ЕГЭ · Математика профильная

Финансовая
математика

Часть II — Банковские кредиты
Наращение долга · Виды платежей · Нахождение параметров

Гордеев С.В. · gordeev-math.ru
Содержание

Что разберём в этой презентации

Теория

Основы кредита

  • Ключевые понятия и обозначения

  • Порядок операций в течение года

  • Метод таблицы — универсальный алгоритм

Типы 1–2

Равные и убывающие платежи

  • Все платежи одинаковые

  • Долг убывает на одну и ту же сумму

Типы 3–4

Долг по таблице и льгота

  • Долг задан дробями от \(S_0\)

  • Льготный период + равные последние платежи

  • Часть платежей задана

Типы 5–7

Нахождение параметров

  • Нахождение суммы кредита \(S_0\)

  • Нахождение процентной ставки \(r\)

  • Нахождение срока кредита \(n\)

Теория · Понятия

Ключевые понятия и обозначения

ОбозначениеСимволОписание
Сумма кредита \(S_0\) Сумма, взятая в кредит в банке (в июле года 0)
Остаток долга в июле года \(k\) \(D_k\) Долг сразу после платежа; \(D_0 = S_0\), \(D_n = 0\) (кредит погашен)
Годовая процентная ставка \(r\) Долг растёт в январе: \(D_{k-1}\cdot(1+r)\). Например, 20% → \(r=0{,}2\)
Срок кредита \(n\) Число лет до полного погашения
Платёж в год \(k\) \(p_k\) Выплачивается с февраля по июнь года \(k\)
Ключевая формула платежа \(p_k = D_{k-1}(1+r) - D_k\) Платёж = долг после начисления % минус остаток долга

Важно: в задачах ЕГЭ кредит берётся в июле. Проценты начисляются каждый январь (долг растёт). Платёж вносится с февраля по июнь (долг уменьшается). Остаток долга фиксируется в июле каждого года.

Теория · Порядок операций

Что и когда происходит в течение года

Момент Событие Формула Применяется
Июль года 0 Берём кредит — долг равен \(S_0\) \(D_0 = S_0\) Один раз
Январь года \(k\) Долг вырастает на \(r\%\) долг ↑ \(D_{k-1}\cdot(1+r)\) Ежегодно
Фев–июнь года \(k\) Вносим платёж \(p_k\) долг ↓ \(p_k = D_{k-1}(1{+}r) - D_k\) Ежегодно
Июль года \(k\) Фиксируем остаток долга \(D_k\) \(D_k = D_{k-1}(1{+}r) - p_k\) Ежегодно
Июль года \(n\) Кредит полностью погашен \(D_n = 0\) Конец
Июль г.0 Берём S₀ Янв. г.1 ×(1+r) ↑ Фев–Июн г.1 −p₁ ↓ Июль г.1 D₁ = ? Янв. г.2 ×(1+r) ↑ начисл. % платёж начисл. %

Ключевое отличие от вкладов: при кредите операции идут в обратном порядке: сначала долг растёт (январь), затем его уменьшают платежом (фев–июнь). При вкладах: сначала пополнение/снятие, потом начисление процентов.

Теория · Метод таблицы

Универсальный алгоритм решения — метод таблицы

Алгоритм (4 шага)
  • 1

    В строку «Год 0» записать \(D_0 = S_0\)

  • 2

    Умножить \(D_{k-1}\) на \((1{+}r)\) — долг после начисления % в январе

  • 3

    Вычесть платёж \(p_k\) — получить остаток \(D_k\) в июле

  • 4

    Повторить шаги 2–3. На последнем году \(D_n = 0\)

\[p_k = D_{k-1}\cdot(1+r) - D_k\]

платёж = «долг после %» минус «остаток долга»

Общая структура таблицы:

Год Долг в июле × \((1{+}r)\) Долг после % Платёж \(p_k\) Остаток \(D_k\)
0 \(S_0\) — — — \(D_0 = S_0\)
1 \(S_0\) ×\((1{+}r)\) \(S_0(1{+}r)\) \(p_1\) \(D_1\)
2 \(D_1\) ×\((1{+}r)\) \(D_1(1{+}r)\) \(p_2\) \(D_2\)
\(n\) \(D_{n-1}\) ×\((1{+}r)\) \(D_{n-1}(1{+}r)\) \(p_n\) 0

Сумма всех платежей: \(\displaystyle\Sigma = \sum_{k=1}^{n} p_k\). Метод таблицы работает для любого типа задач на кредиты.

