RU1CNnWDk19OQ
Ilustracja przedstawia stos monet ułożony jedna na drugiej.

Ciąg arytmetyczny i geometryczny 

Źródło: dostępny w internecie: pxhere.com, domena publiczna.

8. Lokaty pieniężne i kredyty bankowe

RRli4WkAMyemA1
Źródło: dostępny w internecie: commons.wikimedia.org, licencja: CC BY 2.0.

W tym materiale kilka informacji na temat sposobu oprocentowania, zwanego procentem składanym.

W średniowieczu ten sposób oprocentowania pożyczek, uważany był za najgorszy rodzaj lichwy i potępiany w wielu krajach. Bankierzy mimo to oszukiwali algorytmu, który pozwoli na określenie po ilu latach kapitał złożony na dany procent składany podwoi się. W 1494 r. włoski matematyk Luca Pacioli w pracy Summa de Arithmetica podaje wzór, tzw. regułę 72, dzięki której można w przybliżeniu określić poszukiwany okres.

1613 r. angielski matematyk Richard Witt opublikował pracę Arithmeticall Questions, którą uważa się za przełomową w historii badań związanych z procentem składanym, gdyż cała była poświęcona tym zagadnieniom. Zawierała między innymi ponad 100 przykładów obliczeń związanych z zastosowaniem procentu składanego.

Twoje cele
  • Wykonasz obliczenia pieniężne.

  • Zastosujesz obliczenia z zastosowaniem procentu składanego.

  • Dobierzesz model matematyczny do rozwiązania problemu z kontekstem realistycznym.

Jedno z najbardziej znanych zastosowań ciągu geometrycznego wiąże się ze wzrostem (lub spadkiem) pewnych wielkości o stałym tempie procentowym. Przykłady takiego wzrostu można zaobserwować w operacjach bankowych lub obliczeniach demograficznych.

Przypomnijmy:  zwiększając jakąś wielkość o p%, należy ją pomnożyć przez 1+p100.  

Przykład 1

Pan Włodek zaciągnął w banku pożyczkę w wysokości 5000  na okres dwóch lat, oprocentowaną w skali roku 20% z kapitalizacją roczną. Obliczymy, jaki będzie dług pana Włodka na koniec dwuletniego okresu.

Rozwiązanie:

Kwoty długu w kolejnych latach tworzą ciąg geometryczny.

Kwota pożyczki: a 1 =   K 0   =   5   000.

Kwota do spłacenia po roku:

a 2 =   K 1 =   5   000   ·   ( 1   +   20 100 ) 1

Kwota do spłacenia po dwóch latach:

a 3   =   K 2 = 5000 ( 1 + 20 100 ) 2

Obliczamy kwotę zadłużenia:

K2=5000·1,44=7200

Odpowiedź:

Dług pana Włodka będzie wynosił 7200 .

Przykład 2

2020 roku liczba ludności pewnego miasteczka wynosiła 3000 mieszkańców. Prognozowany roczny przyrost naturalny na najbliższe lata to 50 promili. Obliczymy, ilu mieszkańców byłoby w tym miasteczku w 2030 roku, gdyby tempo przyrostu utrzymało się przez cały ten okres.

Rocznie liczba ludności wzrastałaby

1+501000=1,050 razy.

Zatem po dziesięciu latach wynosiłaby

3000·1,050104887

Odpowiedź:

Po dziesięciu latach ludność miasteczka zwiększyłaby się o około 1887 osób i liczyła około 4887 mieszkańców.

Przykład 3

2020 roku liczba ludności pewnego miasteczka wynosiła 3000 mieszkańców. Prognozowany roczny przyrost naturalny na najbliższe lata to 50 promili. Obliczymy, ilu mieszkańców byłoby w tym miasteczku w 2030 roku, gdyby tempo przyrostu utrzymało się przez cały ten okres.

Rocznie liczba ludności wzrastałaby

1+501000=1,050 razy.

