descartesclytie0x/descartes-math-platform
บทที่ 45 ลำดับและอนุกรมตรงกับหนังสือ พื้นฐาน ม.5 บทที่ 3 และเพิ่มเติม ม.6 เล่ม 1 บทที่ 1พื้นฐานเพิ่มเติม

45.4 ค่ารายงวดและการผ่อนชำระ

ร้านมือถือติดป้ายว่า ผ่อน 0%0\% นาน 1010 เดือน ร้านรถจักรยานยนต์บอกว่า ดาวน์น้อย ผ่อนเดือนละไม่ถึงสองพันบาท ตัวเลขบนป้ายดูง่าย แต่จะรู้ว่าจ่ายแพงกว่าราคาเงินสดเท่าไร ต้องรวมเงินหลายงวดที่จ่ายต่างวันกัน หน้า 45.3 สอนให้ย้ายเงินก้อนเดียวบนเส้นเวลา หน้านี้ย้ายเงินหลายก้อนที่เท่ากันทุกงวด แล้วจะพบว่าผลรวมเป็นอนุกรมเรขาคณิตจากหน้า 45.2

เงินฝากรายงวดคือผลรวมของเงินหลายก้อน

สมมติฝากเงิน RR บาททุกปลายงวด รวม nn งวด อัตราต่องวด ii แล้วถามยอดเงิน ณ ปลายงวดที่ nn ซึ่งเป็นวันที่ฝากครั้งสุดท้าย ก้อนแรกฝากปลายงวดที่หนึ่ง อยู่ในบัญชีอีก n−1n-1 งวด จึงโตเป็น R(1+i)n−1R(1+i)^{n-1} ก้อนที่สองโตเป็น R(1+i)n−2R(1+i)^{n-2} ไล่ไปจนก้อนสุดท้ายที่เพิ่งฝาก ยังเป็น RR เรียงจากก้อนสุดท้ายกลับไปก้อนแรกได้

F=R+R(1+i)+R(1+i)2+⋯+R(1+i)n−1F = R + R(1+i) + R(1+i)^2 + \cdots + R(1+i)^{n-1}

นี่คืออนุกรมเรขาคณิต nn พจน์ พจน์แรก RR อัตราส่วน 1+i1 + i ใช้สูตรจากหน้า 45.2 ได้ F=R(1+i)n−1(1+i)−1F = R\dfrac{(1+i)^n - 1}{(1+i) - 1} ส่วนเหลือ ii พอดี

สมบัติ

ฝาก RR บาททุกปลายงวด รวม nn งวด ด้วยอัตราคงที่ i≠0i\ne0 ได้มูลค่าอนาคต F=R(1+i)n−1iF=R\dfrac{(1+i)^n-1}{i} และมูลค่าปัจจุบัน P=R1−(1+i)−niP=R\dfrac{1-(1+i)^{-n}}i

มูลค่าปัจจุบันได้จากการย้ายทุกก้อนกลับมาวันนี้ ก้อนที่ kk หารด้วย (1+i)k(1+i)^k ผลรวมเป็นอนุกรมเรขาคณิตอีกชุดที่มีอัตราส่วน (1+i)−1(1+i)^{-1} หรือหาร FF ด้วย (1+i)n(1+i)^n ทีเดียวก็ได้ผลเดียวกัน ถ้า i=0i=0 ผลรวมคือ nRnR

ตัวอย่าง 1

ฝากปลายปีปีละ 10001000 บาท สามปี อัตรา 5%5\% ต่อปี ณ ปลายปีที่สามมีเท่าไร

  1. เงินสามก้อนโตเป็น 1000(1.05)21000(1.05)^2, 1000(1.05)1000(1.05) และ 10001000
  2. รวม 1102.50+1050+1000=3152.501102.50+1050+1000=3152.50 บาท
  3. ตรวจด้วยสูตร 1000(1.05)3−10.05=1000×3.1525=3152.501000\dfrac{(1.05)^3 - 1}{0.05} = 1000 \times 3.1525 = 3152.50 บาท ตรงกัน

ลองคิดก่อน

ฝากปลายปีสามครั้งแล้วคิดดอกเบี้ยให้ทุกก้อนสามปีได้หรือไม่

ดูคำตอบ

ไม่ได้ ต้องวาดวันฝากกับวันประเมิน ก้อนสุดท้ายเพิ่งฝากจึงยังไม่เกิดดอกเบี้ย การคิดให้ทุกก้อนเท่ากันทำให้ประเมินเงินสูงเกินจริง

