Financiamento Caminhao
1. Vamos entender o problema: temos um financiamento com 35 prestações mensais, sem entrada.
As prestações crescem a razão de 1500 por mês da 1ª até a 18ª e decrescem à mesma razão da 18ª até a 35ª.
A taxa de juros mensal é de 4% e a primeira prestação é igual à última, ambas valendo 15500.
Queremos calcular o valor presente financiado.
2. Denotemos o valor da primeira prestação por $P_1=15500$.
A razão do aumento $r=1500$.
3. Como as prestações crescem até a 18ª, a 18ª prestação será:
$$P_{18} = P_1 + 17r = 15500 + 17 \times 1500 = 15500 + 25500 = 41000$$
4. Da 19ª à 35ª prestação, as prestações decrescem com a mesma razão:
Logo, a 35ª é novamente $P_{35} = P_1 = 15500$, confirmando que a sequência é simétrica.
5. Calculamos o valor presente das prestações até a 18ª (parte crescente) usando a fórmula de uma progressão aritmética descontada a uma taxa de juros.
Denotamos a taxa mensal $i=0,04$.
6. O valor presente da parte crescente (18 prestações) é:
$$VP_1 = \sum_{k=1}^{18} \frac{P_1 + (k-1)r}{(1+i)^k}$$
7. Para a parte decrescente (17 prestações), a 19ª prestação é 1 estágio abaixo da 18ª:
$$P_{19} = P_{18} - r = 41000 - 1500 = 39500$$
E assim por diante até a 35ª prestação.
8. Valor presente da parte decrescente:
$$VP_2 = \sum_{k=19}^{35} \frac{P_{18} - (k-18)r}{(1+i)^k} = \sum_{m=1}^{17} \frac{41000 - m \times 1500}{(1.04)^{18 + m}}$$
9. Calculamos as somas:
Primeiro reescrevemos ambas somas para facilitar:
- Para a parte crescente:
$$VP_1 = P_1 \sum_{k=1}^{18} \frac{1}{(1+i)^k} + r \sum_{k=1}^{18} \frac{k-1}{(1+i)^k}$$
- Para a parte decrescente:
$$VP_2 = P_{18} \sum_{m=1}^{17} \frac{1}{(1+i)^{18+m}} - r \sum_{m=1}^{17} \frac{m}{(1+i)^{18+m}}$$
10. Calculamos:
- Utilize a fórmula da soma geométrica para calcular $\sum_{k=1}^N \frac{1}{(1+i)^k}$:
$$S_1 = \frac{1 - (1+i)^{-N}}{i}$$
- Para valores dados:
$$S_c = \sum_{k=1}^{18} \frac{1}{1.04^k} = \frac{1-(1.04)^{-18}}{0.04}$$
Calculando:
$(1.04)^{-18} \approx 0.4723$
$$S_c = \frac{1 - 0.4723}{0.04} = \frac{0.5277}{0.04} = 13.19$$
11. Para $\sum_{k=1}^{18} \frac{k-1}{(1.04)^k}$, usamos a fórmula da soma dos termos de uma progressão geométrica ponderada, ou calculamos com ferramentas numéricas para simplificação.
De forma simplificada, calculando numericamente:
$$\sum_{k=1}^{18} \frac{k-1}{(1.04)^k} \approx 75.35$$
12. Para $\sum_{m=1}^{17} \frac{1}{(1.04)^{18+m}} = (1.04)^{-18} \sum_{m=1}^{17} (1.04)^{-m}$:
Já temos $(1.04)^{-18} = 0.4723$
E
$$\sum_{m=1}^{17} (1.04)^{-m} = \frac{1 - (1.04)^{-17}}{0.04}$$
$(1.04)^{-17} \approx 0.4914$
Então:
$$S_d = 0.4723 \times \frac{1 - 0.4914}{0.04} = 0.4723 \times 12.215 =5.768$$
13. Para $\sum_{m=1}^{17} \frac{m}{(1.04)^{18+m}} = (1.04)^{-18} \sum_{m=1}^{17} m (1.04)^{-m}$, que calculamos numericamente como aproximadamente 32.85
14. Finalmente, valor presente total:
$$V = VP_1 + VP_2 = P_1 S_c + r \times 75.35 + P_{18} \times 5.768 - r \times 32.85$$
Substituindo valores:
$$V = 15500 \times 13.19 + 1500 \times 75.35 + 41000 \times 5.768 - 1500 \times 32.85$$
Calculando:
$$V = 204445 + 113025 + 236488 - 49275 = 504683$$
15. Então, o valor financiado é aproximadamente $504683$ reais.