Bevis for renteformlen
HF og STX · C-niveau · mundtlig eksamen · Forklaret af gymnasielærer Kofi D. Mensah
Renteformlen \(K=K_0\cdot(1+r)^n\) giver slutkapitalen, når startkapitalen \(K_0\) forrentes med rentefoden r i n terminer. På HHX hedder den kapitalfremskrivningsformlen.
Beviset følger kapitalen termin for termin: Hver gang lægges renten til, og kapitalen ganges med fremskrivningsfaktoren \(1+r\). Mønsteret giver formlen.
Sætningen
Hvis en startkapital \(K_0\) forrentes med rentefoden \(r\) pr. termin i \(n\) terminer, er slutkapitalen \(K=K_0\cdot(1+r)^n\).
Det skal du kunne først
- Potensreglerne \(a^m\cdot a^n=a^{m+n}\)
Fx er \((1+r)^2\cdot(1+r)=(1+r)^3\), og \((1+r)\cdot(1+r)\cdot\ldots\cdot(1+r)\) med \(n\) faktorer er \((1+r)^n\).
Beviset trin for trin
-
Første termin
\(\displaystyle K_1=K_0+K_0\cdot r\)\(\displaystyle =K_0\cdot(1+r)\)Renten efter én termin er \(K_0\cdot r\). Den lægges til, og \(K_0\) sættes uden for parentes.
-
Anden termin
\(\displaystyle K_2=K_1\cdot(1+r)\)\(\displaystyle =K_0\cdot(1+r)\cdot(1+r)\)\(\displaystyle =K_0\cdot(1+r)^2\)Nu får man rente af \(K_1\) – altså også rente af renten. Derfor ganges der igen med \(1+r\).
-
Tredje termin
\(\displaystyle K_3=K_2\cdot(1+r)\)\(\displaystyle =K_0\cdot(1+r)^2\cdot(1+r)\)\(\displaystyle =K_0\cdot(1+r)^3\)Samme skridt igen. Potensreglen samler faktorerne: \((1+r)^2\cdot(1+r)=(1+r)^3\).
-
Mønsteret
For hver termin ganges kapitalen med fremskrivningsfaktoren \(1+r\) én gang mere.Efter \(n\) terminer er der ganget med \(1+r\) i alt \(n\) gange.
-
Konklusion
\(\displaystyle K=K_0\cdot\underbrace{(1+r)\cdot(1+r)\cdot\ldots\cdot(1+r)}_{n\text{ faktorer}}\)\(\displaystyle =K_0\cdot(1+r)^n\)Dermed er renteformlen bevist.
∎ Dermed er sætningen bevist.
Det kan censor spørge om
Hvad er fremskrivningsfaktoren, hvis renten er 3 % pr. termin?
Hvorfor lægger man ikke bare \(n\cdot r\cdot K_0\) til startkapitalen?
Der er 4 censorspørgsmål til beviset i kurset.
Flere beviser til mundtlig eksamen
- Bevis for Pythagoras’ sætningHF og STX · C-niveau
- Bevis for topunktsformlen for aHF, STX og HHX · C-niveau
- Bevis for fordoblingskonstantenHF, STX og HHX · C-niveau
- Bevis for cosinusrelationenSTX og HF · C-niveau
- Bevis for logaritmereglerneHF, STX og HHX · C-niveau
- Bevis for halveringskonstantenHF, STX og HHX · C-niveau