ตัวอย่าง 2

นิดฝากเงินทุกสิ้นเดือน เดือนละ 20002000 บาท นาน 22 ปี บัญชีให้ดอกเบี้ยร้อยละ 1.21.2 ต่อปี ทบต้นทุกเดือน วันที่ฝากครั้งสุดท้ายมีเงินในบัญชีเท่าไร ตอบเป็นบาททศนิยมสองตำแหน่ง

  1. แปลงหน่วยก่อนตามหน้า 45.3 อัตราต่อเดือน i=0.012/12=0.001i = 0.012/12 = 0.001 และ n=24n = 24 งวด
  2. F=2000(1.001)24−10.001F = 2000\dfrac{(1.001)^{24} - 1}{0.001} ประมาณ 48556.0748556.07 บาท
  3. เงินที่ฝากเองคือ 24×2000=4800024 \times 2000 = 48000 บาท ดอกเบี้ยรวมราว 556.07556.07 บาท ตรวจความสมเหตุสมผลได้ว่า ดอกเบี้ยต้องน้อยกว่า 48000×0.012×2=115248000 \times 0.012 \times 2 = 1152 บาท เพราะเงินส่วนใหญ่ไม่ได้อยู่ครบสองปี

ฝากต้นงวด

ถ้าฝากทุกต้นงวดแทน ทุกก้อนได้ดอกเบี้ยเพิ่มอีกหนึ่งงวดเมื่อเทียบกับฝากปลายงวด ยอด ณ ปลายงวดที่ nn จึงเท่ากับสูตรปลายงวดคูณ 1+i1 + i เช่นตัวอย่างที่ 1 ถ้าฝากต้นปี จะได้ 3152.50(1.05)=3310.1253152.50(1.05) = 3310.125 หรือประมาณ 3310.133310.13 บาท ก่อนใช้สูตรให้วาดเส้นเวลาทุกครั้ง แล้วถามว่าก้อนแรกและก้อนสุดท้ายอยู่ในบัญชีกี่งวด

ค่าผ่อนคือมูลค่าปัจจุบันที่เท่ากับยอดกู้

เงินกู้เป็นการแลกเงินก้อนวันนี้กับเงินชำระอนาคต ทุกงวดต้องคิดลดกลับมาวันเดียวกันก่อนรวม ยอดกู้จึงเท่ากับมูลค่าปัจจุบันของค่าผ่อนทุกงวด แก้สูตรหา RR ได้

R=Pi1−(1+i)−nR = \frac{Pi}{1 - (1+i)^{-n}}

วิธีนี้ไม่ใช่การเอายอดกู้บวกดอกเบี้ยทั้งหมดแล้วหารจำนวนงวดโดยไม่มีเส้นเวลา ดอกเบี้ยแต่ละงวดคิดจากหนี้ที่ยังเหลือ หนี้ลดลงทุกงวด ดอกเบี้ยจึงลดตาม ในไทยเรียกการคิดแบบนี้ว่าลดต้นลดดอก

ตัวอย่าง 3

กู้วันนี้ 21002100 บาท ชำระปลายงวดสองครั้งเท่ากัน อัตราดอกเบี้ย 10%10\% ต่องวด ต้องชำระครั้งละเท่าไร

  1. ให้ชำระครั้งละ RR มูลค่าปัจจุบันคือ R/1.1+R/(1.1)2=2100R/1.1+R/(1.1)^2=2100
  2. ผลรวมตัวคูณคิดลดคือ 1011+100121=210121\dfrac{10}{11} + \dfrac{100}{121} = \dfrac{210}{121} จึงได้ R=2100×121210=1210R=2100 \times \dfrac{121}{210}=1210
  3. ตรวจด้วยตารางยอดคงเหลือข้างล่าง หนี้หมดพอดีเมื่อจ่ายงวดที่สอง
งวดหนี้ต้นงวดดอกเบี้ยจ่ายหนี้ปลายงวด
1210021012101100
2110011012100

ตัวอย่าง 4

รถจักรยานยนต์ราคา 6000060000 บาท ดาวน์ 1000010000 บาท ส่วนที่เหลือผ่อน 3636 งวดทุกสิ้นเดือน อัตราดอกเบี้ยแบบลดต้นลดดอกร้อยละ 11 ต่อเดือน ค่างวดเท่าไร และดอกเบี้ยรวมเท่าไร ตอบเป็นบาททศนิยมสองตำแหน่ง

  1. ยอดกู้คือ 60000−10000=5000060000 - 10000 = 50000 บาท เงินดาวน์จ่ายวันนี้แล้ว ไม่อยู่ในค่างวด
  2. R=50000(0.01)1−(1.01)−36R = \dfrac{50000(0.01)}{1 - (1.01)^{-36}} ประมาณ 1660.721660.72 บาท
  3. จ่ายรวม 3636 งวด ประมาณ 59785.7659785.76 บาท ดอกเบี้ยรวมราว 9785.769785.76 บาท

