Um cartão de crédito cobra uma taxa de juros nominal de 20% ao ano, capitalizada mensalmente. Encontre a taxa efetiva anual EAR em porcentagem.
r = 20%m = 12
EAR = %
2.Valor temporal do dinheiroDifícil
Um empréstimo de €8 000 é pago em prestações mensais iguais durante 5 anos. A taxa de juro é de 3,6 % ao ano, capitalizada mensalmente. Calcule a prestação mensal A.
P = €8 0003,6% / 12N = 60
A = €
3.VAL e TIRMédia
Um investimento de €75 000 gera estes fluxos no fim dos anos 1 a 4: €37 000, €25 000, €15 000, €33 000. O custo do capital é de 10 %. Calcule o valor atual líquido NPV.
Um projeto custa €80 000 hoje. Seu fluxo de caixa é €18 000 no final do ano 1 e cresce 4% ao ano até o último fluxo de caixa, no final do ano 4. O custo de capital é 8%. Encontre o valor presente líquido NPV.
C0 = €80 000CF1 = €18 000g = 4%n = 4r = 8%
NPV = €
5.Preço e rendimento de títulosMédia
Um título com valor de face de €1 000 vence em 6 anos e paga cupons anuais. Ele é vendido a €1 026 quando o rendimento até o vencimento é 4%. Encontre a taxa de cupom c em porcentagem.
F = €1 000n = 6P = €1 026YTM = 4%
c = %
6.Preço e rendimento de títulosDifícil
Um título com valor de face de €1 000 paga um cupom anual de 2% e vence em 3 anos. O rendimento até o vencimento é 3%. Encontre a duration de Macaulay D em anos.
F = €1 000cupom = 2%n = 3YTM = 3%
D = anos
7.CAPM e WACCMédia
Uma empresa tem capital próprio de €8 000 000 e dívida de €2 000 000. Seu custo do capital próprio é 11%, seu custo da dívida antes dos impostos é 4,5% e a alíquota de imposto é 20%. Calcule o WACC.
O negócio de uma empresa tem beta desalavancado (dos ativos) de 0,9. Ela planeja uma relação dívida/capital próprio de 0,4. A alíquota de imposto é 30%, a taxa livre de risco é 1% e o prêmio de risco de mercado é 4%. Encontre o custo do capital próprio re na nova estrutura de capital.
βU = 0,9D/E = 0,4T = 30%rf = 1%rm − rf = 4%
re = %
9.Estatística descritivaMédia
Calcule o desvio-padrão amostral s dos dados: 29, 35, 40, 55, 27, 42.
n = 6
s =
10.Estatística descritivaDifícil
Uma grandeza segue uma distribuição normal com média 60 e desvio-padrão 12. Que proporção P dos valores está acima de 78?
μ = 60σ = 12x = 78
P =
11.ProbabilidadesMédia
Para a distribuição mostrada, encontre o desvio padrão σ de X.
x: 0, 1, 2, 3, 4p(x): 0,2, 0,2, 0,25, 0,3, 0,05
σ =
12.ProbabilidadesDifícil
Um teste tem 9 perguntas de escolha múltipla. Uma estudante que responde ao acaso acerta cada uma com probabilidade 0,2, de forma independente. Qual é a probabilidade P de acertar exatamente 3?
n = 9p = 0,2k = 3
P =
13.Distribuição normalMédia
As pontuações de QI seguem uma distribuição normal com média 100 pontos e desvio-padrão 15 pontos. Que fração está entre 93,25 e 107,5 pontos? Dê P em forma decimal.
μ = 100σ = 15x1 = 93,25x2 = 107,5
P =
14.Distribuição normalDifícil
As alturas de homens adultos seguem uma distribuição normal com média 178 cm e desvio-padrão 7 cm. Calcule o valor x abaixo do qual estão 90% delas (o percentil 90).
μ = 178σ = 7P = 90%
x = cm
15.Intervalos de confiançaMédia
Uma amostra de 9 itens tem média 108,5 e desvio-padrão s = 3,5. A população é aproximadamente normal. Calcule a margem de erro E de um intervalo de confiança de 99% para a média.
n = 9x̄ = 108,5s = 3,599%t(8) = 3,355
E =
16.Intervalos de confiançaDifícil
Os diâmetros de 21 eixos usinados têm desvio-padrão amostral de 7,4 µm. Supondo que os diâmetros tenham distribuição normal, encontre o limite inferior σ do intervalo de confiança de 95% para o desvio-padrão populacional. Com gl = 20, 2,5% da distribuição χ² fica abaixo de 9,591 e 2,5% fica acima de 34,17.
n = 21s = 7,4 µmχ² = 9,591, 34,17
σ = µm
17.Testes de hipóteses e intervalos de confiançaMédia
Duas linhas de produção fabricam a mesma peça. Linha 1: uma amostra de 30 peças tem comprimento médio de 118 mm, e o desvio-padrão conhecido da linha é 11 mm. Linha 2: uma amostra de 80 peças tem média de 120,7 mm, desvio-padrão conhecido de 9 mm. Encontre a estatística de teste z para H₀: μ₁ = μ₂, tomando a diferença como x̄₁ − x̄₂ (linha 1 menos linha 2).
