Chapitre 4

Les intérêts composés

Cours

Pour les opérations à moyen et long terme (plus d'un an), on utilise les intérêts composés : chaque année, les intérêts s'ajoutent au capital et produisent à leur tour des intérêts. C'est la base des chapitres suivants (annuités, emprunts, choix d'investissement).

I. Définition

Intérêts composés

Un capital est placé à intérêts composés lorsque, à la fin de chaque période, l'intérêt produit s'ajoute au capital et porte lui-même intérêt pendant les périodes suivantes. On dit que l'intérêt est capitalisé.

  • période de capitalisation : intervalle de temps à la fin duquel les intérêts sont ajoutés au capital (l'année, le semestre, le trimestre, le mois) ;
  • taux : on utilise le taux pour 1 DH, noté i (i = 0,06 pour 6 %), qui doit correspondre à la période de capitalisation.

II. La valeur acquise

Notations : C0 = capital placé ; i = taux par période ; n = nombre de périodes ; Cn = valeur acquise après n périodes.

PériodeCapital en début de périodeIntérêt de la périodeValeur acquise en fin de période
1C0C0 × iC0 + C0 i = C0 (1 + i)
2C0 (1 + i)C0 (1 + i) × iC0 (1 + i)(1 + i) = C0 (1 + i)²
…………
nC0 (1 + i)n−1C0 (1 + i)n−1 × iC0 (1 + i)n

Cn = C0 (1 + i)n  ;  Intérêts = Cn − C0

Valeur acquise

Quelle est la valeur acquise par un capital de 5 000 DH placé pendant 5 ans au taux de 6 % ?

C5 = 5 000 × (1,06)5 = 5 000 × 1,338226 = 6 691,13 DH

Intérêts : 6 691,13 − 5 000 = 1 691,13 DH. À intérêt simple, on aurait obtenu seulement 5 000 × 6 % × 5 = 1 500 DH.

Tables financières et calculatrice

Autrefois, on lisait (1 + i)n dans la table financière n° 1 (et les autres facteurs dans les tables 2 à 4), avec une interpolation linéaire lorsque le taux ou la durée n'y figuraient pas. Aujourd'hui, on utilise la touche xy (ou ^) de la calculatrice, qui donne directement le résultat exact.

Durée non entière : solution commerciale et solution rationnelle

Si la durée est de k années et p mois (n = k + p ÷ 12) :

  • solution commerciale : on applique la formule avec un exposant fractionnaire : Cn = C0 (1 + i)k + p/12 ;
  • solution rationnelle : intérêts composés pour les k années entières, puis intérêt simple pour la fraction : Cn = C0 (1 + i)k × (1 + i × p12).
Durée de 3 ans et 7 mois

C0 = 6 000 DH ; taux 4,5 % ; n = 3 ans 7 mois.

  • Solution commerciale : C = 6 000 × (1,045)3 + 7/12 = 6 000 × 1,141166 × 1,026009 = 7 025,08 DH ;
  • solution rationnelle : C = 6 000 × (1,045)³ × (1 + 0,045 × 7 ÷ 12) = 6 000 × 1,141166 × 1,02625 = 7 026,73 DH.

La solution rationnelle donne un résultat légèrement supérieur, car pour une durée inférieure à une période, l'intérêt simple est plus élevé que l'intérêt composé.

III. Calcul du taux et de la durée

1. Calcul du taux

(1 + i)n = CnC0  ⇒  i = (CnC0)1/n − 1

Calcul du taux

Un capital de 5 000 DH placé pendant 6 ans est devenu 7 688,13 DH.

(1 + i)6 = 7 688,13 ÷ 5 000 = 1,537626 ⇒ i = 1,5376261/6 − 1 = 0,0743 ⇒ taux = 7,43 %.

2. Calcul de la durée

On utilise les logarithmes (touche log ou ln de la calculatrice) :

n = log (Cn ÷ C0)log (1 + i)

Calcul de la durée

Un capital de 4 200 DH placé à 5 % est devenu 6 912,75 DH.

(1,05)n = 6 912,75 ÷ 4 200 = 1,645893 ⇒ n = log 1,645893 ÷ log 1,05 = 10,2128 ans.

Conversion : 0,2128 × 12 = 2,553 mois ; 0,553 × 30 = 16,6 jours ⇒ 10 ans, 2 mois et 17 jours.

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IV. Taux proportionnels et taux équivalents

Quand la capitalisation se fait par semestre, trimestre ou mois, il faut un taux par période. Deux méthodes existent :

Taux proportionnel

Deux taux sont proportionnels si leur rapport est égal au rapport des durées des périodes : is = i ÷ 2 ; it = i ÷ 4 ; im = i ÷ 12. Exemple : 12 % l'an ⇒ 1 % par mois.

Taux équivalent

Deux taux sont équivalents si, appliqués au même capital pendant la même durée, ils donnent la même valeur acquise à intérêts composés.

(1 + is)² = 1 + i  ;  (1 + it)4 = 1 + i  ;  (1 + im)12 = 1 + i

ik = (1 + i)1/k − 1  (k = nombre de périodes dans l'année)

Taux équivalents
Taux annuelPériodeTaux proportionnelTaux équivalent
11 %semestre11 ÷ 2 = 5,5 %1,111/2 − 1 = 5,357 %
10,5 %trimestre10,5 ÷ 4 = 2,625 %1,1051/4 − 1 = 2,528 %
12 %mois12 ÷ 12 = 1 %1,121/12 − 1 = 0,949 %

Le taux équivalent est toujours inférieur au taux proportionnel. Avec le taux proportionnel, la capitalisation fréquente rapporte plus qu'une capitalisation annuelle au taux annuel.

V. La valeur actuelle et l'escompte à intérêts composés

Valeur actuelle

La valeur actuelle C0 d'un capital Cn disponible dans n périodes est la somme qu'il faut placer aujourd'hui, à intérêts composés, pour obtenir Cn. Calculer une valeur actuelle s'appelle actualiser.

C0 = Cn(1 + i)n = Cn (1 + i)−n

L'escompte à intérêts composés est la différence entre la valeur nominale et la valeur actuelle : E = Cn − C0 = Cn [1 − (1 + i)−n]. Il s'applique aux effets et dettes à plus d'un an.

Valeurs actuelles
  • Capital disponible dans 6 ans : 7 628,14 DH ; taux 5 % : C0 = 7 628,14 × (1,05)−6 = 7 628,14 × 0,746215 = 5 692,24 DH.
  • Capital disponible dans 4 ans : 8 680,25 DH ; taux 5,18 % : C0 = 8 680,25 × (1,0518)−4 = 7 092,50 DH.
  • Capital disponible dans 5 ans et 7 mois : 9 820,25 DH ; taux 6,25 % (solution commerciale) : C0 = 9 820,25 × (1,0625)−67/12 = 7 000,34 DH.

VI. L'équivalence à intérêts composés

Capitaux équivalents

Deux capitaux (ou deux groupes de capitaux) sont équivalents à intérêts composés s'ils ont la même valeur à une même date. À intérêts composés, si l'équivalence existe à une date, elle existe à toutes les dates : le choix de la date d'équivalence ne change pas le résultat.

Pour remplacer plusieurs dettes par un paiement unique, on ramène toutes les sommes à une même date : on capitalise (× (1 + i)k) les sommes antérieures et on actualise (× (1 + i)−k) les sommes postérieures.

Paiement unique

Une dette doit être réglée par trois versements : 20 000 DH dans 1 an, 30 000 DH dans 2 ans et 50 000 DH dans 4 ans. Le débiteur propose un paiement unique dans 3 ans. Taux 8 %.

X = 20 000 × 1,08² + 30 000 × 1,08 + 50 000 × 1,08−1 = 23 328 + 32 400 + 46 296,30 = 102 024,30 DH

L'échéance moyenne

Si le paiement unique est égal à la somme des nominaux, sa date est l'échéance moyenne : on écrit que sa valeur actuelle est égale à la somme des valeurs actuelles, puis on calcule n avec les logarithmes.

Échéance moyenne

Mêmes dettes, paiement unique de 100 000 DH : 100 000 × 1,08−n = 20 000 × 1,08−1 + 30 000 × 1,08−2 + 50 000 × 1,08−4 = 80 990,18.

1,08−n = 0,809902 ⇒ n = − log 0,809902 ÷ log 1,08 = 2,74 ans (environ 2 ans, 8 mois et 26 jours).

À retenir
  • Valeur acquise : Cn = C0 (1 + i)n ; valeur actuelle : C0 = Cn (1 + i)−n.
  • Taux : i = (Cn ÷ C0)1/n − 1 ; durée : n = log (Cn ÷ C0) ÷ log (1 + i).
  • Durée fractionnaire : solution commerciale (exposant fractionnaire) ou rationnelle (intérêt simple sur la fraction).
  • Taux proportionnel : i ÷ k ; taux équivalent : (1 + i)1/k − 1.
  • Équivalence : ramener toutes les sommes à une même date (capitaliser avant, actualiser après).

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Exercices
Exercice 1 : compléter le tableau
N°DuréeTauxCapital (DH)Valeur acquise (DH)
1?7 % l'an22 50050 674,31
220 ans3 % le semestre6 000?
3?7,5 % l'an17 00020 004,05
45 ans 9 mois? le trimestre20 00029 807,23
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  1. (1,07)n = 50 674,31 ÷ 22 500 = 2,252192 ⇒ n = log 2,252192 ÷ log 1,07 = 12 ans.
  2. 20 ans = 40 semestres : C40 = 6 000 × (1,03)40 = 19 572,23 DH.
  3. (1,075)n = 20 004,05 ÷ 17 000 = 1,176709 ⇒ n = log 1,176709 ÷ log 1,075 = 2,25 ans, soit 9 trimestres (2 ans et 3 mois).
  4. 5 ans 9 mois = 23 trimestres : (1 + it)23 = 29 807,23 ÷ 20 000 = 1,490361 ⇒ it = 1,4903611/23 − 1 = 0,0175 ⇒ 1,75 % par trimestre.
Exercice 2 : taux équivalents

a) Quel est le taux semestriel équivalent au taux annuel de 11 % ? b) Le taux trimestriel équivalent à 10,5 % l'an ? c) Le taux mensuel équivalent à 12 % l'an ?

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  • a) (1 + is)² = 1,11 ⇒ is = 1,111/2 − 1 = 0,053565 ⇒ 5,36 % (taux proportionnel : 5,5 %) ;
  • b) (1 + it)4 = 1,105 ⇒ it = 1,1051/4 − 1 = 0,025275 ⇒ 2,53 % ;
  • c) (1 + im)12 = 1,12 ⇒ im = 1,121/12 − 1 = 0,009489 ⇒ 0,949 %.
Exercice 3 : taux proportionnels ou équivalents ?

On place 15 000 DH pendant 4 ans au taux annuel de 9 %. Calculez la valeur acquise si la capitalisation est semestrielle, puis trimestrielle : 1) avec les taux proportionnels ; 2) avec les taux équivalents.

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1) Taux proportionnels : 4,5 % par semestre et 2,25 % par trimestre.

  • semestres : C8 = 15 000 × (1,045)8 = 21 331,51 DH ;
  • trimestres : C16 = 15 000 × (1,0225)16 = 21 414,32 DH.

2) Taux équivalents : is = 1,091/2 − 1 = 4,403 % ; it = 1,091/4 − 1 = 2,178 %.

  • semestres : 15 000 × (1,091/2)8 = 15 000 × 1,094 = 21 173,72 DH ;
  • trimestres : 15 000 × (1,091/4)16 = 15 000 × 1,094 = 21 173,72 DH.

Conclusion : avec les taux équivalents, la valeur acquise est la même quelle que soit la période de capitalisation (égale à la capitalisation annuelle). Avec les taux proportionnels, plus la capitalisation est fréquente, plus la valeur acquise est élevée.

Exercice 4 : valeur actuelle et escompte

Une dette de 50 000 DH est payable dans 3 ans. Le débiteur veut la régler aujourd'hui. Taux 7 %. Calculez la somme à payer et l'escompte à intérêts composés.

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C0 = 50 000 × (1,07)−3 = 40 814,89 DH ; E = 50 000 − 40 814,89 = 9 185,11 DH

Exercice 5 : doublement d'un capital

a) À quel taux faut-il placer un capital pour qu'il double en 9 ans ? b) En combien de temps un capital placé à 6 % augmente-t-il de 50 % ?

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  • a) (1 + i)9 = 2 ⇒ i = 21/9 − 1 = 0,0801 ⇒ 8,01 % ;
  • b) (1,06)n = 1,5 ⇒ n = log 1,5 ÷ log 1,06 = 6,9585 ans ⇒ 6 ans, 11 mois et 15 jours.
Exercice 6 : remplacement de dettes

Un commerçant doit 20 000 DH dans 1 an, 30 000 DH dans 2 ans et 50 000 DH dans 4 ans. Taux 8 %. Calculez : a) le montant d'un paiement unique dans 2 ans ; b) le montant d'un paiement unique aujourd'hui.

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  • a) X2 = 20 000 × 1,08 + 30 000 + 50 000 × 1,08−2 = 21 600 + 30 000 + 42 866,94 = 94 466,94 DH ;
  • b) X0 = 20 000 × 1,08−1 + 30 000 × 1,08−2 + 50 000 × 1,08−4 = 80 990,18 DH.

Vérification : 80 990,18 × 1,08² = 94 466,94 ; 80 990,18 × 1,08³ = 102 024,30 (paiement dans 3 ans du cours) : l'équivalence est vraie à toutes les dates.

Vidéos

Les vidéos de ce chapitre seront bientôt disponibles.

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