Tu as besoin de €5 000 dans 2 ans. Un compte rapporte 3 % par an, capitalisés trimestriellement. Combien dois-tu déposer aujourd'hui ? Calcule la valeur actuelle PV.
FV = €5 0003% / 4n = 2
PV = €
2.Valeur temps de l'argentDifficile
Un prêt de €20 000 est remboursé par mensualités égales sur 3 ans. Le taux d'intérêt est de 3 % par an, capitalisés mensuellement. Calcule la mensualité A.
P = €20 0003% / 12N = 36
A = €
3.VAN et TRIMoyen
Un investissement de €60 000 donne ces flux à la fin des années 1 à 3 : €17 000, €28 000, €29 000. Le coût du capital est de 9 %. Calcule la valeur actuelle nette NPV.
Un investissement de €10 000 rapporte €2 500 à la fin de chaque année pendant 6 ans. Trouvez son taux de rendement interne IRR en pourcentage.
C0 = €10 000CF = €2 500n = 6
IRR = %
5.Prix et rendement des obligationsMoyen
Une obligation de valeur nominale €1 000 verse un coupon annuel de 8% et arrive à échéance dans 14 ans. Son taux de rendement actuariel passe de 4% à 5%. De combien ΔP le prix de l’obligation varie-t-il ?
F = €1 000coupon = 8%n = 14y1 = 4%y2 = 5%
ΔP = €
6.Prix et rendement des obligationsDifficile
Une obligation de valeur nominale €1 000 avec un coupon annuel de 6% arrive à échéance dans 9 ans et se vend €1 070. Trouvez son taux de rendement actuariel YTM en pourcentage.
F = €1 000coupon = 6%n = 9P = €1 070
YTM = %
7.CAPM et WACCMoyen
Une entreprise est financée par des actions ordinaires valant €4 000 000, des actions privilégiées valant €1 500 000 et une dette valant €4 000 000. Le coût des capitaux propres est de 13%, le coût des actions privilégiées de 6,5% et le coût de la dette avant impôt de 5%. Le taux d’imposition est de 25%. Trouvez le WACC.
Les actions d’une entreprise ont un bêta de 0,9 pour son ratio dette/capitaux propres actuel de 0,25. Elle prévoit de porter ce ratio à 0,6. Le taux d’imposition est de 25,8%, le taux sans risque de 1,5% et la prime de risque du marché de 4%. Trouvez le coût des capitaux propres re après ce changement.
Trouve l'écart-type d'échantillon s des données : 55, 58, 31, 36, 51, 27, 16.
n = 7
s =
10.Statistique descriptiveDifficile
Les notes d'un examen suivent une loi normale de moyenne 500 et d'écart-type 40. Trouve le score z z d'une note de 580.
μ = 500σ = 40x = 580
z =
11.ProbabilitésMoyen
Un sac contient 8 boules rouges et 4 bleues. Tu tires deux boules sans remettre la première. Quelle est la probabilité P que les deux soient rouges ?
8 / 4
P =
12.ProbabilitésDifficile
Un test comporte 5 QCM. Une étudiante qui répond au hasard a chaque réponse juste avec une probabilité 0,4, indépendamment. Quelle est la probabilité P d'avoir exactement 4 bonnes réponses ?
n = 5p = 0,4k = 4
P =
13.Loi normaleMoyen
Les masses de passagers avec bagages sont indépendantes et normales, de moyenne 85 kg et d’écart-type 12 kg. Trouvez la probabilité P que la masse totale de 6 d’entre eux dépasse 524,7 kg. Arrondissez z à deux décimales.
μ = 85 kgσ = 12 kgn = 6> 524,7 kg
P =
14.Loi normaleDifficile
Les tailles X des hommes et Y des femmes d’un groupe sont indépendantes et normales : X a pour moyenne 180 cm et pour écart-type 10 cm, Y a pour moyenne 170 cm et pour écart-type 12 cm. Trouvez la probabilité P que X soit supérieure à Y. Arrondissez z à deux décimales.
μX = 180 cm, σX = 10 cmμY = 170 cm, σY = 12 cm
P =
15.Intervalles de confianceMoyen
Un échantillon de 20 éléments a une moyenne de 36,5 et un écart-type s = 13,5. La population est approximativement normale. Trouvez la borne supérieure de l’intervalle de confiance à 95 % pour la moyenne.
n = 20x̄ = 36,5s = 13,595%t(19) = 2,093
borne supérieure =
16.Intervalles de confianceDifficile
On teste deux engrais. Groupe de parcelles 1 : 5 parcelles, rendement moyen 17,5 kg, écart-type 4 kg. Groupe de parcelles 2 : 21 parcelles, moyenne 7,5 kg, écart-type 4,5 kg. Supposez les variances égales (t avec variance commune, df = n₁ + n₂ − 2). Trouvez la borne supérieure de l’intervalle de confiance à 95 % pour μ₁ − μ₂.
