (montante) Observamos que os cálculos foram realizados no sistema de juros compostos, e que nos três casos o principal e o prazo foram os mesmos. Como o montante obtido no final de quatro anos foi sempre o mesmo, $161,22, pode concluir que as taxas 12,682% ao ano, 6,1520% ao semestre e 1% ao mês são taxas equivalentes, pois produzem o mesmo montante ao serem aplicadas sobre o mesmo principal, pelo mesmo prazo, no regime de juros compostos. No Excel podemos fazer da seguinte maneira: Prof. Ms. Anderson Dias Gonçalves Matemática Financeira 36 Exemplo 3 Determinar a taxa anual e semestral que é equivalente à taxa de 1% ao mês. Solução: Suponha inicialmente que você tenha a disposição R$ 100,00 para realizar um investimento que lhe dê uma rentabilidade de 1% a.m. Taxa anual Teclas (modo RPN) Visor [f] CLEAR [FIN] Zerar os registros financeiros 12 [n] 12 Armazena o período de 12 meses 1 [i] 1 Armazena a taxa de juros mensal 100 [CHS] [PV] -100,00 Armazena o principal [FV] 112,68 Calcula o valor futuro ao longo do 12 meses. 100[-] 12,68 Taxa anual equivalente à 1% a.m. Taxa semestral Teclas (modo RPN) Visor [f] CLEAR [FIN] Zerar os registros financeiros 6 [n] 6 Armazena o período de 12 meses 1 [i] 1 Armazena a taxa de juros mensal 100 [CHS] [PV] -100,00 Armazena o principal [FV] 106,15 Calcula o valor futuro ao longo do 6 meses. 100[-] 6,15 Taxa anual equivalente à 1% a.m. Quando queremos encontrara a taxa equivalente algebricamente, podemos utilizar a seguinte fórmula: 1 1 .100 Nq Nt q ti i Em que: qi é a taxa que queremos encontrar ti é a taxa que temos Nq é o período que queremos encontrar Nt é o período que temos Utilizando a fórmula acima no exemplo 3 para encontrarmos a taxa anual: Taxa anual equivalente a 1% a.m Taxa semestral equivalente a 1% a.m 12 1 1 1 .100 1 0,01 1 .100 12,68% . Nq Nt q t q q i i i i a a 6 1 1 1 .100 1 0,01 1 .100 6,15% . Nq Nt q t q q i i i i a s Prof. Ms. Anderson Dias Gonçalves Matemática Financeira 37 Aplicando a fórmula acima no Excel: Exemplo 4 Determinar a taxa mensal que é equivalente à taxa de 10% ao ano. Nesse caso, suponha que você tenha $100,00 para aplicar durante um ano; qual o valor futuro acumulado no final de um ano, sabendo que a taxa é de 10% a.a.? Logicamente, teremos um valor futuro de $ 110,00. Sendo assim, qual a taxa mensal que nos levaria a acumular um $ 110,00 em um ano com um investimento de $ 100,00? Teclas (modo RPN) Visor [f] CLEAR [FIN] Zerar os registros financeiros 12 [n] 12,00 Armazena o período 100 [CHS] [PV] -100,00 Armazena o principal 110 [FV] 110,00 Armazena o valor futuro (montante) [i] 0,80 Calcula a taxa mensal equivalente à 10% a.a. Taxa mensal equivalente a 10% a.a 1 12 1 1 .100 1 0,10 1 .100 0,8% . Nq Nt q t q q i i i i a m Prof. Ms. Anderson Dias Gonçalves Matemática Financeira 38 3.4 Taxa Nominal Taxa nominal é a taxa de juros em que a unidade referencial de seu tempo não coincide com a unidade de tempo dos períodos de capitalização. A taxa nominal geralmente é fornecida em termos anuais, e os períodos de capitalização podem ser semestrais, trimestrais, mensais ou diários. São exemplos de taxas nominais: 12% ao ano, capitalizados mensalmente; 24% ao ano, capitalizados semestralmente; 10% ao ano, capitalizados trimestralmente; 18% ao ano, capitalizados diariamente. A taxa nominal, apesar de bastante utilizada nomercado, não representa uma taxa efetiva e, por isso, não deve ser usada nos cálculos financeiros, no regime de juros compostos. Toda taxa nominal traz em seu