18.Testes de hipóteses e intervalos de confiançaDifícil
Em um ensaio, 83 de 150 pacientes com o tratamento A se recuperam, e 83 de 120 pacientes com o tratamento B. Usando a proporção combinada, encontre a estatística de teste z para H₀: p₁ = p₂.
x₁ = 83n₁ = 150x₂ = 83n₂ = 120
z =
19.Regressão linear e correlaçãoMédia
A tabela dá 6 observações pareadas de x = gasto com publicidade em k€ e y = vendas em k€. Encontre o coeficiente de correlação de Pearson r.
n = 6
r =
20.Regressão linear e correlaçãoDifícil
A tabela dá 6 observações pareadas de x = carga em kN e y = alongamento em mm. Use a reta de mínimos quadrados ŷ = a + b·x. É feita uma nova observação (9, 30). Encontre o seu resíduo e = y − ŷ.
n = 6(9, 30)
e =
3Soluções
1.Valor temporal do dinheiro
Resposta: EAR = 21,94 %
Valor temporal do dinheiro: o dinheiro hoje vale mais do que a mesma quantia no futuro, porque pode render juros. Com uma taxa i por período, um montante cresce para FV = PV·(1 + i)n. Uma série de pagamentos iguais (uma renda) avalia-se somando cada pagamento, o que dá as fórmulas das rendas.
Taxa por período
r/m = 0,2/12 = 0,01667
Capitalize ao longo de um ano
EAR = (1 + 0,01667)12 − 1 = 1,219 − 1 = 21,94%
Resposta
EAR = 21,94%
A taxa efetiva anual é sempre maior que a taxa nominal quando os juros são capitalizados mais de uma vez por ano.
2.Valor temporal do dinheiro
Resposta: A = 145,9 €
Valor temporal do dinheiro: o dinheiro hoje vale mais do que a mesma quantia no futuro, porque pode render juros. Com uma taxa i por período, um montante cresce para FV = PV·(1 + i)n. Uma série de pagamentos iguais (uma renda) avalia-se somando cada pagamento, o que dá as fórmulas das rendas.
Taxa mensal e número de prestações
i = 0,036000000000000004/12 = 0,003
N = 12·5 = 60
Prestação
O valor atual de N pagamentos iguais A é A·(1 − (1 + i)⁻ᴺ)/i. Iguale-o ao empréstimo e resolva em ordem a A.
(1 + i)−N = 0,8355
A = 8 000·0,003/(1 − 0,8355) = €145,89
Resposta
A = €145,89
3.VAL e TIR
Resposta: NPV = 13107 €
Valor atual líquido: desconte cada fluxo de caixa até hoje com a rendibilidade exigida r e some-os: NPV = Σ CFₜ/(1 + r)ᵗ. Um projeto com NPV > 0 rende mais do que r e cria valor. A taxa interna de rendibilidade (TIR) é a taxa para a qual NPV = 0.
Valor atual de cada fluxo
CF0 = −75 000
CF1/(1 + 0,1)1 = 37 000/1,1 = 33 636,36
CF2/(1 + 0,1)2 = 25 000/1,21 = 20 661,16
CF3/(1 + 0,1)3 = 15 000/1,331 = 11 269,72
CF4/(1 + 0,1)4 = 33 000/1,464 = 22 539,44
Somar
NPV = €13 106,69
Resposta
NPV = €13 106,69
O VAL é positivo, logo o projeto rende mais do que a rendibilidade exigida.
4.VAL e TIR
Resposta: NPV = −16946 €
Valor atual líquido: desconte cada fluxo de caixa até hoje com a rendibilidade exigida r e some-os: NPV = Σ CFₜ/(1 + r)ᵗ. Um projeto com NPV > 0 rende mais do que r e cria valor. A taxa interna de rendibilidade (TIR) é a taxa para a qual NPV = 0.
O VAL é negativo, logo o projeto rende menos do que a rendibilidade exigida.
5.Preço e rendimento de títulos
Resposta: c = 4,496 %
Precificação de títulos: o preço de um título é o valor presente dos seus fluxos de caixa, descontados ao rendimento até o vencimento (YTM): os cupons formam uma anuidade e o valor de face é devolvido no vencimento. P = C·(1 − (1 + y)⁻ⁿ)/y + F/(1 + y)ⁿ. Quando o rendimento está acima da taxa de cupom, o título é negociado abaixo do valor de face, e vice-versa.
