Logga in
| | 6 sidor teori |
| | 13 Uppgifter - Nivå 1 - 3 |
| | Varje lektion är menad motsvara 1-2 lektioner i klassrummet. |
Ett vanligt användningsområde för geometriska summor är för att beräkna hur mycket pengar det kommer att finnas på ett sparkonto där man gör regelbundna insättningar. De kan också användas för att beräkna amortering och ränta för olika typer av lån.
I den här lektionen går vi igenom följande begrepp:
Jennie vet att hon kommer att behöva köpa en cykel som kostar 5 000 kr om två år. Hon är ordentlig av sig, så hon vill sätta in pengar på sitt bankkonto redan nu så att hon har råd med cykeln när det väl behövs. Vad är nuvärdet av dessa 5 000 kr om Jennies bankonto har en ränta på 3 %?
Sätt in värden
.VL /1,03^2.=.HL /1,03^2.
Omarrangera ekvation
Slå in på räknare
Avrunda till närmaste heltal
Jennie måste sätta in 4 713 kr på kontot för att ha råd med cykeln om två år. Nuvärdet av 5 000 kr är alltså 4 713 kr när sparperioden är två år och räntan 3 %.
När man tar ett lån måste man betala av lånet, vilket kallas att amortera, och man måste även betala ränta. För ett annuitetslån är summan av amortering och ränta konstant vilket innebär att varje inbetalning är lika stor. Storleken på inbetalningarna kallas för lånets annuitet och kan beräknas med hjälp av geometriska summor.
Tilda ska låna pengar till att köpa en optimistjolle för 25 000 kr. Hon tar ett annuitetslån med 4 % ränta som ska återbetalas en gång per år över fem år. Vad blir annuiteten?
Lägger man ihop slutvärdena för alla dessa avbetalningar får man x + x * 1,04 + x * 1,04^2 + x * 1,04^3 + x * 1,04^4, vilket är en geometrisk summa med n=5 termer, kvoten k=1,04 och startvärdet a=x. Sätter man in detta i formeln för geometrisk summa får man a(k^n - 1)/k - 1=x(1,04^5 - 1)/1,04 - 1. Slutvärde för annuitetslånet ska vara lika stort som om hela lånesumman hade betalas tillbaka efter fem år, vilket ju var 25 000 * 1,04^5 kr. Vi sätter dessa två uttryck lika med varandra och löser ut x.
VL * (1,04 - 1)=HL* (1,04 - 1)
.VL /(1,04^5 - 1).=.HL /(1,04^5 - 1).
Slå in på räknare
Avrunda till närmaste heltal
Tildas annuitet blir alltså 5 616 kr, vilket är vad hon betalar varje år.
Om man tar ett lån kan man använda ett kalkylprogram för att bl.a. beräkna hur ens räntekostnad förändras när lånet amorteras. Antag att man tar ett lån på 250 000 kr år 2017 som ska betalas av med rak amortering på 10 år. Årsräntan är 5,4 %. I ett kalkylark kan man då skriva in rubriker på det man vill hålla koll på, t.ex. som nedan.
=c2-b3för att få reda på hur stort lånebeloppet är år 2018.
=c2*0,054för att ta reda på hur mycket 5,4 % av lånebeloppet 250 000 är.
=e2/12.
Eftersom pengarna växer exponentiellt kan slutvärdet y bestämmas med en exponentialfunktion. Vi vet att värdet idag, dvs. nuvärdet, är 3 000 kr, räntan är 5 % och tiden som pengarna sitter på kontot är 10 år. Vi sätter in detta i formen för en exponentialfunktion och beräknar.
Slutvärdet är 4 887 kr.
Nu vet vi att slutvärdet ska vara 100 000 kr efter 2 år. Vi sätter in det vi vet i den generella formeln för en exponentialfunktion och löser ut C.
Nuvärdet är 90 703 kr så det måste Penelope sätta in på banken om hon ska kunna ha sitt bröllop om 2 år.
Pengarna har vuxit med 2,5 % och hunnit bli 15 000 kr efter 3 år. Eftersom pengarna växer med lika många procent varje år kan summan på kontot beskrivas med exponentialfunktionen y=C* a^x, där y är slutvärdet, C är nuvärdet, a är räntan uttryckt som en förändringsfaktor och x är tiden.
Nuvärdet av pengarna är alltså ca 13 929 kr.
För att beräkna slutvärdet om 10 år så utgår vi från nuvärdet 13 929 kr och beräknar y efter 10 år.
Slutvärdet är 17 830 kr.
Marcel tänker sätta in 2 000 kr på ett sparkonto i slutet av varje år. Han tänker göra sin första insättning i slutet av år 2013 och den sista i slutet av år 2020. Marcel räknar med en årlig ränta på 2 %. Hur mycket pengar kommer han att ha på sitt konto omedelbart efter den sista insättningen? Svara i hela kronor.
Vi kan beräkna summan genom att titta på varje insättning för sig. Den första insättningen på 2 000 kr görs 2013 och är på banken tom. år 2020, dvs. i 7 år. Det betyder att slutvärdet för den insättningen blir 2 000* 1,02^7 kr. Den andra insättningen görs ett år senare och kommer därför att vara på kontot i 6 år vilket ger slutvärdet 2 000*1,02^6 kr. Nästa insättning kommer att få slutvärdet 2 000* 1,02^5 kr osv. fram till den sista insättningen på 2 000 kr. Genom att summera alla slutvärden kan vi beräkna hur mycket pengar som finns på kontot år 2020: 2 000* 1,02^7+2 000* 1,02^6+...+2 000. Om vi vänder på summan ser vi tydligare att det är en geometrisk talföljd: 2 000+2 000* 1,02+...+2 000* 1,02^7. Talföljden har kvoten k=1,02 och det första elementet a=2 000. Det görs totalt n=8 insättningar så vi beräknar s_8 med formeln för geometrisk summa.
Marcel har alltså cirka 17 166 kr på banken i slutet av 2020.
Henrik ska blåsa upp 10 ballonger. I den första ballongen får han in 3 liter luft. Sedan blir han trött och mängden luft i ballongerna minskar då med 25 % per ballong. Hur mycket luft finns det sammanlagt i ballongerna när han har blåst upp allihopa? Avrunda till en decimal.
Vi vet att den första ballongen innehåller 3 liter. Om mängden luft han blåser in i nästa ballong är 25 % mindre än i den första kommer nästa ballong att innehålla 3* 0,75 liter. Den tredje ballongen innehåller 3* 0,75* 0,75 liter osv. vilket ger den geometriska summan 3+3* 0,75+3* 0,75^2+...+3* 0,75^9. Det finns n=10 termer, kvoten är k=0,75 och startvärdet är a=3. Vi sätter in detta i formeln för geometrisk summa.
Mängden luft i de 10 ballongerna är alltså cirka 11,3 liter.
Slutvärdet är det banken tjänar om Tony betalar tillbaka allt efter 20 år inklusive ränta. Genom att sätta in det vi vet i den allmänna formen för en exponentialfunktion kan vi beräkna slutvärdet.
Slutvärdet är alltså 672 750 kr.
Efter 1 år betalar Tony annuiteten x kr och denna delbetalning tjänar ränta åt banken under 19 år, den andra annuiteten tjänar banken ränta på i 18 år och den sista annuiteten tjänar banken ingen ränta alls på eftersom den betalas in i slutet av år 20. Om vi adderar dessa annuiteter får vi ett uttryck som också beskriver lånets slutvärde:
x* 1,1^(19)+x* 1,1^(18)+x* 1,1^(17)+... + x.
Vi kan även välja att vända på uttrycket så att den liknar en geometrisk summa lite mer:
x+x* 1,1+x* 1,1^2 + ... +x* 1,1^(19).
Den geometriska summan som beskriver annuitetslånet har n=20 termer, kvoten k=1,1 och startvärdet a=x. Sätter man in detta i formeln för en geometrisk summa får man
a(k^n - 1)/k - 1=x(1,1^(20)- 1)/1,1 - 1.
Slutvärdet för annuitetslånet ska vara lika stort som om hela lånesumman hade betalas tillbaka efter 20 år, vilket var 672 750 kr. Vi sätter därför dessa två uttryck lika med varandra och löser ut x.
Annuiteten är 11 746 kr.