cours de mathématiques : calcul d'une mensualité, amortissement par annuités d'un emprunt

Amortissement d'un emprunt par annuités

Pour plus de clarté, nous traiterons le problème suivant :

Une ville emprunte 185000€ qu'elle doit rembourser en 5 paiements annuels égaux, dont le premier aura lieu un an après l'emprunt, le taux de l'intérêt étant 4,50%. Quelle est la somme à payer chaque année ?

L'intérêt de 1€ au bout de 1 an étant de 0,045€, un capital de 1€ prend une valeur égale à 1,045 €.

Au bout de la première année, la valeur acquise par le capital, que nous nommerons C1 est égal à au capital emprunté, que nous nommerons C, multiplié par 1,045 auquel il faut retrancher l'annuité, que nous nommerons a, soit :

C1 = C × 1,045 − a.

Au bout de la deuxième année, la valeur acquise par le capital, que nous nommerons C2 est égal à C1 multiplié par 1,045 auquel il faut retrancher l'annuité a, soit :

C2 = C1 × 1,045 − a.

Et donc en remplaçant C1 par (C × 1,045 − a),

C2 = ( C × 1,045 − a ) × 1,045 − a

C2 = C × 1,0452 − a × 1,045 − a.

Au bout de la troisième années, on peut établir que C3 est égale à,

C3 = C × 1,0453 − a × 1,0452 − a × 1,045 − a.

Au bout de la quatrième années, on peut établir que C4 est égale à,

C4 = C × 1,0454 − a × 1,0453 − a × 1,0452 − a × 1,045 − a.

Au bout de la cinquième année, nous aurions,

C4 = C × 1,0455 − a × 1,0454 − a × 1,0453 − a × 1,0452 − a × 1,045 − a

sauf que le capital restant du au bout de la cinquième année, doit être égale à 0.

Nous obtenons donc,

C × 1,0455 − a × 1,0454 − a × 1,0453 − a × 1,0452 − a × 1,045 − a = 0.

Ou encore, en mettant en facteur l'annuité a,

C × 1,0455 − a ( 1,0454 + 1,0453 + 1,0452+ 1,045 + 1 ) = 0.

Le facteur ( 1,0454 + 1,0453 + 1,0452+ 1,045 + 1 ) est la somme des termes d'une suite ( ou progression ) géométrique, dont la raison est 1,045; cette somme est égale à :

( 1,0455 − 1 ) / ( 1,045 − 1 ) ou ( 1,0455 − 1 ) / 0,045.

On a donc l' équation,

C × 1,0455 − a ( 1,0455 − 1 ) / 0,045 = 0.

De là on tire,

a = C × 1,0455 / [ ( 1,0455 − 1 ) / 0,045 ]

ou

a = C × 0,045 × 1,0455 / ( 1,0455 − 1 ).

Soit pour notre exemple,

a = 185 000 × 0,045 × 1,0455 / ( 1,0455 − 1 )

a = 42 141,45 euros .

Formule de l'annuité

Si on désigne par a l'annuité, par C le capital emprunté, r le taux annuel par € et n le nombre des années, on aura la formule générale de l'annuité :

a = C × r × ( 1 + r )n / [ ( 1 + r )n − 1 ]

ou encore : formule de l'annuité.


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