Analisi infinitesimale - Funzioni - Continuità
La funzione, legge dell'interesse composto
Interesse sempliceIl numero e

La legge dell'interesse composto differisce da quella dell'interesse semplice perché si ammette che la cedola non venga staccata dal capitale ma venga versata direttamente nel capitale, andandolo ad aumentare; la cedola successiva dovrà quindi essere calcolata non sul capitale iniziale $C_0$ ma sul capitale aggiornato; quindi per esempio a un tasso di interesse del $5\%$ composto, con un capitale iniziale di $10 €$, la prima cedola calcolata su $10 €$ sarà di 0,5 € come per l'interesse semplice, ma i 50 cent. vanno subito a incrementare il capitale a $10,50 €$; calcolato in altro modo è $C = 10 (1+0,05) = 10*1,05 = 10,50 €$ quindi ad ogni cedola il capitale si moltiplica per $1,05$. La seconda cedola quindi sarà calcolata con il 5% di 10,50, quindi $10,50 \times 1,05 = 10 \times 1,05 \times 1,05= 11,025 €$; la terza cedola comporterà un'ulteriore moltiplicazione per il fattore $1,05$ e così via. In definitiva il capitale si calcola con una moltiplicazione ripetuta, e cioé con una potenza. La legge dell'interesse composto si scrive quindi così:

$$ C = C_0 \left( 1 + t \right)^n \quad n \in \mathbb{N}$$

Si tratta di una funzione che ha la variabile indipendente $n$ all'esponente, quindi una funzione esponenziale di variabile intera con dominio $\mathbb{N}$.

Anche questa funzione si può estendere ai numeri reali, in due modi; considerando il numero di periodi come un numero reale si ha la funzione:

$$ C = C_0 \left( 1 + t \right)^x \quad x \in \mathbb{R}$$

che è una funzione esponenziale nel senso classico del termine. Anche qui equivale a che l'interesse sia pagato in modo continuo, in pratica un interesse infinitesimo in corrispondenza ad un tempo infinitesimo.

Volendo una formulazione più realistica basta usare la funzione a scalini, per esempio la floor: $$ C = C_0 \left( 1 + t \right)^{\lfloor{x}\rfloor} $$

In questo modo il capitale aumenta a scatti alla scadenza di ogni periodo quando viene pagata la cedola.

A destra il grafico delle due funzioni; nel caso continuo si tratta di una curva esponenziale.


Sono di questo tipo per esempio: 1) gli interessi bancari; la banca alla scadenza della cedola, versa l'importo dovuto direttamente sul conto corrente del cliente; di solito il periodo è trimestrale, ma può essere diverso a seconda del contratto; 2) i fondi di investimento nei quali gli interessi maturati si accumulano nel capitale investito; ma in questo caso gli interessi non sono fissi e quindi l'andamento della funzione è imprevedibile a priori.

Con la legge dell'interesse composto c'è una differenza significativa a seconda del periodo del pagamento della cedola; così se il tasso annuo è $t = 5\%$, pagato in una sola cedola annuale dà ogni anno il $5\%$, pagato in due cedole semestreli del $2,5\%$ dà per ogni anno il $5,0625\% (1,025^2 = 1,050625)$; in quattro cedole dell'$1,25\%$ dà annualmente il $5,0945337\% (1,0125^4 = 1,050945337)$; insomma più frequenti sono le cedole maggiore è il vantaggio per l'investitore che però sembra crescere via via più lentamente.

Interesse composto, andamento
Confronto tra interesse composto (sopra) e interesse semplice (sotto)
Esercizi

Calcolare la derivata delle seguenti funzioni

  1. Io investo 1500 € al tasso del 5%. Quanto sarà il mio capitale dopo 15 anni?(*)
  2. Io investo 1500 € al tasso del 5%. Dopo quanti anni avrò 3000 €?(*)
  3. Io investo 1500 € e dopo 25 anni ho 3000 € . Qual era il tasso di interesse?(*)
  4. Se investo 100 € al 5% annuo, pagabile in un'unica cedola del 50% dopo 10 anni ottengo 150 €. Quanto ottengo se mi vengono pagate due cedole del 25%?(*)
  5. Stesso problema se il 50% viene pagato in 5 cedole biennali del 10%? E con 10 cedole annuali del 5%?(*)

X Sostituendo i valori dati nella funzione si ha: $ C = 1500\left( 1 + 0.05 \times 15 \right) = 1500(1+ 0,75)= 1500 \times 1,75 = 2250 + 375 = 2625 € $
X Sostituendo i valori dati nella funzione si ha: $ 3000 = 1500\left( 1 + 0.05 \times n \right) ; 3000= 1500(1+ 0,05n) ; 2 = 1 + 0,05 n ; 1 = 0,05 n ; n = 1/0,05 = 20 anni$
X Sostituendo i valori dati nella funzione si ha: $ 3000 = 1500\left( 1 + t \times 25 \right) ; 3000= 1500(1+ 25t) ; 2 = 1 + 25t ; 1 = 25 t; t = 1/25 = 0,04 = 4\%$
X La cedola dopo 5 anni sarà di $100*0,25 = 25€$ e il capitale salirà a 100*(1,25)= 125€. Dopo 10 anni il capitale sarà nuovamente incrementato del 25% e quindi $C = 125 \times 1,25 = 156,25 €$ un po' più di 150€.
X Il capitale con cedole del 10% sarà $C = 100 \times (1+0,10)^5 = 161,05€$. IN 10 cedole del 5% sarà $C = 100 \times (1+0,05)^{10} = 162,89€$; tante più le cedole in cui è diluito il pagamento tanto maggiore il vantaggio per l'investitore, che però aumenta sempre più lentamente.