Zatem po dziesięciu latach wynosiłaby

3000·1,050104887

Odpowiedź:

Po dziesięciu latach ludność miasteczka zwiększyłaby się o około 1887 osób i liczyła około 4887 mieszkańców.

Procent składany to sposób oprocentowania wkładu pieniężnego polegający na tym, że odsetki za dany okres oprocentowania są doliczane do wkładu (podlegają kapitalizacji) i w ten sposób „składają się” na zysk wypracowywany w okresie następnym.

Zatem kapitalizacja odsetek to powiększanie kapitału poprzez dopisanie odsetek, które zostały wygenerowane przez ten kapitał, czyli przekształcenie odsetek w kapitał. Czas, po którym następuje dopisanie odsetek do kapitału, nazywamy okresem kapitalizacji.

Łatwo zauważyć, że kapitał złożony na procent składanyprocent składanyprocent składany zwiększa się o wiele szybciej niż na procent prosty. Oczywiście im częstsza kapitalizacja, tym kapitał wzrasta szybciej. W modelu kapitalizacji ciągłej, odstęp między kapitalizacjami maleje do zera.

Wykorzystanie zasady oprocentowania składanego nie wymaga obliczania wartości kapitału i odsetek w poszczególnych okresach kapitalizacji. Podobnie jak w przypadku procentu prostego, możemy skorzystać z prostego wzoru. Przy czym w obliczeniach nie będziemy uwzględniać podatku od odsetek.

Ważne!

Wzór na procent składany

Oznaczmy:
K0 – kapitał początkowy,
K – kapitał końcowy,
n – liczba lat depozytu,
m – liczba kapitalizacji w roku,
p100 – roczna stopa procentowa.

Jeśli kapitalizacja odbywa się raz w roku, to:

K=K0·1+p100n

Jeśli kapitalizacja odbywa się m razy w roku, to:

K=K0·1+pm·100n·m

Zastosowanie wzoru na procent składany prześledzimy na przykładach.

W przypadku uzyskania ułamka dziesiętnego nieskończonego, będziemy podawać kwotę z dokładnością do części setnych.

Przykład 4

Klient wpłacił do banku 8000  na dwuletnią lokatę z oprocentowaniem rocznym w wysokości 5%. Odsetki dopisywane są do kapitału po upływie każdego roku.

Obliczymy, jaka będzie wartość oszczędności na koniec okresu oszczędzania.

Rozwiązanie:

Dane:

K0=8000 

n=2

p100=5100

Szukane:

K=?

Korzystamy ze wzoru na procent składanyprocent składanyprocent składany.

K=8000·1+51002

K=8000·1,052

K=8000·1,1025=8820

Odpowiedź:

Kwota oszczędności na koniec okresu oszczędzania będzie równa 8820 .

Przykład 5

Kwotę w wysokości 15000  wpłacono na czteroletnią lokatę z rocznym oprocentowaniem 2% i coroczną kapitalizacją odsetek.

Obliczymy kwotę odsetek, jaką bank dopisze na koniec okresu oszczędzania.

Rozwiązanie:

Dane:

K0=15000 

n=4

p100=2100

Szukane:

K=?

Kwota odsetek =?

Korzystamy ze wzoru na procent składany.

K=15000·1+21004

K=15000·1,024

K=16236,481...16236,48

Obliczamy kwotę odsetek, jako różnicę między kwotą końcową, a wpłaconą.

16236,48-15000=1236,48

Odpowiedź:

Uzyskana kwota odsetek jest równa 1236,48 .

Pokażemy teraz, jak obliczyć kapitał końcowy, gdy odsetki kapitalizowane są co pół roku, korzystając z tego samego wzoru, co w poprzednich przykładach.

Przykład 6

Kwotę 12000  wpłacono na 2 lata na procent składany, z rocznym oprocentowaniem lokat 4%. Odsetki kapitalizowane są co pół roku.