Тип 1 · Равные платежи

Кредит погашается одинаковыми ежегодными платежами

Задача

В июле взят кредит 110 000 руб. на 2 года под 20% годовых.
Кредит погашается двумя равными платежами.
Найдите итоговую сумму выплат.

Идея решения
  • 1

    Обозначить равный платёж через \(p\)

  • 2

    Заполнить таблицу, выразив долги через \(p\)

  • 3

    Приравнять \(D_2 = 0\) и решить уравнение

\[D_2 = (D_1\cdot 1{,}2 - p) = 0\] \[D_1 = p\,/\,1{,}2 \;\Rightarrow\; S_0\cdot 1{,}2 - p = p\,/\,1{,}2\]

Метод таблицы (тыс. руб.):

Год Долг \(D_{k-1}\) × 1,20 Долг после % Платёж \(p\) Остаток \(D_k\)
0———— 110 000
1 110 000 ×1,20 132 000 72 000 60 000
2 60 000 ×1,20 72 000 72 000 0

\(132\,000 - p = p\,/\,1{,}2 \;\Rightarrow\; 132\,000 = p + p\,/\,1{,}2 = 11p\,/\,6\)

\(p = 132\,000 \cdot 6 / 11 = 72\,000\) руб.

Итого выплат: \(2 \times 72\,000 =\) 144 000 руб.

Тип 2 · Долг убывает на одну и ту же сумму каждый июль

Арифметическая прогрессия остатков долга

Задача

В июле взят кредит 900 000 руб. на 3 года под 20% годовых.
В июле каждого года долг на 300 000 руб. меньше, чем в предыдущем июле.
Найдите общую сумму выплат.

Ключевое наблюдение

Долги образуют убывающую арифметическую прогрессию:
\(D_0 = 900\,000 \to D_1 = 600\,000 \to D_2 = 300\,000 \to D_3 = 0\)

Формула платежа:
\(p_k = D_{k-1}\cdot r + \dfrac{S_0}{n} = D_{k-1}\cdot r + 300\,000\)

Платежи убывают: первый самый большой.

Метод таблицы (тыс. руб.):

Год Долг \(D_{k-1}\) × 1,20 Долг после % Платёж Остаток \(D_k\)
0———— 900 000
1 900 000 ×1,20 1 080 000 480 000 600 000
2 600 000 ×1,20 720 000 420 000 300 000
3 300 000 ×1,20 360 000 360 000 0

Итого: \(480\,000 + 420\,000 + 360\,000 =\) 1 260 000 руб.

Общая сумма = \(S_0 + S_0 \cdot r \cdot \dfrac{n+1}{2} = 900\,000 \cdot\bigl(1 + 0{,}2\cdot 2\bigr) = 1\,260\,000\)

Тип 3 · Долг задан таблицей (в долях от \(S_0\))

Остатки долга заданы как доля от суммы кредита

Задача

В июле взят кредит \(S_0 = S\) тыс. руб. под 20% годовых.
Долги по годам:

Июль г.0Июль г.1Июль г.2Июль г.3
\(S\)\(0{,}8S\)\(0{,}4S\)0

Найдите наибольшее \(S\), при котором каждый платёж ≤ 840 тыс. руб.

\[p_k = D_{k-1}\cdot 1{,}2 - D_k\]
Платежи через \(S\)

\(p_1 = 1{,}2S - 0{,}8S = 0{,}4S\)

\(p_2 = 0{,}8S\cdot 1{,}2 - 0{,}4S = 0{,}96S - 0{,}4S = 0{,}56S\)

\(p_3 = 0{,}4S\cdot 1{,}2 - 0 = 0{,}48S\)

Наибольший платёж: \(p_2 = 0{,}56S\)

\(0{,}56S \le 840 \;\Rightarrow\; S \le 1500\)

Ответ: 1 500 тыс. руб.

Таблица через \(S\) (тыс. руб.):

Год Долг \(D_{k-1}\) × 1,20 Долг после % Платёж \(p_k\) Остаток \(D_k\)
0———— \(S\)
1 \(S\) ×1,20 \(1{,}2S\) \(0{,}4S\) \(0{,}8S\)
2 \(0{,}8S\) ×1,20 \(0{,}96S\) \(0{,}56S\) \(0{,}4S\)
3 \(0{,}4S\) ×1,20 \(0{,}48S\) \(0{,}48S\) 0
При \(S = 1500\) тыс. руб.