17.Tests d'hypothèse et intervalles de confianceMoyen
8 employés passent un test de dactylographie avant et après une formation. Pour chaque personne, on relève la différence d = après − avant (mots par minute). La différence moyenne vaut 10,15 et l’écart-type des différences 9,9. Trouvez la statistique du test apparié t pour H₀ : μd = 0.
n = 8d̄ = 10,15sd = 9,9
t =
18.Tests d'hypothèse et intervalles de confianceDifficile
Un test z unilatéral de H₀ : μ = 80 contre H₁ : μ < 80 est réalisé au seuil α = 0.01 avec un échantillon de 100 ; l’écart-type est connu et vaut 25. En réalité, la moyenne vaut 74.75. Trouvez la probabilité d’une erreur de deuxième espèce β en pourcentage.
μ₀ = 80μ = 74,75σ = 25n = 100α = 0,01
β = %
19.Régression linéaire et corrélationMoyen
Le tableau donne 6 observations appariées de x = âge de la voiture en années et y = prix en k€. Leurs sommes sont données. Trouvez le coefficient de corrélation de Pearson r à partir de ces sommes.
n = 6Σx = 21Σy = 74Σx² = 91Σy² = 1078Σxy = 206
r =
20.Régression linéaire et corrélationDifficile
Le tableau donne 5 observations appariées de x = température en °C et y = glaces vendues. Utilisez la droite des moindres carrés ŷ = a + b·x. Prédisez ŷ pour x = 22.
n = 5x = 22
ŷ =
3Solutions
1.Valeur temps de l'argent
Réponse: PV = 4710 €
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.
Taux et nombre de périodes
i = 0,03/4 = 0,0075
N = 4·2 = 8
Valeur actuelle
PV = FV/(1 + i)N = 5 000/1,062 = €4 709,88
Réponse
PV = €4 709,88
2.Valeur temps de l'argent
Réponse: A = 581,6 €
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.
Taux mensuel et nombre de mensualités
i = 0,03/12 = 0,0025
N = 12·3 = 36
Mensualité
La valeur actuelle de N paiements égaux A vaut A·(1 − (1 + i)⁻ᴺ)/i. Égale-la au prêt et résous pour A.
(1 + i)−N = 0,914
A = 20 000·0,0025/(1 − 0,914) = €581,62
Réponse
A = €581,62
3.VAN et TRI
Réponse: NPV = 1557 €
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 = −60 000
CF1/(1 + 0,09)1 = 17 000/1,09 = 15 596,33
CF2/(1 + 0,09)2 = 28 000/1,188 = 23 567,04
CF3/(1 + 0,09)3 = 29 000/1,295 = 22 393,32
Additionner
NPV = €1 556,69
Réponse
NPV = €1 556,69
La VAN est positive : le projet rapporte plus que le rendement exigé.
4.VAN et TRI
Réponse: IRR = 12,98 %
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)−6)/i = 10 000/2 500 = 4
Trouver le taux
Le facteur d’annuité diminue quand le taux augmente ; encadrez le taux et resserrez l’encadrement.
i = 12%: 4,111
i = 13%: 3,998
IRR = 12,98%
Réponse
IRR = 12,98%
5.Prix et rendement des obligations
Réponse: ΔP = −125,6 €
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
€1 070 = €60·(1 − (1 + y)⁻⁹)/y + €1 000/(1 + y)⁹
Résoudre numériquement
P(5%) = €1 071,08, P(6%) = €1 000,00
YTM = 5,015%
Réponse
YTM = 5,015%
7.CAPM et WACC
Réponse: WACC = 8,079 %
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).
Bêta endetté (Hamada) : la dette rend les capitaux propres plus risqués. βL = βU·(1 + (1 − T)·D/E), où βU est le bêta de l’activité sans dette. Pour transposer un bêta à une autre structure du capital, désendettez-le d’abord, puis réendettez-le au nouveau D/E.
Désendetter le bêta
βU = 0,9/(1 + 0,742·0,25) = 0,7592
Réendetter au nouveau D/E
βL = 0,7592·(1 + 0,742·0,6) = 1,097
Coût des capitaux propres (CAPM)
re = 1,5% + 1,097·4% = 5,889%
Réponse
re = 5,889%
9.Statistique descriptive
Réponse: s = 15,85
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 = (580 − 500)/40 = 2
Réponse
z = 2
11.Probabilités
Réponse: P = 0,4242
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.
Premier et second tirage
P = 8/12 · 7/11 = 56/132 = 0,4242
Réponse
P = 0,4242
12.Probabilités
Réponse: P = 0,0768
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.
Formule binomiale
P(X = 4) = 5·0,44·0,61 = 5·0,0256·0,6 = 0,0768
Réponse
P = 0,0768
13.Loi normale
Réponse: P = 0,3085
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 du total
μT = 510 kg, σT = 12·√6 = 29,39 kg
Centrer-réduire
z = (524,7 − 510)/29,39 = 0,5
Probabilités
P = 1 − Φ(0,5) = 0,3085
Réponse
P = 0,3085
14.Loi normale
Réponse: P = 0,7389
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 différence
μ = 180 − 170 = 10 cm, σ = 15,62 cm
Centrer-réduire
z = (0 − 10)/15,62 = −0,64
Probabilités
P = 1 − Φ(−0,64) = 0,7389
Réponse
P = 0,7389
15.Intervalles de confiance
Réponse: borne supérieure = 42,82
Intervalle de confiance pour une moyenne : x̄ ± marge d’erreur. Si l’écart-type σ de la population est connu, la marge vaut z·σ/√n ; si l’on ne dispose que de l’écart-type de l’échantillon s, utilisez t à n − 1 degrés de liberté : t·s/√n. Valeurs critiques : z = 1,645 (90 %), 1,96 (95 %), 2,576 (99 %). Pour obtenir une marge E ou moins, il faut n ≥ (z·σ/E)², arrondi à l’entier supérieur.
Valeur critique
df = n − 1 = 19, t = 2,093
Marge d'erreur
E = 2,093·13,5/√20 = 6,318
Intervalle
36,5 ± 6,318 → [30,18, 42,82]
Réponse
borne supérieure = 42,82
16.Intervalles de confiance
Réponse: borne supérieure = 14,54 kg
Interval for a difference: estimate ± critical value × standard error. For two independent means with known σ: SE = √(σ₁²/n₁ + σ₂²/n₂) and z. With equal unknown variances: pooled s_p and t with n₁ + n₂ − 2 degrees of freedom. For paired data, work with the differences: d̄ ± t·s_d/√n.
Écart-type commun
sp² = (4·4² + 20·4,5²)/24 = 19,54
sp = 4,421
Marge d'erreur
E = 2,064·4,421·√(1/5 + 1/21) = 4,54
Intervalle
10 ± 4,54 → [5,46, 14,54]
Réponse
borne supérieure = 14,54 kg
17.Tests d'hypothèse et intervalles de confiance
Réponse: t = 2,9
Testing a mean: the test statistic measures how many standard errors the sample mean lies from the value claimed in H₀: z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n) when σ is known, t = (x̄ − μ₀)/(s/√n) when it is estimated from the sample. A confidence interval is x̄ ± (critical value)·(standard error).
Erreur type de la différence moyenne
SE = 9,9/√8 = 3,5
Statistique de test
t = 10,15/3,5 = 2,9
Réponse
t = 2,9
Avec df = 7, la valeur critique bilatérale à 5 % vaut 2,365 ; |t| est plus grand, donc H₀ est rejetée.
18.Tests d'hypothèse et intervalles de confiance
Réponse: β = 58,94 %
Puissance d’un test : la puissance 1 − β est la probabilité de rejeter H₀ quand elle est fausse. Trouvez le seuil x̄c à partir de μ₀ et z_α, puis calculez la probabilité de dépasser x̄c avec la vraie moyenne : z = (x̄c − μ)/(σ/√n).
Moyenne d’échantillon critique
SE = 25/√100 = 2,5
x̄c = 80 − 2,326·2,5 = 74,19
z avec la vraie moyenne
z = (74,19 − 74,75)/2,5 = −0,226
Erreur de deuxième espèce
puissance = P(Z < −0.226) = 41.06%
β = 100% − 41,06% = 58,94%
Réponse
β = 58,94%
19.Régression linéaire et corrélation
Réponse: r = −0,9853
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.
Sommes centrées
Sxy = 206 − 21·74/6 = −53
Sxx = 91 − 21²/6 = 17,5
Syy = 1078 − 74²/6 = 165,3
Coefficient de corrélation
r = −53/√(17,5·165,3) = −0,9853
Réponse
r = −0,9853
20.Régression linéaire et corrélation
Réponse: ŷ = 114
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.