enunciado uma taxa efetiva implícita, que é a taxa de juros a ser aplicada em cada período de capitalização. Essa taxa efetiva implícita é sempre calculada de forma proporcional, no regime de juros simples. Nos exemplos anteriores, a taxas efetivas que estão implícitas nos enunciados das taxas nominais são as seguintes: 12% ao ano, capitalizados mensalmente; mês ao %1 meses 12 a.a %12 24% ao ano, capitalizados semestralmente; semestre ao %12 semestres 2 a.a %24 10% ao ano, capitalizados trimestralmente; trimestreao %5,2 s trimestre4 a.a %10 18% ao ano, capitalizados diariamente; dia ao %05,0 dias 360 a.a %18 Devemos então abandonar os valores das taxas nominais e realizar todos os cálculos financeiros, no regime de juros compostos, com valores das taxas efetivas correspondentes, ou seja, 1% ao mês. 12% ao semestre, 2,5% ao trimestre e 0,05% ao dia. Conforme podemos observar, a taxa efetiva implícita de uma taxa nominal anual é sempre obtida no regime de juros simples. A taxa anual equivalente a essa taxa efetiva implícita é sempre maior que a taxa nominal que lhe deu origem, pois essa equivalência é sempre feita no regime de juros compostos. Essa taxa anual equivalente será tanto maior quanto maior for o número de períodos de capitalização da taxa nominal. Exemplo 5 Determinar as taxas efetivas anuais que são equivalentes a uma taxa nominal de 9% ao ano, com os seguintes períodos de capitalização: a) Mensal; b) Trimestral; c) Semestral. Prof. Ms. Anderson Dias Gonçalves Matemática Financeira 39 Como a taxa nominal é de 9% ao ano, basta dividir por 12 meses, para obtermos a taxa mensal. Assim, temos: %75,0 12 9 12 Nm i i ao mês a) Podemos obter esse resultado na HP-12C, pelos seguintes procedimentos: Teclas (modo RPN) Visor [f] CLEAR [FIN] Zerar os registros financeiros 12 [n] 12 Armazena o período de 12 meses 0,75 [i] 0,75 Armazena a taxa de juros mensal 100 [CHS] [PV] -100,00 Armazena o principal [FV] 109,38 Calcula o valor futuro ao longo dos 12 meses. 100[-] 9,38 Taxa anual equivalente à 0,75% a.m. b) Capitalização trimestral – taxa efetiva trimestral %25,2 4 %9 4 Nt i i ao trimestre Podemos obter esse resultado na HP-12C, pelos seguintes procedimentos: Teclas (modo RPN) Visor [f] CLEAR [FIN] Zerar os registros financeiros 4 [n] 4 Armazena o período de 4 trimestres 2,25 [i] 2,25 Armazena a taxa de juros trimestral 100 [CHS] [PV] -100,00 Armazena o principal [FV] 109,30 Calcula o valor futuro ao longo dos 4 trimestres. 100[-] 9,31 Taxa anual equivalente à 2,25% a.t. c) Capitalização Semestral – Taxa efetiva semestral %5,4 2 %9 2 Ns i i ao semestre Podemos obter esse resultado na HP-12C, pelos seguintes procedimentos: Teclas (modo RPN) Visor [f] CLEAR [FIN] Zerar os registros financeiros 2 [n] 2 Armazena o período de 2 semestres 4,5 [i] 4,5 Armazena a taxa de juros semestral 100 [CHS] [PV] -100,00 Armazena o principal [FV] 109,20 Calcula o valor futuro ao longo dos 2 semestres. 100[-] 9,20 Taxa anual equivalente à 4,5% a.s. Prof. Ms. Anderson Dias Gonçalves Matemática Financeira 40 No Excel, usando a fórmula de taxa equivalente encontramos: Se repetirmos esse mesmo problema para as taxas nominais de 12% a.a., 24%a.a. e 36%a.a., obtemos os resultados indicados na tabela abaixo, com duas casas decimais: Taxa nominal anual (%) Taxas efetivas anuais equivalentes (em %) quando o período de capitalização for anual semestral trimestral Mensal 9,0 9,0 9,20 9,31 9,38 12,0 12,0 12,36 12,55 12,68 24,0 24,0 25,44 26,25 26,82 36,0 36,0 39,24 41,16 42,58 Ao analisarmos os valores da tabela acima, podemos tirar as seguintes conclusões: a) a taxa efetiva anual é sempre maior que a taxa nominal anual correspondente; b) a diferença entre essas duas taxas aumenta quando: - aumenta o número de períodos de capitalização; - aumenta o valor da taxa nominal. 