ขั้นที่ 3 คูณค่างวดก่อนปัดเศษ ถ้าใช้ 1660.72×36=59785.921660.72 \times 36 = 59785.92 จะต่างไปราวสิบหกสตางค์ เพราะปัดเศษไปแล้ว ในชีวิตจริงผู้ให้กู้ปัดค่างวดแล้วปรับเศษในงวดสุดท้าย

อัตราคงที่กับลดต้นลดดอก

สัญญาเช่าซื้อรถในไทยหลายแห่งบอกอัตราแบบคงที่ หรืออัตราแฟลต คือคิดดอกเบี้ยจากยอดจัดเต็มจำนวนตลอดสัญญา เหมือนดอกเบี้ยคงต้นในหน้า 45.3 แม้หนี้จะลดลงทุกเดือนแล้วก็ตาม

ตัวอย่าง 5

ยอดจัด 5000050000 บาทเท่าตัวอย่างที่ 4 แต่คิดอัตราคงที่ร้อยละ 1212 ต่อปี 33 ปี ค่างวดเท่าไร เทียบกับตัวอย่างที่ 4

  1. ดอกเบี้ยทั้งสัญญาคิดจากยอดจัดเต็ม 50000(0.12)(3)=1800050000(0.12)(3) = 18000 บาท
  2. ค่างวด 50000+1800036\dfrac{50000 + 18000}{36} ประมาณ 1888.891888.89 บาท
  3. ตัวเลขร้อยละ 1212 ต่อปีเท่ากับร้อยละ 11 ต่อเดือนของตัวอย่างที่ 4 แต่ดอกเบี้ยรวม 1800018000 บาท มากกว่า 9785.769785.76 บาทเกือบสองเท่า เพราะอัตราคงที่คิดดอกเบี้ยจากหนี้ที่จ่ายคืนไปแล้วด้วย

ลองคิดก่อน

มือถือราคาเงินสด 2000020000 บาท ร้านให้ผ่อน 0%0\% เดือนละ 20002000 บาท 1010 เดือน แต่เก็บค่าธรรมเนียมจัดการ 12001200 บาทวันทำสัญญา เพื่อนบอกว่าไม่มีดอกเบี้ย จึงถูกกว่ากู้เงินที่ร้อยละ 11 ต่อเดือนแบบลดต้นลดดอก ถูกไหม

ดูคำตอบ

ไม่ถูก ผ่อน 0%0\% จ่ายรวม 1200+20000=212001200 + 20000 = 21200 บาท ถ้ากู้ 2000020000 บาท ร้อยละ 11 ต่อเดือน 1010 งวด ค่างวดประมาณ 2111.642111.64 บาท จ่ายรวมราว 21116.4221116.42 บาท น้อยกว่า ค่าธรรมเนียมทำหน้าที่เป็นดอกเบี้ยที่ไม่ได้เรียกชื่อว่าดอกเบี้ย และยังจ่ายตั้งแต่วันแรก ถ้าคิดเป็นมูลค่าปัจจุบันจะยิ่งแพงกว่า ต้องอ่านค่าธรรมเนียมทุกรายการก่อนเชื่อคำว่า 0%0\%

ตรวจวิธีคิด

ถ้าเปลี่ยนจากปลายงวดเป็นต้นงวด ค่ารายงวดต้องเปลี่ยนเพราะเงินก้อนแรกถูกจ่ายทันที ตรวจด้วยตารางยอดคงเหลือได้ว่าแต่ละงวดคิดดอกเบี้ยจากหนี้ที่เหลือจริง

สรุป

  • เงินรายงวดหลายก้อนรวมกันเป็นอนุกรมเรขาคณิตที่มีอัตราส่วน 1+i1 + i
  • มูลค่าอนาคต R(1+i)n−1iR\dfrac{(1+i)^n-1}{i} มูลค่าปัจจุบัน R1−(1+i)−niR\dfrac{1-(1+i)^{-n}}{i}
  • ค่ารายงวดปลายงวดกับต้นงวดต่างกันหนึ่งงวดดอกเบี้ย
  • ยอดกู้เท่ากับมูลค่าปัจจุบันของค่างวดทุกงวด อัตราคงที่แพงกว่าลดต้นลดดอกที่ตัวเลขเท่ากัน
  • คำว่า 0%0\% ต้องดูค่าธรรมเนียมประกอบ

สายพื้นฐานจบบทที่หน้านี้ สายเพิ่มเติมจะไปต่อที่ลิมิตของลำดับ ซึ่งตอบว่าเกิดอะไรขึ้นเมื่อจำนวนงวดหรือจำนวนพจน์เพิ่มขึ้นไม่สิ้นสุด