Obliczymy wartość kapitału po zakończeniu lokaty.

Rozwiązanie:

K0=12000 

Kapitalizacja odsetek odbywa się co pól roku, więc w ciągu 2 lat dobędzie się czterokrotnie.

n=4

Oprocentowanie w skali roku wynosi 4%, zatem półroczne będzie równe 2%.

p100=2100

Stąd:

K=12000·1+21004

K=12000·1,024

K=12000·1,0824321...12989,19

Odpowiedź:

Kwota oszczędności na koniec okresu oszczędzania będzie równa o 12989,19 .

Przykład 7

Obliczymy, jaki dochód przyniesie po dwóch latach lokata 20000 , która jest oprocentowana w stosunku rocznym w wysokości 8%, a odsetki są kapitalizowane co kwartał.

Rozwiązanie:

K0=20000 

n=2

m=4

p100=8100

Powyższe dane podstawiamy do wzoru:

K=K0·1+pm·100n·m

K=20000·1+84·1004·2

Obliczamy:

K=20000·1+84008

K=20000·1,028

K23433,18 

Obliczamy, jaki dochód przyniesie lokata.

K-K0=23433,18-20000=3433,18

Odpowiedź:

Lokata przyniesie dochód w wysokości 3433,18 .

Od odsetek dopisywanych do kapitału złożonego na lokatę, pobierany jest podatek. W praktyce na procent składanyprocent składanyprocent składany stosowany jest więc nieco inny wzór niż ten, który do tej pory wykorzystywaliśmy.

Jeśli potrącony jest r-procentowy podatek od odsetek to procent składany obliczamy ze wzoru:

K=K0·1+pm·100·1-r100n·m
Przykład 8

Beata założyła w banku roczną lokatę (na procent składany) w wysokości 4800 .

Oprocentowanie roczne tej lokaty jest stałe i wynosi 6%.

Kapitalizacja odsetek odbywa się co kwartał.

Bank pobiera od każdych naliczonych odsetek 18% podatku od dochodów kapitałowych, oblicz, jaką kwotą będzie dysponować Beata po roku.

Rozwiązanie:

K0=4800 

n=1

m=4

p100=6100

r100=18100

Korzystamy ze wzoru, w którym uwzględniony jest podatek od odsetek.

K=4800·1+64·100·1-181001·4

K=4800·1+0,015·0,821·4

K=4800·1,01234

K5040,55 

Odpowiedź:

Po roku Beata będzie dysponować kwotą równą 5040,55 .

Polecenie 1

Zapoznaj się z animacją. Spróbuj samodzielnie rozwiązać prezentowane tam zadania i dopiero następnie porównaj rozwiązania.

Animacja multimedialna

RgqhOqfFpkfp8
Film nawiązujący do treści lekcji dotyczącej pojęcia procenta składanego.
Polecenie 2

Ewelina wpłaciła do banku na dwuletnią lokatę 10000  z rocznym oprocentowaniem w wysokości 3% i coroczną kapitalizacją odsetek. Oblicz, jaką kwotę odsetek uzyska na koniec okresu oszczędzania.