Valor presente do valor de face
1000·(1 + 0,04)−6 = €790,31
Cupom
C = (1026 − 790,31)/5,242 = €44,96
Taxa de cupom
c = 44,96/1000 = 4,496%
Resposta
c = 4,496%
6.Preço e rendimento de títulos
Resposta: D = 2,941 anos
Duration: a duration de Macaulay é o prazo médio ponderado em que um título paga seus fluxos de caixa, usando como pesos os valores presentes dos fluxos de caixa: D = Σ t·PVₜ/P. A duration modificada D/(1 + y) estima a variação percentual do preço para uma pequena variação do rendimento: %ΔP ≈ −Dmod·Δy.
Valor atual de cada fluxo
t = 1: 20/1,03 = 19,42, t·PV = 19,42
t = 2: 20/1,061 = 18,85, t·PV = 37,70
t = 3: 1020/1,093 = 933,44, t·PV = 2 800,33
Duration
P = 971,71
D = 2 857,45/971,71 = 2,941
Resposta
D = 2,941 anos
7.CAPM e WACC
Resposta: WACC = 9,52 %
Custo de capital: o CAPM dá o retorno exigido pelos acionistas: re = rf + β·(rm − rf). O custo médio ponderado de capital combina capital próprio e dívida pelos seus valores de mercado: WACC = E/V·re + D/V·rd·(1 − T), com V = E + D. Os juros são dedutíveis do imposto, daí o (1 − T).
Pesos
V = €10 000 000, E/V = 0,8, D/V = 0,2
WACC
WACC = 0,8·11% + 0,2·4,5%·(1 − 0,2) = 9,52%
Resposta
WACC = 9,52%
8.CAPM e WACC
Resposta: re = 5,608 %
Beta alavancado (Hamada): a dívida torna o capital próprio mais arriscado. βL = βU·(1 + (1 − T)·D/E), onde βU é o beta do negócio sem dívida. Para levar um beta a outra estrutura de capital, primeiro desalavanque-o e depois realavanque-o com o novo D/E.
Beta alavancado
βL = 0,9·(1 + 0,7·0,4) = 1,152
Custo do capital próprio (CAPM)
re = 1% + 1,152·4% = 5,608%
Resposta
re = 5,608%
9.Estatística descritiva
Resposta: s = 10,2
Estatística descritiva: a média é a soma a dividir por n; a mediana é o valor central dos dados ordenados (a média dos dois centrais se n for par). O desvio-padrão amostral é s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). Uma pontuação z = (x − μ)/σ diz a quantos desvios-padrão da média está um valor.
Estatística descritiva: a média é a soma a dividir por n; a mediana é o valor central dos dados ordenados (a média dos dois centrais se n for par). O desvio-padrão amostral é s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)). Uma pontuação z = (x − μ)/σ diz a quantos desvios-padrão da média está um valor.
Padronizar
z = 1,5
Tabela da normal padrão
Φ(1,5) = 0,9332
P = 1 − 0,9332 = 0,06681
Resposta
P = 0,06681
11.Probabilidades
Resposta: σ = 1,208
Variáveis aleatórias discretas: uma distribuição de probabilidade lista cada valor x que uma variável pode assumir com sua probabilidade p(x); as probabilidades ficam entre 0 e 1 e somam 1. O valor esperado (média) é E(X) = Σx·p(x), a média de longo prazo. A variância é Var(X) = Σ(x − μ)²·p(x) = E(X²) − μ², e o desvio padrão é σ = √Var(X). Para uma mudança linear Y = aX + b: E(Y) = a·E(X) + b, Var(Y) = a²·Var(X) e σY = |a|·σX; somar uma constante não muda a dispersão.
Probabilidades: com resultados equiprováveis, P(A) = favoráveis/possíveis. Para acontecimentos independentes multiplica-se: P(A e B) = P(A)·P(B). O complementar ajuda muitas vezes: P(pelo menos um) = 1 − P(nenhum). Binomial: em n provas independentes com probabilidade de sucesso p, P(X = k) = C(n, k)·pᵏ·(1 − p)ⁿ⁻ᵏ.
Distribuição normal: converta um valor x em uma pontuação z, z = (x − μ)/σ, que conta quantos desvios-padrão ele está da média. Uma tabela z (ou Φ(z)) dá a área à esquerda de z, que é P(X < x). A área à direita é 1 − Φ(z), e a área entre dois valores é a diferença entre as duas áreas.
Pontuações z
z₁ = (93,25 − 100)/15 = −0,45
z₂ = (107,5 − 100)/15 = 0,5
Área entre os valores
P = Φ(0,5) − Φ(−0,45) = 0,6915 − 0,3264 = 0,3651
Resposta
P = 0,3651
14.Distribuição normal
Resposta: x = 187 cm
Distribuição normal: converta um valor x em uma pontuação z, z = (x − μ)/σ, que conta quantos desvios-padrão ele está da média. Uma tabela z (ou Φ(z)) dá a área à esquerda de z, que é P(X < x). A área à direita é 1 − Φ(z), e a área entre dois valores é a diferença entre as duas áreas.
z do percentil
Φ(z) = 0,9 → z = 1,282
De volta a x
x = 178 + 1,282·7 = 186,97 cm
Resposta
x = 186,97 cm
15.Intervalos de confiança
Resposta: E = 3,914
Intervalo de confiança para uma média: x̄ ± margem de erro. Com σ populacional conhecido, a margem é z·σ/√n; tendo apenas o desvio-padrão amostral s, use t com n − 1 graus de liberdade: t·s/√n. Valores críticos: z = 1,645 (90%), 1,96 (95%), 2,576 (99%). Para obter uma margem E ou menor, você precisa de n ≥ (z·σ/E)², arredondado para cima.
Valor crítico
df = n − 1 = 8, t = 3,355
Margem de erro
E = 3,355·3,5/√9 = 3,914
Resposta
E = 3,914
16.Intervalos de confiança
Resposta: σ = 5,661 µm
Intervalo para uma variância: (n − 1)s²/σ² tem distribuição χ² com n − 1 graus de liberdade. O intervalo de 95% para σ² vai de (n − 1)s² dividido pelo valor superior de χ² (2,5% acima dele) até (n − 1)s² dividido pelo valor inferior de χ² (2,5% abaixo dele); o intervalo para σ é a raiz quadrada dos dois limites. Ele não é simétrico em torno de s.
Soma de quadrados
(n − 1)s² = 20·7,4² = 1095
Limites para σ²
1095/34,17 = 32,05
1095/9,591 = 114,2
Limite para σ
σ = √32,05 = 5,661 µm
Resposta
σ = 5,661 µm
Intervalo de 95% para σ: [5,661, 10,69] µm.
17.Testes de hipóteses e intervalos de confiança
Resposta: z = −1,202
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.
Erro-padrão da diferença
SE = √(11²/30 + 9²/80) = √5,046 = 2,246
Estatística de teste
z = (118 − 120,7)/2,246 = −1,202
Resposta
z = −1,202
|z| < 1,96, então H₀ não é rejeitada ao nível de 5% (bilateral).
18.Testes de hipóteses e intervalos de confiança
Resposta: z = −2,321
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.
Proporções amostrais
p̂₁ = 83/150 = 0,5533
p̂₂ = 83/120 = 0,6917
p̂ = 166/270 = 0,6148
Erro-padrão sob H₀
SE = √(0,6148·0,3852·(1/150 + 1/120)) = 0,0596
Estatística de teste
z = (0,5533 − 0,6917)/0,0596 = −2,321
Resposta
z = −2,321
|z| > 1,96, então H₀ é rejeitada ao nível de 5% (bilateral).
19.Regressão linear e correlação
Resposta: r = 0,8281
Regressão por mínimos quadrados: com x̄ e ȳ as médias, Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² e Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ), a reta ŷ = a + b·x tem inclinação b = Sxy/Sxx e intercepto a = ȳ − b·x̄, então ela sempre passa por (x̄, ȳ). O coeficiente de correlação de Pearson r = Sxy/√(Sxx·Syy) fica entre −1 e 1; r² é a fração da variação de y explicada pela reta.
Médias
x̄ = 21/6 = 3,5
ȳ = 174/6 = 29
Somas de quadrados e de produtos
Sxx = Σ(x − x̄)² = 17,5
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 12
Syy = Σ(y − ȳ)² = 12
Coeficiente de correlação
r = 12/√(17,5·12) = 0,8281
Resposta
r = 0,8281
20.Regressão linear e correlação
Resposta: e = 5,305
Regressão por mínimos quadrados: com x̄ e ȳ as médias, Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² e Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ), a reta ŷ = a + b·x tem inclinação b = Sxy/Sxx e intercepto a = ȳ − b·x̄, então ela sempre passa por (x̄, ȳ). O coeficiente de correlação de Pearson r = Sxy/√(Sxx·Syy) fica entre −1 e 1; r² é a fração da variação de y explicada pela reta.
Médias
x̄ = 42/6 = 7
ȳ = 118/6 = 19,67
Somas de quadrados e de produtos
Sxx = Σ(x − x̄)² = 70
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 176
Reta de regressão
b = 176/70 = 2,514
a = 19,67 − 2,514·7 = 2,067
ŷ = 2,067 + 2,514·x
Valor previsto
ŷ = 2,067 + 2,514·9 = 24,7
Resíduo
e = 30 − 24,7 = 5,305
Resposta
e = 5,305
O ponto está acima da reta.
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