\(p_1 = 0{,}4\cdot 1500 = 600\) тыс., \(p_2 = 0{,}56\cdot 1500 = 840\) тыс., \(p_3 = 720\) тыс.

Максимальный платёж \(p_2 = 840\) — условие выполняется ровно. Итого выплат: \(2160\) тыс. руб.

Тип 4 · Часть платежей задана — найти остаток или \(S_0\)

Некоторые платежи известны, найти сумму кредита

Задача

В июле взят кредит на 3 года под 20% годовых.
Платежи в год 1 и год 2 составляют по 300 тыс. руб.
Платёж в год 3 составляет 417,6 тыс. руб.
Найдите сумму кредита \(S_0\).

Идея решения
  • 1

    Обозначить \(S_0\) как неизвестное

  • 2

    Заполнить таблицу, используя заданные платежи

  • 3

    Из условия \(D_3 = 0\) составить уравнение

Таблица через \(S_0\) (тыс. руб.):

Год Долг \(D_{k-1}\) × 1,20 Долг после % Платёж Остаток \(D_k\)
0———— \(S_0\)
1 \(S_0\) ×1,20 \(1{,}2S_0\) 300 \(1{,}2S_0 - 300\)
2 \(1{,}2S_0-300\) ×1,20 \(1{,}44S_0-360\) 300 \(1{,}44S_0-660\)
3 \(1{,}44S_0-660\) ×1,20 \(1{,}728S_0-792\) 417,6 0

\(1{,}728S_0 - 792 = 417{,}6\)

\(1{,}728S_0 = 1\,209{,}6 \;\Rightarrow\; S_0 = 700\) тыс. руб.

Ответ: 700 000 руб.

Итого выплат: \(300 + 300 + 417{,}6 = 1017{,}6\) тыс. руб.

Тип 4б · Льготный период — долг не убывает несколько лет

В первые годы выплачиваются только проценты

Задача

В июле взят кредит 2 200 000 руб. на 5 лет под 20% годовых.
В июле годов 1, 2, 3 долг остаётся равен \(S_0\).
Платежи в годы 4 и 5 равны.
Найдите разницу между платежами в год 1 и год 5.

Льготный период: \(D_k = S_0\)

Если \(D_1 = D_0 = S_0\), то:

\(p_1 = S_0\cdot 1{,}2 - S_0 = S_0\cdot r = 2\,200\,000\cdot 0{,}2 = 440\,000\)

В льготные годы платятся только проценты на сумму долга — тело кредита не гасится.

Метод таблицы (млн руб.):

Год Долг \(D_{k-1}\) × 1,20 Платёж Остаток \(D_k\)
0———2,2
12,2×1,200,442,2
22,2×1,200,442,2
32,2×1,200,442,2
42,2×1,20\(p\)\(2{,}64-p\)
5\(2{,}64-p\)×1,20\(p\)0

\((2{,}64-p)\cdot 1{,}2 = p \;\Rightarrow\; 3{,}168 = 2{,}2p \;\Rightarrow\; p = 1{,}44\) млн

Разница: \(1{,}44 - 0{,}44 =\) 1 000 000 руб.

Итого выплат: \(3\cdot 0{,}44 + 2\cdot 1{,}44 = 1{,}32 + 2{,}88 = 4{,}2\) млн

Тип 5 · Нахождение процентной ставки

Дана сумма кредита и все платежи — найти ставку \(r\)

Задача

В июле взят кредит 200 000 руб.
Кредит погашается за 2 года:
в год 1 выплачено 130 000 руб., в год 2 — 150 000 руб.
Найдите годовую процентную ставку \(r\).