Zestaw ćwiczeń interaktywnych

1
Pokaż ćwiczenia:
R1apaLiUIBjgm1
Ćwiczenie 1
Patryk wpłacił do banku pięć tysięcy złotych na dwa lata z rocznym oprocentowaniem w wysokości dwóch procent i coroczną kapitalizacją odsetek. Jaką kwotę odsetek uzyska Patryk na koniec okresu oszczędzania? Zaznacz poprawną odpowiedź. Możliwe odpowiedzi: dziesięć złotych, czterysta cztery złote, sto złotych, dwieście dwa złote.
R1P6HUXWhNwbb1
Ćwiczenie 2
Pani Justyna wpłaciła do banku na rok cztery tysiące złotych na z oprocentowaniem rocznym dwanaście procenti comiesięczna kapitalizacją odsetek. Jaką kwotą będzie dysponowała pani Justyna na koniec okresu oszczędzania? Zaznacz poprawną odpowiedź. Możliwe odpowiedzi: 1. cztery tysiące razy w nawiasie jeden dodać jedna dwunasta razy dwanaście setnych po nawiasie do potęgi pierwszej złotych., 2. cztery tysiące dodać w nawiasie jeden dodać jedna dwunasta złotych., 3. cztery tysiące razy w nawiasie jeden dodać jedna setna po naiwasie do potęgi dwunastej złotych., 4. dwanaście razy cztery tysiące razy w nawiasie jeden dodać dwanaście setnych złotych.
RJwt6BFFaKdSR1
Ćwiczenie 3
Pani Adela już od roku nie płaci czynszu za mieszkanie. Czynsz miesięczny wynosi czterysta zł, a odsetki karne w wysokości dwa % (w skali miesięcznej) doliczane są co miesiąc i co miesiąc dopisywane do długu. Jakiej wysokość ma już dług pani Adela? Możliwe odpowiedzi: 1. czterysta, plus, nawias, jeden, plus, początek ułamka, dwa, mianownik, sto, koniec ułamka, zamknięcie nawiasu, indeks górny, dwanaście, 2. czterysta, razy, nawias, jeden, plus, początek ułamka, dwa, mianownik, sto, koniec ułamka, zamknięcie nawiasu, indeks górny, dwanaście, 3. czterysta, razy, nawias, jeden, plus, początek ułamka, dwa, mianownik, sto, razy, dwanaście, koniec ułamka, zamknięcie nawiasu, indeks górny, dwanaście, 4. czterysta, plus, nawias, jeden, plus, początek ułamka, dwa, mianownik, sto, razy, dwanaście, koniec ułamka, zamknięcie nawiasu, indeks górny, dwanaście
RAAqwpf6oyT0c2
Ćwiczenie 4
Kwotę piętnaście tysięcy złotych wpłacono na półtoraroczną lokatę z rocznym oprocentowaniem cztery procent. Odsetki kapitalizowane są co kwartał. Wskaż czy zdanie jest prawdziwe czy fałszywe: 1. Odsetki po skończonym okresie oszczędzania od wpłaconego kapitału początkowego wyniosą więcej niż tysiąc złotych. 2. Aby obliczyć wartość kapitału końcowego, możemy skorzystać ze wzoru ka równa się piętnaście tysięcy razy w nawiasie jeden dodać cztery setne po naiwasie do potęgi en, gdzie en równa się półtora. 3. Po skończony okresie oszczędzania stan konta będzie większy niż piętnaście tysięcy dziewięćset złotych.
R1eaQynQeecw22
Ćwiczenie 5
Polecenie: Kapitał w wysokości dwadzieścia tysięcy złotych złożono na trzyletnią lokatę. Stopa procentowa wynosi pięć procent, a odsetki kapitalizowane są co sześć miesięcy. Uzupełnij obliczenia prowadzące do wyznaczenia wartości odsetek, które bank dopisze do kapitału na koniec okresu oszczędzania. Wstaw odpowiednie liczby: Kapitał został złożony na trzy lata, zatem en równa się (tu uzupełnij) Odsetki kapitalizowane są co sześć miesięcy, zatem dwa razy w roku, czyli em równa się (tu zupełnij) a  pe sto równa się (tu uzupełnij)
RcL6HVtLsnrB52
Ćwiczenie 6
