金融数学引论答案第一章--北京大学出版[1]
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金融数学引论答案第二版【篇一:北大版金融数学引论第二章答案】>第二章习题答案1.某家庭从子女出生时开始累积大学教育费用5万元。
如果它们前十年每年底存款1000元,后十年每年底存款1000+x 元,年利率7%。
计算x 。
解:s = 1000s?7%+xs?7%20p10p20px = 50000 ? 1000s?7% = 651.72s?p7%102.价值10,000元的新车。
购买者计划分期付款方式:每月底还250元,期限4年。
月结算名利率18%。
计算首次付款金额。
解:设首次付款为x ,则有10000 = x + 250a?p1.5%48解得x = 1489.3613.设有n年期期末年金,其中年金金额为n,实利率i =n解:p v = na?npi= 1nn+2 =(n + 1)nn2n4.已知:a?pn= x,a?p2n= y 。
试用x和y 表示d 。
解: a?p2n= a?pn+ a?p (1 ? d)则nny ? xd = 1 ? ( x ) n5.已知:a?p7= 5.58238, a?= 7.88687, a?= 10.82760。
计算i。
11p18p解:a?p = a?p + a?p v718711解得=i = 6.0%10?p +a∞?p6.证明: 11?v10s。
s10?p北京大学数学科学学院金融数学系第 1 页版权所有,翻版必究证明:s?p + a∞?p=s?10p10+101 = 107.已知:半年结算名利率6%,计算下面10年期末年金的现值:开始4年每半年200元,然后减为每次100元。
解:p v = 100a?+ 100a20?8p3% p3% = 2189.7168.某人现年40岁,现在开始每年初在退休金帐号上存入1000元,共计25年。
然后,从65岁开始每年初领取一定的退休金,共计15年。
设前25年的年利率为8%,后15年的年利率7%。
计算每年的退休金。
解:设每年退休金为x,选择65岁年初为比较日=解得x = 8101.658。
第一章习题答案1.设总量函数为A(t) = t2 + 2/ + 3 o试计算累积函数a(t)和第n个吋段的利息【仇°解:把t =()代入得4(()) = 3于是:4(t) t? + 2t + 3啲=丽=3In = 4(北)一A(n一1)=(n2 + 2n + 3) — ((n — I)2 + 2(n — 1) + 3))= 2n+l2.对以下两种情况计算从t时刻到冗(£ < n)时刻的利息:(1)厶(0 < r < n);(2)/r =2r(0<r <n).解:(1)I = A(n) - A(t)—In + in-1+ • • • + A+l n(n + 1) t(t + 1)=2 2I = A(n) - A(t)n n=乞h = 土hk=t+l A:=t+13.已知累积函数的形式为:Q(t) = at2 +几若0时刻投入的100元累积到3吋刻为172元,试计算:5时刻投入的10()元在10时刻的终值。
解:由题意得。
(0) = 1, «(3) = = L72=> a = 0.0& 6=14(5) = 100>1(10) = 4(0) • «(10) = 4⑸• W = 100 x 3 = 300.a(5)4.分别对以下两种总量函数计算订和讪:(1) A(t) = 100 + 5t; (2) A(t) = 100(1 + 0.1尸・解:(1)_ 4(5) - 4(4)5 _ 4(4)5二面-.17% . 4(10)-4(9)210 =—4(9)—5=—^ 3.45%145⑵_ 4(5) - 4(4)5 - 4⑷_ 100(1 + 0.1)5 - 100(1 + 0.1)4 = 100(1+ 0.1)4=10%. 4(10) —4(9)皿=_ 100(1+ O.1)10-100(1+ 0.1)9 = 100(1 + 0.1)9=10%5•设4(4) = 1000, i n = O.Oln.试计算4(7)。
第二章习题答案1.某家庭从子女出生时开始累积大学教育费用5万元。
如果它们前十年每年底存 款1000元,后十年每年底存款1000+X 元,年利率7%。
计算X 。
解:20|7%10|7%50000100020|7%10|7% 1000 651.72s s s S s X X -=+==2.价值10,000元的新车。
购买者计划分期付款方式:每月底还250元,期限4年。
月结算名利率18%。
计算首次付款金额。
解: 设首次付款为X ,则有48|1.5%1000250X a =+解得X = 1489.363.设有n 年期期末年金,其中年金金额为n ,实利率i = 1。
试计算该年金的现值。
解:22|1( 1)1( 1)n n n n i nv n n n PV na n n n+-+-===+ 4.解: ]]]2(1)nn n n a a a d =+-则11()n Y X d X -=- 5.已知:]]]71118 5.58238, 7.88687, 10.82760a a a ===。
计算i 。
解:]]]718711a a a v =+解得i = 6.0%6.证明:]]]10101 110s a v s ∞+=- 证明:]]]1010101010(1)111(1)11i s a i i i s v i∞+-++==+-- 7.已知:半年结算名利率6%,计算下面10年期末年金的现值:开始4年每半 年200元,然后减为每次100元。
解:8p]3%20]3%100100 2189.716a a PV =+=8.某人现年40岁,现在开始每年初在退休金帐号上存入1000元,共计25年。
然后,从65岁开始每年初领取一定的退休金,共计15年。
设前25年的年利率为8%,后15年的年利率7%。
计算每年的退休金。
解: 设每年退休金为X ,选择65岁年初为比较日15]7%100025]8%a s X = ¬解得X = 8101.659.已知贴现率为10%,计算8]a 。
金融数学课后答案【篇一:金融数学(利息理论)复习题练习题】购买一张3年期,面值为1000元的国库券,每年末按息票率为8%支付利息,第三年末除支付80元利息外同时偿付1000元的债券面值,如果该债券发行价为900元,请问他做这项投资是否合适? 2.已知:1) 1?i2) 1?由于(1?m)?(1?n)?1?i 由于(1?)?(1?)?1?d3. 假设银行的年贷款利率12%,某人从银行借得期限为1年,金额为100元的贷款。
银行对借款人的还款方式有两种方案:一、要求借款人在年末还本付息;二、要求借款人每季度末支付一次利息年末还本。
试分析两种还款方式有何区别?哪一种方案对借款人有利?4. 设m?1,按从小到大的顺序排列i,i(m)(m)(m)(m)m?(1?i5)(1?i6)?1 求m?? ?(1?d(5)d(6)?1)(1?6) 求m?? 5(5)(6)d(m)mm(n)nm(n)n,d,d(m),?解:由i?d?i?d? i?dd(m?1)?d(m) ? d?d(m) i(m)?d(n) ? d(m)?i(m) i(m?1)?i(m)?i(m)?ii(m)?limd(m)?? 1?i?e??1?? , limm??m???d?d(m)???i(m)?i5. 两项基金x,y以相同的金额开始,且有:(1)基金x以利息强度5%计息;(2)基金y以每半年计息一次的名义利率j计算;(3)第8年末,基金x中的金额是基金y中的金额的1.5倍。
求j.6. 已知年实际利率为8%,乙向银行贷款10,000元,期限为5年,计算下列三种还款方式中利息所占的额度:1)贷款的本金及利息积累值在第五年末一次还清; 2)每年末支付贷款利息,第五年末归还本金; 3)贷款每年年末均衡偿还(即次用年金方式偿还)。
三种还款方式乙方支付的利息相同吗? 请你说明原因?7.某人在前两年中,每半年初在银行存款1000元,后3年中,每季初在银行存款2000元,每月计息一次的年名义利率为12% 计算5年末代储户的存款积累值。
《利息理论》习题详解 第一章 利息的基本概念1.解:(1))()0()(t a A t A =又()25A t t =+(0)5()2()1(0)55A A t a t t A ∴===++ (2)3(3)(2)11(92 2.318I A A =-=== (3)4(4)(3)0.178(3)A A i A -===2.解:15545(4)(3)(1)100(10.04)0.05 5.2nn n I i A I A i A i i -=∴==+=+⨯=3.证明: (1)123(1)()(2)(1)(3)(2)()(1)m m m m k I A m A m I A m A m I A m A m I A m k A m k ++++=+-=+-+=+-+=+-+-123123()()()()()m m m m k m m m n I I I I A m k A m n m k A n A m I I I I m n +++++++∴++++=+-=+-=++++<令有(2)()(1)()1(1)(1)n A n A n A n i A n A n --==---()1(1)()(1)(1)n n A n i A n A n i A n ∴+=-∴=+-4.证明: (1)112123123(1)(0)(0)(2)(0)(0)(0)(3)(0)(0)(0)(0)()(0)(0)(0)(0)(0)k nk i a a a i a a a i a i a a a i a i a i a n a a i a i a i a i ∴=+=++=+++=+++++第期的单利利率是又(0)1a =123123()1()(0)()1nna n i i i i a n a a n i i i i ∴=+++++∴-=-=++++(2)由于第5题结论成立,当取0m =时有12()(0)n A n A I I I -=+++5.解:(1)以单利积累计算1205003i =⨯1200.085003i ∴==⨯800(10.085)1120∴+⨯=(2)以复利积累计算3120500500(1)i +=+0.074337i ∴=5800(10.074337)1144.97∴+=6.解:设原始金额为(0)A 有(0)(10.1)(10.08)(10.06)1000A +++=解得 (0)794.1A =7.证明:设利率是i ,则n 个时期前的1元钱的当前值为(1)ni +,n 个时期后的1元钱的当前值为1(1)ni +又22211[(1)](1)20(1)(1)n n n ni i i i +-=++-≥++,当且仅当221(1)(1)1(1)n n n i i i +=⇒+=+,0i =即或者n=0时等号成立。
金融数学第一章练习题详解第1章 利息度量1.1 现在投资$600,以单利计息,2年后可以获得$150的利息。
如果以相同的复利利率投资$20RR ,试确定在3年后的累积值。
65.2847%)5.121(2000%5.1215026003=+=⇒=∙i i1.2 在第1月末支付314元的现值与第18月末支付271元的现值之和,等于在第T 月末支付1004元的现值。
年实际利率为5%。
求T 。
58.1411205.1ln /562352.0ln 562352.0ln 05.1ln 12562352.01004/)05.127105.1314(05.105.1%)51()1(271314100412/1812/112/12/1812/112/=⨯-==-=⨯+⨯==+=+=+=------T T i v v v v T tt t t T 两边取对数,其中1.3 在零时刻,投资者A 在其账户存入R ,按每半年复利一次的年名义利率i 计息。
同时,投资者B在另一个账户存入2R ,按利率i (单利)来计息。
假设两人在第八年的后六个月中将得到相等的利息,求i 。
094588.02)12(2)21(2)21()21()21())21()21((212:))21()21((:215/11515151615161516=⨯-==+∙+=+-+==+-+=⨯⨯+-+i i i i i i i Xi i i X Xi i X B i i X A i A 两边取对数,的半年实际利率为 1.4 一项投资以δ的利息力累积,27.72年后将翻番。
金额为1的投资以每两年复利一次的名义利率δ累积n 年,累积值将成为7.04。
求n 。
()802)05.1ln /04.7(ln 04.7)21025.072.27/2ln 2)1()(1ln 2/5.072.27=⨯==+=====+=+=n i e e i t a i n tt δδδδδδ( 1.5 如果年名义贴现率为6%,每四年贴现一次,试确定$100在两年末的累积值。
第一章习题答案1•解:JEt = O 代入得A(O) = 3 于是:a(t) =A(t)/A(O)= (t 2 + 2t + 3) /3 In =A(n) 一 A(n 一 1)= (n 2 + 2n + 3) - ((n - I)2 + 2(n - 1) + 3))= 2n + l 2.解:(1)1 = A(n)-A(t) = I n +I nl + ∙ ∙ ÷I t+1 =n(n+ l)∕2-t(t+ 1)/2 (2)I = A(n)-A(t)= Y J l k = 2π+, -2,+,A-r÷l3•解:由题意得a(0) = I Z a(3) =A(3)/A(O)= => a = , b = 1 ∕∙ A(5) = 100A(IO)=A(O) ∙ a(10) = A(5) ∙ a(10)/ a(5)= 100 X 3 = 300.4.解:(l)i5 =(A(5) - A(4))∕A(4)=5120^ % ilθ =(A(IO) - A ⑼)∕A(9)=5145≈ %(2)i5 =(A(5) 一 A(4))∕A(4)IOO(I + 0.1)5-l∞(l + 0.1)4IOo(I + o.ιy l5•解:A(7) = A(4)(l + i5)(l + i6)(l + i7) =1000 XXX6•解:设年单利率为i500(1 + = 615解得i = %设500元需要累积t 年500(1 + t × %) = 630解得t = 3年4个月 }7•解:设经过t 年后,年利率达到%1 + 4%×t= (1 + 2.5%)1 t Q8. 解ι(l + i)11 = (l + i)5+2*3 = XY 39. 解:设实利辜为i600[(l + i)2 一 1] = 264解彳gi = 20%:• A(3) = 2000(1 + i)3 = 3456 元10•解:设实利站为i10% i K)=(A(10)-A(9))∕A(9) =1∞(1 + 0.1)10-100(1 + 0.1)9 IOO(I + 0.1)910%---------- 1 ------- ~ (l + z)n (l + ∕)2n所以"=导》右11•解:由500×(l+ i)30 = 4∞0 => (l + i)30 = 8IOOOO I(XX)O IOOOo++ i)2°(1 +i)40 (1 +i)60=IOOO ×2 4 (8~+8~+8^2)12 解:(1 + i)a = 2(l + i)b =j (2)(l + i)c = 5 (3)3 + i)n =- (4) 2=> n ∙ In(I. + i) = In 5 -In 3⅝l∕ ⅝l∕11/ /k 牧→ In5 = c × ln(l + i) × (2) => In3 = (a + b) ■ In (1 + i) =C -(a + b)13•解:A ∙ i = 336 A ∙ d = 300 i —d = i ∙ d => A =2800 14•解:(1)10%'1 + 5x10%=%⑵ a-1(t) = 1 一=> a(t) = a(5)III δ A(t)= δ B(t)得t = 5)19・解:依题意,累积函数为a(t) = at2 + bt + 1 a = 0.25a ++ 1 =a(l) = a + b + 1 ==> a =b =于是 δ =≤222= 0.068a(0.5)20∙解:依题意,§ A (t) = J 「J B (t)= ----------------1 + L 1 + tIllJ A (t)> ¾ (t) 1一 1-0.1/=dS = ΦH√1) a(5)=%15∙解:由(l + -r )3=(l-£-)7 3 4i⑶-3二> 〃⑷=4・[1一(1 +寸)-可:⑶ Itl:⑹ z ∕(12)(1 + L_)6=(1_L_)3) 6 12〃(⑵=> 严>=6∙[(1 -------- