Une annuité verse €500 à la fin de chaque année pendant 13 ans. Le taux d’intérêt est de 10 % par an. Trouvez la valeur actuelle PV de l’annuité.
A = €500i = 10%n = 13
PV = €
2.Valeur temps de l'argentDifficile
Tu épargnes €500 à la fin de chaque mois pendant 27 ans. Le compte rapporte 6 % par an, capitalisés mensuellement. Combien as-tu épargné à la fin ? Calcule FV.
A = €5006% / 12N = 324
FV = €
3.VAN et TRIMoyen
Un investissement de €45 000 donne ces flux à la fin des années 1 à 4 : €20 000, €9 000, €13 000, €11 000. Le coût du capital est de 6 %. Calcule la valeur actuelle nette NPV.
Un investissement de €20 000 rapporte €7 500 à la fin de chaque année pendant 3 ans. Trouvez son taux de rendement interne IRR en pourcentage.
C0 = €20 000CF = €7 500n = 3
IRR = %
5.Prix et rendement des obligationsMoyen
Une obligation de valeur nominale €1 000 verse un coupon annuel de 5% et arrive à échéance dans 14 ans. Son taux de rendement actuariel passe de 3,5% à 5,5%. De combien ΔP le prix de l’obligation varie-t-il ?
F = €1 000coupon = 5%n = 14y1 = 3,5%y2 = 5,5%
ΔP = €
6.Prix et rendement des obligationsDifficile
Une obligation de valeur nominale €1 000 avec un coupon annuel de 5% arrive à échéance dans 4 ans et se vend €965. Trouvez son taux de rendement actuariel YTM en pourcentage.
F = €1 000coupon = 5%n = 4P = €965
YTM = %
7.CAPM et WACCMoyen
Une entreprise est financée par des actions ordinaires valant €5 000 000, des actions privilégiées valant €1 500 000 et une dette valant €2 000 000. Le coût des capitaux propres est de 9%, le coût des actions privilégiées de 7,5% et le coût de la dette avant impôt de 4%. Le taux d’imposition est de 25%. Trouvez le WACC.
Une entreprise a 1 000 000 actions à €48,00 chacune et 20 000 obligations cotées €980 chacune. Le coût de la dette avant impôt est de 7% et le taux d’imposition de 20%. Le bêta de l’action est de 0,9, le taux sans risque de 4% et la rentabilité du marché de 9,5%. Trouvez le WACC.
β = 0,9rf = 4%rm = 9,5%rd = 7%T = 20%
WACC = %
9.Statistique descriptiveMoyen
Trouve l'écart-type d'échantillon s des données : 48, 33, 51, 31, 26.
n = 5
s =
10.Statistique descriptiveDifficile
Une grandeur suit une loi normale de moyenne 70 et d'écart-type 15. Quelle proportion P des valeurs est inférieure à 40 ?
μ = 70σ = 15x = 40
P =
11.ProbabilitésMoyen
Pour la loi indiquée, trouvez l’écart-type σ de X.
x: 0, 1, 2p(x): 0,35, 0,35, 0,3
σ =
12.ProbabilitésDifficile
Un test comporte 8 QCM. Une étudiante qui répond au hasard a chaque réponse juste avec une probabilité 0,25, indépendamment. Quelle est la probabilité P d'avoir exactement 4 bonnes réponses ?
n = 8p = 0,25k = 4
P =
13.Loi normaleMoyen
X est normale de moyenne 120 mm et d’écart-type 0,3 mm ; Y est indépendante et normale de moyenne 80 mm et d’écart-type 0,4 mm. Trouvez la probabilité P que X + Y dépasse 199,5 mm. Arrondissez z à deux décimales.
μX = 120, σX = 0,3μY = 80, σY = 0,4X + Y > 199,5 mm
P =
14.Loi normaleDifficile
Les les scores de QI suivent une loi normale de moyenne 100 points et d’écart type 15 points. Faites glisser le seuil pour que les 95 % les plus bas (zone colorée) soient à sa gauche. Trouvez le seuil x.
μ = 100 pointsσ = 15 points95%
x = points
15.Intervalles de confianceMoyen
Un intervalle de confiance à 90 % pour une moyenne, fondé sur 50 observations et un σ connu, a une marge d’erreur de 5,5. Quelle est la marge d’erreur E₂ d’un intervalle à 99 % fondé sur 450 observations ?
90%n₁ = 50E₁ = 5,599%n₂ = 450
E₂ =
16.Intervalles de confianceDifficile
On ne sait rien à l’avance sur la proportion de produits défectueux. Combien de produits n faut-il contrôler pour qu’un intervalle de confiance à 99 % pour la proportion ait une marge d’erreur d’au plus 0,025 ?
p = 0,5E = 0,02599%
n =
17.Tests d'hypothèse et intervalles de confianceMoyen
La moyenne d’une population est censée valoir 500 ; l’écart-type de la population est connu et vaut 8. Un échantillon aléatoire de 64 observations a une moyenne de 498,06. Testez H₀ : μ = 500 contre H₁ : μ < 500. Trouvez la valeur p p.
μ₀ = 500σ = 8n = 64x̄ = 498,06H₁: μ < μ₀
p =
18.Tests d'hypothèse et intervalles de confianceDifficile
Un échantillon de 25 mesures a une moyenne de 42,8. L'écart-type de la population est 20. Trouve la borne supérieure U de l'intervalle de confiance à 90 % pour la moyenne.
x̄ = 42,8σ = 20n = 2590%
U =
19.Régression linéaire et corrélationMoyen
Le tableau donne 6 observations appariées de x = température en °C et y = glaces vendues. Trouvez le coefficient de corrélation de Pearson r.
n = 6
r =
20.Régression linéaire et corrélationDifficile
Le tableau donne 6 observations appariées de x = charge en kN et y = allongement en mm. Utilisez la droite des moindres carrés ŷ = a + b·x. Pour quelle valeur x la droite prédit-elle ŷ = 15 ?
n = 6ŷ = 15
x =
3Solutions
1.Valeur temps de l'argent
Réponse: PV = 3552 €
Valeur temps de l'argent : l'argent d'aujourd'hui vaut plus que la même somme plus tard, car il peut rapporter des intérêts. Avec un taux i par période, un montant croît en FV = PV·(1 + i)n. Une suite de paiements égaux (une annuité) s'évalue en additionnant chaque paiement, ce qui donne les formules d'annuités.
Facteur d’annuité
(1 − (1 + i)−n)/i = (1 − 0,2897)/0,1 = 7,103
Valeur actuelle
PV = 500·7,103 = €3 551,68
Réponse
PV = €3 551,68
2.Valeur temps de l'argent
Réponse: FV = 403273 €
Valeur temps de l'argent : l'argent d'aujourd'hui vaut plus que la même somme plus tard, car il peut rapporter des intérêts. Avec un taux i par période, un montant croît en FV = PV·(1 + i)n. Une suite de paiements égaux (une annuité) s'évalue en additionnant chaque paiement, ce qui donne les formules d'annuités.
Tu as versé toi-même €162 000 ; le reste, ce sont des intérêts.
3.VAN et TRI
Réponse: NPV = 1506 €
Valeur actuelle nette : actualise chaque flux de trésorerie à aujourd'hui avec le taux de rendement exigé r, puis additionne : NPV = Σ CFₜ/(1 + r)ᵗ. Un projet avec NPV > 0 rapporte plus que r et crée de la valeur. Le taux de rendement interne (TRI) est le taux pour lequel NPV = 0.
Valeur actuelle de chaque flux
CF0 = −45 000
CF1/(1 + 0,06)1 = 20 000/1,06 = 18 867,92
CF2/(1 + 0,06)2 = 9 000/1,124 = 8 009,97
CF3/(1 + 0,06)3 = 13 000/1,191 = 10 915,05
CF4/(1 + 0,06)4 = 11 000/1,262 = 8 713,03
Additionner
NPV = €1 505,97
Réponse
NPV = €1 505,97
La VAN est positive : le projet rapporte plus que le rendement exigé.
4.VAN et TRI
Réponse: IRR = 6,129 %
Valeur actuelle nette : actualise chaque flux de trésorerie à aujourd'hui avec le taux de rendement exigé r, puis additionne : NPV = Σ CFₜ/(1 + r)ᵗ. Un projet avec NPV > 0 rapporte plus que r et crée de la valeur. Le taux de rendement interne (TRI) est le taux pour lequel NPV = 0.
Facteur d’annuité requis
(1 − (1 + i)−3)/i = 20 000/7 500 = 2,667
Trouver le taux
Le facteur d’annuité diminue quand le taux augmente ; encadrez le taux et resserrez l’encadrement.
i = 6%: 2,673
i = 7%: 2,624
IRR = 6,129%
Réponse
IRR = 6,129%
5.Prix et rendement des obligations
Réponse: ΔP = −211,8 €
Prix d’une obligation : le prix d’une obligation est la valeur actuelle de ses flux, actualisés au taux de rendement actuariel (YTM) : les coupons forment une annuité et la valeur nominale est remboursée à l’échéance. P = C·(1 − (1 + y)⁻ⁿ)/y + F/(1 + y)ⁿ. Quand le rendement est supérieur au taux du coupon, l’obligation cote en dessous du pair, et inversement.
Prix d’une obligation : le prix d’une obligation est la valeur actuelle de ses flux, actualisés au taux de rendement actuariel (YTM) : les coupons forment une annuité et la valeur nominale est remboursée à l’échéance. P = C·(1 − (1 + y)⁻ⁿ)/y + F/(1 + y)ⁿ. Quand le rendement est supérieur au taux du coupon, l’obligation cote en dessous du pair, et inversement.
Équation du rendement
€965 = €50·(1 − (1 + y)⁻⁴)/y + €1 000/(1 + y)⁴
Résoudre numériquement
P(6%) = €965,35, P(7%) = €932,26
YTM = 6,01%
Réponse
YTM = 6,01%
7.CAPM et WACC
Réponse: WACC = 7,324 %
Coût du capital : le CAPM (MEDAF) donne la rentabilité exigée par les actionnaires : re = rf + β·(rm − rf). Le coût moyen pondéré du capital combine capitaux propres et dette selon leurs valeurs de marché : WACC = E/V·re + D/V·rd·(1 − T), avec V = E + D. Les intérêts sont fiscalement déductibles, d’où le facteur (1 − T).
Coût du capital : le CAPM (MEDAF) donne la rentabilité exigée par les actionnaires : re = rf + β·(rm − rf). Le coût moyen pondéré du capital combine capitaux propres et dette selon leurs valeurs de marché : WACC = E/V·re + D/V·rd·(1 − T), avec V = E + D. Les intérêts sont fiscalement déductibles, d’où le facteur (1 − T).
Statistique descriptive : la moyenne est la somme divisée par n ; la médiane est la valeur du milieu des données triées (la moyenne des deux valeurs du milieu si n est pair). L'écart-type d'échantillon est s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). Un score z = (x − μ)/σ indique à combien d'écarts-types une valeur se trouve de la moyenne.
Statistique descriptive : la moyenne est la somme divisée par n ; la médiane est la valeur du milieu des données triées (la moyenne des deux valeurs du milieu si n est pair). L'écart-type d'échantillon est s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). Un score z = (x − μ)/σ indique à combien d'écarts-types une valeur se trouve de la moyenne.
Centrer-réduire
z = −2
Table de la loi normale
Φ(−2) = 0,02275
P = 0,02275
Réponse
P = 0,02275
11.Probabilités
Réponse: σ = 0,8047
Variables aléatoires discrètes : une loi de probabilité énumère chaque valeur x que peut prendre la variable avec sa probabilité p(x) ; les probabilités sont comprises entre 0 et 1 et leur somme vaut 1. L’espérance (moyenne) est E(X) = Σx·p(x), la moyenne à long terme. La variance est Var(X) = Σ(x − μ)²·p(x) = E(X²) − μ², et l’écart-type σ = √Var(X). Pour un changement linéaire Y = aX + b : E(Y) = a·E(X) + b, Var(Y) = a²·Var(X) et σY = |a|·σX ; ajouter une constante ne change pas la dispersion.
Moyenne
μ = 0·0,35 + 1·0,35 + 2·0,3 = 0,95
Moyenne des carrés
E(X²) = 0·0,35 + 1·0,35 + 4·0,3 = 1,55
Variance
Var(X) = 1,55 − 0,95² = 0,6475
σ = √0,6475 = 0,8047
Réponse
σ = 0,8047
12.Probabilités
Réponse: P = 0,08652
Probabilités : avec des issues équiprobables, P(A) = cas favorables/cas possibles. Pour des événements indépendants, on multiplie : P(A et B) = P(A)·P(B). Le complémentaire aide souvent : P(au moins un) = 1 − P(aucun). Loi binomiale : pour n épreuves indépendantes de probabilité de succès p, P(X = k) = C(n, k)·pᵏ·(1 − p)ⁿ⁻ᵏ.
Sommes et différences de variables normales : si X et Y sont indépendantes et normales, X + Y et X − Y sont aussi normales. Les moyennes s’additionnent ou se soustraient : E(X ± Y) = μX ± μY. Les variances s’additionnent toujours, même pour une différence : Var(X ± Y) = σX² + σY², donc σ = √(σX² + σY²). Les écarts-types ne s’additionnent jamais directement. Le total de n éléments indépendants de même loi a pour moyenne n·μ et pour écart-type σ·√n. Centrez et réduisez ensuite comme d’habitude : z = (x − moyenne)/σ et lisez Φ(z).
Loi de la somme
μ = 200 mm, σ = √(0,3² + 0,4²) = 0,5 mm
Centrer-réduire
z = (199,5 − 200)/0,5 = −1
Queue supérieure
P = 1 − Φ(−1) = 1 − 0,1587 = 0,8413
Réponse
P = 0,8413
14.Loi normale
Réponse: x = 124,6 points
D’une aire à z : Φ(z) est l’aire à gauche de z. Pour une aire A de la queue gauche, trouvez dans la table le z tel que Φ(z) = A. Une aire A de la queue droite signifie Φ(z) = 1 − A. Une aire centrale A entre −z et z laisse (1 − A)/2 dans chaque queue, donc Φ(z) = (1 + A)/2. Pour une valeur x, utilisez x = μ + zσ.
Aire à gauche
Φ(z) = 0,95
z d’après la table
z ≈ 1,64
Retour aux unités d’origine
x = 100 + 1,64·15 = 124,6 points
Réponse
x = 124,6 points
15.Intervalles de confiance
Réponse: E₂ = 2,871
Confidence interval for a mean: x̄ ± margin of error. With a known population σ the margin is z·σ/√n; with only the sample standard deviation s, use t with n − 1 degrees of freedom: t·s/√n. Critical values: z = 1,645 (90%), 1,96 (95%), 2,576 (99%). To get a margin E or smaller, you need n ≥ (z·σ/E)², rounded up.
Rapport des marges
E₂/E₁ = (2,576/1,645)·√(50/450) = 0,522
Nouvelle marge
E₂ = 5,5·0,522 = 2,871
Réponse
E₂ = 2,871
16.Intervalles de confiance
Réponse: n = 2655
Confidence interval for a proportion: p̂ ± z·√(p̂(1 − p̂)/n), where p̂ = x/n. To reach a margin E you need n ≥ z²·p(1 − p)/E², rounded up; without a prior estimate use p = 0,5, which gives the largest n.
Résoudre pour n
n = 2,576²·0,5·0,5/0,025² = 2654
Arrondir vers le haut
n = 2655
Réponse
n = 2655
17.Tests d'hypothèse et intervalles de confiance
Réponse: p = 0,02619
Hypothesis test: the test statistic = (estimate − value under H₀)/(standard error under H₀). The p-value is the probability, assuming H₀ is true, of a statistic at least as extreme as the one observed: the area in one tail for a one-sided H₁, twice the tail area for a two-sided H₁. Reject H₀ when p ≤ α.
Statistique de test
SE = σ/√n = 8/√64 = 1
z = (498,06 − 500)/1 = −1,94
Aire de la queue
Φ(1,94) = 0,9738
1 − Φ(1,94) = 0,0262
Valeur p
p = 0,02619
Réponse
p = 0,02619
p ≤ 0,05, donc H₀ est rejetée au seuil de 5 %.
18.Tests d'hypothèse et intervalles de confiance
Réponse: U = 49,38
Test sur une moyenne : la statistique de test mesure à combien d'erreurs types la moyenne de l'échantillon se trouve de la valeur affirmée dans H₀ : z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n) quand σ est connu, t = (x̄ − μ₀)/(s/√n) quand il est estimé sur l'échantillon. Un intervalle de confiance vaut x̄ ± (valeur critique)·(erreur type).
Marge d'erreur
E = 1,645·20/√25 = 6,58
Borne de l'intervalle
U = 42,8 + 6,58 = 49,38
Réponse
U = 49,38
19.Régression linéaire et corrélation
Réponse: r = 0,9781
Régression par les moindres carrés : avec x̄ et ȳ les moyennes, Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² et Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ), la droite ŷ = a + b·x a pour pente b = Sxy/Sxx et pour ordonnée à l’origine a = ȳ − b·x̄ ; elle passe donc toujours par (x̄, ȳ). Le coefficient de corrélation de Pearson r = Sxy/√(Sxx·Syy) est compris entre −1 et 1 ; r² est la part de la variation de y expliquée par la droite.
Moyennes
x̄ = 147/6 = 24,5
ȳ = 330/6 = 55
Sommes des carrés et des produits
Sxx = Σ(x − x̄)² = 157,5
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 447
Syy = Σ(y − ȳ)² = 1326
Coefficient de corrélation
r = 447/√(157,5·1326) = 0,9781
Réponse
r = 0,9781
20.Régression linéaire et corrélation
Réponse: x = 7,614
Régression par les moindres carrés : avec x̄ et ȳ les moyennes, Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² et Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ), la droite ŷ = a + b·x a pour pente b = Sxy/Sxx et pour ordonnée à l’origine a = ȳ − b·x̄ ; elle passe donc toujours par (x̄, ȳ). Le coefficient de corrélation de Pearson r = Sxy/√(Sxx·Syy) est compris entre −1 et 1 ; r² est la part de la variation de y expliquée par la droite.