Uzupełnij zdania, wstawiając odpowiednie wyrazy: (tu uzupełnij) odsetek to powiększanie kapitału poprzez dopisanie odsetek, które zostały wygenerowane przez ten (tu uzupełnij), czyli przekształcenie odsetek w kapitał. Czas, po którym następuje dopisanie odsetek do kapitału, nazywamy (tu uzupełnij). Możliwe odpowiedzi: 1. procent składany, 2. procent prosty, 3. Kapitalizacja, 4. procentem, 5. odsetki, 6. kapitał, 7. okresem .
RGNF1SGHZdmNP2
Ćwiczenie 7
Pan Henryk wpłacił do banku pewną kwotę na dziesięcioletnią lokatę z rocznym oprocentowaniem pięć %. Po ukończonym okresie lokaty otrzymał osiem tysięcy sto zł. Obliczamy, jaką kwotę wpłacił do banku pan Henryk.
Poukładaj w odpowiedniej kolejności rozwiązanie poniższego zadania. Złap element i przesuń go w górę lub w dół.
Rozwiązanie: Elementy do uszeregowania: 1. Liczba kapitalizacji w roku:
m, równa się, jeden, 2. K indeks dolny, zero, koniec indeksu dolnego, równa się, osiem tysięcy sto, podzielić na, jeden przecinek sześć dwa, 3. osiem tysięcy sto, w przybliżeniu równe, K indeks dolny, zero, koniec indeksu dolnego, razy, jeden przecinek sześć dwa zł, 4. osiem tysięcy sto, równa się, K indeks dolny, zero, koniec indeksu dolnego, razy, nawias, jeden, plus, początek ułamka, pięć, mianownik, jeden, razy, sto, koniec ułamka, zamknięcie nawiasu, indeks górny, dziesięć, razy, jeden, koniec indeksu górnego, 5. Powyższe dane podstawiamy do wzoru:, 6. Kapitał początkowy:
K indeks dolny, zero, koniec indeksu dolnego, równa się, ?, 7. osiem tysięcy sto, równa się, K indeks dolny, zero, koniec indeksu dolnego, razy, nawias, jeden przecinek zero pięć, zamknięcie nawiasu, indeks górny, dziesięć, koniec indeksu górnego, 8. K, równa się, K indeks dolny, zero, koniec indeksu dolnego, razy, nawias, jeden, plus, początek ułamka, p, mianownik, m, razy, sto, koniec ułamka, zamknięcie nawiasu, indeks górny, n, razy, m, koniec indeksu górnego, 9. osiem tysięcy sto, równa się, K indeks dolny, zero, koniec indeksu dolnego, razy, nawias, jeden, plus, początek ułamka, pięć, mianownik, sto, koniec ułamka, zamknięcie nawiasu, indeks górny, dziesięć, koniec indeksu górnego, 10. Obliczamy:, 11. Wyznaczamy kwotę, którą wpłacił do banku pan Henryk:, 12. Odpowiedź: Pan Henryk wpłacił do banku pięć tysięcy zł., 13. Kapitał końcowy:
K, równa się, osiem tysięcy sto zł, 14. Liczba lat depozytu:
n, równa się, dziesięć, 15. K indeks dolny, zero, koniec indeksu dolnego, równa się, pięć tysięcy zł, 16. Roczna stopa procentowa:
początek ułamka, p, mianownik, sto, koniec ułamka, równa się, początek ułamka, pięć, mianownik, sto, koniec ułamka
3
Ćwiczenie 8

Kapitał w wysokości 1000  złożono na lokatę przy rocznej stopie procentowej p%. Odsetki naliczane są co dwa miesiące. Zapisz, jaka będzie wysokość złożonego kapitału po upływie roku.

3
Ćwiczenie 9

Udzielono pożyczki w wysokośc 6000  na 2 lata. Umowa przewiduje oprocentowanie w wysokości 10% w skali roku. Kapitalizacja odsetek następuje co 6 miesięcy. Oblicz, jaką kwotę trzeba będzie oddać.

Słownik

procent składany
procent składany

to sposób oprocentowania wkładu pieniężnego polegający na tym, że odsetki za dany okres oprocentowania są doliczane do wkładu (podlegają kapitalizacji) i w ten sposób „składają się” na zysk wypracowywany w okresie następnym