3.5 Taxa Média de Juros A taxa média de juros tem como base teórica o conceito matemático de média geométrica. Do ponto de vista da matemática financeira, podemos calcular a taxa média de um conjunto de taxas extraindo a raiz n-ésima, tomando-se como base o número de termos do próprio conjunto de taxas. Suponha um conjunto de taxas (5%, 7% e 2%); nesse exemplo, temos 3 termos. 1 ( ) 1 21 .(1 )....(1 ) 1 .100 n média ni i i i Em que n = número de taxas analisadas Exemplo 6 Abaixo temos a variação do IGP-M (FGV) acumulada cinco meses. Calcule a taxa média. Prof. Ms. Anderson Dias Gonçalves Matemática Financeira 41 IGP-M/FGV (mês 1)=0,62% IGP-M/FGV (mês 2)=0,23% IGP-M/FGV (mês 3)=0,56% IGP-M/FGV (mês 4)=1,00% IGP-M/FGV (mês 5)=0,86% 1 5 ( ) ( ) 1 0,0062 .(1 0,0023).(1 0,0056).(1 0,01).(1 0, 0086) 1 .100 0,65% . média média i i a m 3.6 Taxa real de juros A taxa real de juros nada mais é que a apuração de ganho ou perda em relação a uma taxa de inflação ou de um custo de oportunidade. Na verdade, significa dizer que a taxa real de juros é o verdadeiro ganho financeiro. Se considerarmos que determinada aplicação financeira render 10% em um determinado período, e que no mesmo período ocorreu uma inflação de 8%, é correto afirmar que o ganho real dessa aplicação não foi 10%, tendo em vista que o rendimento correspondente sofreu uma desvalorização de 8% no mesmo período; dessa forma temos de encontrar qual é o verdadeiro ganho em relação à inflação, ou seja, temos de encontrar a Taxa Real de Juros. O cálculo da taxa real pode ser feito através da seguinte expressão: 1001 ___1 _1 Re_ monetáriaoatualizaçãdetaxa efetivataxa alTaxa Exemplo 6 Suponha que determinada aplicação financeira tenha rendido no mês de junho uma taxa efetiva de 5% e que a variação do IGP-M(Índice Geral de Preços de Mercado) no mesmo mês foi de 4%. Qual a taxa real que remunerou tal aplicação? Solução: 1001 ___1 _1 Re_ monetáriaoatualizaçãdetaxa efetivataxa alTaxa %96154,01001 )04,01( 05,01 Re_ alTaxa no período Observa-se que um capital corrigido pela taxa de atualização monetária de 4% e sobre o montante obtido aplica-se a taxa de juros real de 0,96154%, será obtido um capital mais uma taxa de juros de 5%. Suponha um capital hipotético =$100.000,00 Taxa de atualização monetária =4% Prof. Ms. Anderson Dias Gonçalves Matemática Financeira 42 Taxa de juros real =0,96154% Valor principal corrigido= 00,000.104$04,01000.100 Valor dos juros real = 00,000.1$ 100 96154,0 .000.104 Valor final de resgate =$105.000,00 3.7 Outras taxas do mercado financeiro Taxa prefixada: possibilita ao aplicador ou tomador dos recursos saber, quando da data da contratação da operação o valor final a ser pago ou resgatado, sem depender do conhecimento da variação de algum indicador econômico ou financeiro. Taxa bruta: é aquela em que não são considerados os efeitos dos impostos sobre a rentabilidade da aplicação financeira. Taxa líquida: é aquela obtida considerando o valor da aplicação e o valor do resgate líquido, já levando em conta o desconto dos impostos. Taxa over: é aquela taxa de juros que é dividida por 30 (mês comercial), encontrando-se
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