Решение через уравнение

Обозначим \(x = 1 + r\). Из таблицы:

\(D_1 = 200\,000\cdot x - 130\,000\)

\(D_2 = D_1\cdot x - 150\,000 = 0\)

\((200\,000x - 130\,000)\cdot x = 150\,000\)

\(200\,000x^2 - 130\,000x - 150\,000 = 0\)

\(4x^2 - 2{,}6x - 3 = 0\)

\(40x^2 - 26x - 30 = 0 \;\Rightarrow\; 20x^2 - 13x - 15 = 0\)

\(x = \dfrac{13 + \sqrt{169 + 1200}}{40} = \dfrac{13 + 37}{40} = \dfrac{50}{40} = 1{,}25\)

Ответ: \(r = 0{,}25 =\) 25%

Проверка таблицей при \(r = 25\%\):

Год Долг \(D_{k-1}\) × 1,25 Долг после % Платёж Остаток \(D_k\)
0————200 000
1 200 000 ×1,25 250 000 130 000 120 000
2 120 000 ×1,25 150 000 150 000 0 ✓
Как не ошибиться

Квадратное уравнение даёт два корня. Берём положительный \(x > 1\) (отрицательный не имеет смысла). Ответ — целое число процентов; если корень не «красивый», проверьте вычисления.

Тип 6 · Нахождение срока кредита

Дана общая сумма выплат — найти срок \(n\)

Задача

В июле взят кредит 18 млн руб. под 10% годовых.
В каждый июль долг на одну и ту же сумму меньше, чем в предыдущий.
Общая сумма выплат — 27 млн руб.
На сколько лет взят кредит?

Формула для долга убывающего равномерно

При ежегодном уменьшении долга на \(S_0/n\):

\(D_k = S_0 - k\cdot\dfrac{S_0}{n} = S_0\!\cdot\!\dfrac{n-k}{n}\)

Общая сумма выплат:

\(\Sigma = S_0 + S_0\cdot r\cdot\dfrac{n+1}{2}\)

(тело кредита + все начисленные проценты)

Решение

\(27 = 18\!\cdot\!\Bigl(1 + 0{,}1\cdot\dfrac{n+1}{2}\Bigr)\)

\(\dfrac{27}{18} = 1 + \dfrac{n+1}{20}\)

\(1{,}5 = 1 + \dfrac{n+1}{20} \;\Rightarrow\; \dfrac{n+1}{20} = 0{,}5\)

\(n + 1 = 10 \;\Rightarrow\; n = 9\)

Ответ: 9 лет

Проверка (млн руб.)

Ежегодное уменьшение долга: \(18/9 = 2\) млн

\(p_k = D_{k-1}\cdot 0{,}1 + 2 = (18-2(k-1))\cdot 0{,}1 + 2\)

\(p_1 = 18\cdot 0{,}1+2=3{,}8\), \(p_9=2\cdot 0{,}1+2=2{,}2\)

Сумма: \(9\cdot(3{,}8+2{,}2)/2 = 9\cdot 3 = 27\) млн ✓

Разбор ошибок

Типичные ошибки на ЕГЭ по кредитам

❌ Перепутать порядок: сначала платёж, потом проценты

При кредите проценты начисляются в январе — до платежа. Платёж вносится в феврале–июне — после начисления. Если поменять местами, долг к концу года выйдет меньше, чем должен.

❌ Путать кредит с вкладом (обратный порядок операций)

Вклад: сначала пополнение/снятие, потом множитель \((1{+}r)\). Кредит: сначала множитель \((1{+}r)\), потом вычесть платёж. Это ключевое отличие.

❌ Принять \(D_0 = 0\), а не \(D_0 = S_0\)

В июле года 0 долг равен взятой сумме кредита. Строка «Год 0» — обязательная первая строка таблицы с \(D_0 = S_0\). Без неё таблица будет ошибочной уже с первой строки.

❌ Взять только один корень квадратного уравнения

При нахождении ставки \(r\) из уравнения, у него два корня. Нужен тот, при котором \(x = 1+r > 1\) (т.е. \(r > 0\)). Отрицательный корень физически бессмысленен.

❌ Ошибка при льготном периоде: платёж ≠ телу долга

Если \(D_k = D_{k-1}\) (долг не меняется), это не значит, что платёж равен нулю. Платёж в этом случае равен начисленным процентам: \(p_k = D_{k-1}\cdot r\).

❌ Забыть проверить условие «каждый платёж не превышает X»

В задачах с таблицей долгов нужно найти максимальный из всех платежей и проверить именно его. Нельзя ограничиться проверкой только первого или последнего.

Тренировка

Задачи для самостоятельного решения

Задача 1 — равные платежи

Кредит 165 000 руб. на 2 года, ставка 10%.
Кредит погашается двумя равными платежами.
Найдите сумму всех выплат.

Задача 2 — долг убывает равномерно

Кредит 600 000 руб. на 3 года, ставка 10%.
В июле долг уменьшается на 200 000 руб. ежегодно.
Найдите общую сумму выплат.

Задача 3 — долг по таблице

Кредит \(S\) тыс. руб., ставка 20%, 3 года.
Долги: \(S\), \(0{,}8S\), \(0{,}4S\), \(0\).
Найдите наибольшее \(S\), при котором каждый платёж ≤ 840 тыс. руб.

Задача 4 — часть платежей задана

Кредит \(S_0\), ставка 20%, 3 года.
Платежи в годы 1 и 2: по 300 тыс. руб.
Платёж в год 3: 417,6 тыс. руб.
Найдите \(S_0\).

Задача 5 — найти ставку

Кредит 200 000 руб. на 2 года.
Платёж в год 1: 130 000 руб., в год 2: 150 000 руб.
Найдите годовую ставку \(r\) (в процентах).

Задача 6 — найти срок

Кредит 18 млн руб., ставка 10%.
Долг убывает на одну и ту же сумму каждый июль.
Общая сумма выплат — 27 млн руб.
Найдите срок кредита.

Тренировка · Ответы

Ответы к тренировочным задачам

Задача 1

\(D_1 = p/1{,}1\); \(\;165\,000\cdot 1{,}1 = p + p/1{,}1 = 21p/11\)

\(p = 165\,000\cdot 11/21 \cdot 1{,}1 = 95\,000\)

Итого: 190 000 руб.

Задача 2

\(p_1 = 600\,000\cdot 1{,}1 - 400\,000 = 260\,000\)

\(p_2 = 400\,000\cdot 1{,}1 - 200\,000 = 240\,000\)

\(p_3 = 200\,000\cdot 1{,}1 = 220\,000\)

Итого: 720 000 руб.

Задача 3

\(p_1 = 0{,}4S\), \(p_2 = 0{,}56S\), \(p_3 = 0{,}48S\)

Наибольший: \(p_2 = 0{,}56S \le 840\)

\(S \le 1500\) тыс. руб.

Ответ: 1 500 000 руб.

Задача 4

\(1{,}728S_0 - 792 = 417{,}6\)

\(1{,}728S_0 = 1209{,}6 \;\Rightarrow\; S_0 = 700\) тыс.

Ответ: 700 000 руб.

Задача 5

\(20x^2 - 13x - 15 = 0\), \(x = 1{,}25\)

\(r = 0{,}25\)

Ответ: 25%

Задача 6

\(27 = 18(1 + 0{,}1\cdot\tfrac{n+1}{2})\)

\(n + 1 = 10 \;\Rightarrow\; n = 9\)

Ответ: 9 лет

Итог

Все формулы и приёмы — одним слайдом

Ключевые формулы

Платёж: \(p_k = D_{k-1}(1+r) - D_k\)

Долг льготный: \(p_k = D_0\cdot r\)

Порядок в году:

Январь\(D_{k-1}\cdot(1+r)\)
Фев–Июнь\(-\,p_k\)
Июль\(D_k\)
Нахождение ставки \(r\)

Составить таблицу с \(x=1+r\), получить уравнение (обычно квадратное), взять корень \(x>1\)

Тип 1 — равные платежи

Все \(p_k = p\). Составить и решить уравнение из \(D_n=0\)

Тип 2 — долг убывает равномерно

\(p_k = D_{k-1}\cdot r + S_0/n\) — убывающая прогрессия

\(\Sigma = S_0\!\cdot\!\bigl(1+r\cdot\tfrac{n+1}{2}\bigr)\)

Тип 3 — долг по таблице

Вычислить \(p_k\) через доли \(S_0\), найти наибольший платёж, составить неравенство

Тип 4 — часть платежей задана

Заполнить таблицу с \(S_0\) как неизвестным, использовать \(D_n=0\)

Тип 4б — льготный период

Льготные годы: \(D_k = D_0\), \(p_k = D_0\cdot r\). Затем обычная схема

Тип 6 — найти срок \(n\)

При равном убывании долга: \(\Sigma = S_0(1+r\cdot\tfrac{n+1}{2})\). Решить относительно \(n\)

Тренажёр

Финансовая математика — Кредиты