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Formelherleitung: Verminderung eines Kapitals
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 12:02 Mi 25.06.2008
Autor: MissRHCP

Aufgabe
Jemand hat von einem Anderen 400.000 € zu einem Zinsatz von 5% p.a. entliehen und zahlt in jedem Jahr 25.000 € dem Anderen aus.
Nach wieviel Jahren wird er seine Schuld vollständig getilgt haben?

Die Tafelwerkformel für diese Situation lautet wie folgt:

[mm] K_{n}=K_{0}*q^{n}-\bruch{R(q^{n}-1)}{q-1} [/mm]

wobei
[mm] K_{n} [/mm] - Zu zahlender Betrag nach n Jahren
[mm] K_{0} [/mm] - Ausgangsleihsumme
R     - jährliche Rückzahlung
q     - [mm] 1+\bruch{p}{100} [/mm]
p     - Zinssatz
n     - Anzahl der Jahre

Nun habe ich versucht mir diese Formel herzuleiten:

[mm] K_{1}=K_{0}*p-R [/mm]
[mm] K_{2}=(K_{0}*p-R)*p-R=(K_{0}*p^{2}-R*p)-R [/mm]
[mm] K_{3}=((K_{0}*p^{2}-R*p)-R)*p-R=((K_{0}*p^{3}-R*p^{2})-R*p)-R [/mm]
usw.

aber irgendwie komme ich nicht auf [mm] K_{n}=K_{0}*q^{n}-\bruch{R(q^{n}-1)}{q-1} [/mm]

Kann mir jemand sagen, wo mein Fehler liegt?

        
Bezug
Formelherleitung: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 13:40 Mi 25.06.2008
Autor: barsch

Hi,

spontan fiele mir dazu folgendes ein:


> [mm]K_{n}=K_{0}*q^{n}-\bruch{R(q^{n}-1)}{q-1}[/mm]
>  

> Nun habe ich versucht mir diese Formel herzuleiten:  
> [mm]K_{1}=K_{0}*p-R[/mm]
>  [mm]K_{2}=(K_{0}*p-R)*p-R=(K_{0}*p^{2}-R*p)-R[/mm]
>  
> [mm]K_{3}=((K_{0}*p^{2}-R*p)-R)*p-R=((K_{0}*p^{3}-R*p^{2})-R*p)-R[/mm]
>  usw.

Gute Idee. Du erkennst selbst schon eine gewisse Regelmäßigkeit.
Aber: Müssen die p's nicht eigentlich q's sein? Oder mache ich jetzt
einen Denkfehler? Ich ersetze es einmal in der folgenden Rechnung.

Den letzten Schritt schreiben wir mal ein wenig anders:

[mm] K_{3}=((K_{0}*\red{q}^{2}-R*\red{q})-R)*\red{q}-R*\red{q}^0=((K_{0}*\red{q}^{3}-R*\red{q}^{2})-R*\red{q})-R*\red{q}^0 [/mm]

[mm] =K_{0}*\red{q}^{3}-(R*\red{q}^{2}+R*\red{q}^1+R*\red{q}^0) [/mm]

[mm] =K_{0}*\red{q}^{3}-(R*\red{q}^{0}+R*\red{q}^1+R*\red{q}^2) [/mm]

[mm] =K_{0}*\red{q}^{3}-R*(\red{q}^{0}+\red{q}^1+\red{q}^2) [/mm]

[mm] =K_{0}*\red{q}^{3}-R*\summe_{i=0}^{3-1}\red{q^i} [/mm]

Jetzt kannst du die geometrische Reihe verwenden - Bachte q>1, wegen [mm] q=1+\bruch{p}{100}: [/mm]

[mm] =K_{0}*\red{q}^{3}-R*\bruch{1-q^{(3-1)+1}}{1-q} [/mm]

[mm] =K_{0}*\red{q}^{3}-R*\bruch{1-q^{3}}{1-q} [/mm]

Ich denke, jetzt dürfte auch der allgemeine Fall kein Problem mehr sein!?

MfG barsch

Bezug
                
Bezug
Formelherleitung: Umstellen nach n
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 16:30 Mi 25.06.2008
Autor: MissRHCP

$ [mm] K_{n}=K_{0}\cdot{}q^{n}-\bruch{R(q^{n}-1)}{q-1} [/mm] $
Ich habe meine Jahresanzahl n durch probieren rausbekommen, aber wirklich ästhetisch ist das ja nicht.

Kann ich $ [mm] K_{n}=K_{0}\cdot{}q^{n}-\bruch{R(q^{n}-1)}{q-1} [/mm] $
überhaupt nach n Umstellen?

Wenn ja wie?

Bezug
                        
Bezug
Formelherleitung: n=...
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 17:27 Mi 25.06.2008
Autor: barsch

Hi,

du möchtest also berechnen, für welches n gilt [mm] K_n=0, [/mm] wenn ich dich richtig verstehe?

Also gilt doch:

[mm] 0=K_0*q^n-\bruch{R(q^{n}-1)}{q-1} [/mm]

> Kann ich [mm]K_{n}=K_{0}\cdot{}q^{n}-\bruch{R(q^{n}-1)}{q-1}[/mm]
>  überhaupt nach n Umstellen?

Das kannst du.

> Wenn ja wie?

Hier mal die ersten Schritte:

[mm] 0=K_0*q^n-\bruch{R(q^{n}-1)}{q-1} [/mm]

[mm] \gdw K_0*q^n=\bruch{R(q^{n}-1)}{q-1} [/mm]

[mm] \gdw K_0*q^n*(q-1)=R(q^{n}-1) [/mm]

[mm] \gdw K_0*q^n*(q-1)=Rq^{n}-R [/mm]

[mm] \gdw K_0*q^n*(q-1)-Rq^{n}=-R [/mm]

[mm] \gdw q^n*(K_0*(q-1)-R)=-R [/mm]

[mm] \gdw q^n=\bruch{-R}{K_0*(q-1)-R} [/mm]

[mm] \gdw n=\bruch{log(\bruch{-R}{K_0*(q-1)-R})}{log(q)} [/mm]

Jetzt habe ich doch mehr gemacht, als ich eigentlich wollte ;-)

Du kannst es ja zum Verständis und zur Kontrolle (!) noch einmal genau durchgehen.

MfG barsch

Bezug
                
Bezug
Formelherleitung: ist das nich falschherum
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:05 Mi 25.06.2008
Autor: MissRHCP

es soll doch
$ [mm] K_{n}=K_{0}\cdot{}q^{n}-\bruch{R(q^{n}-1)}{q-1} [/mm] $

$ [mm] =K_{0}\cdot{}\red{q}^{3}-R\cdot{}\bruch{1-q^{3}}{1-q} [/mm] $

heißen!

Bezug
                        
Bezug
Formelherleitung: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 19:20 Mi 25.06.2008
Autor: leduart

Hallo
Für die viele Arbeit, die der Antworter für dich aufgewendet hat, hätte er doch vielleicht erstmal ein nettes Danke verdient?
Stell dir vor, jemand schenkt dir 99999€ einfach so. Deine Reaktion "ich hab doch 100000-1 erwartet!"

Es ist dasselbe!
[mm] \bruch{1-a}{1-b}=\bruch{(-1)*(-1+a}{(-1)*(-1+b)}=\bruch{a-1}{b-1} [/mm]
d.h. der eine Bruch wird mit -1 erweitert, dann hat man den gleichen anderen.
Gruss leduart

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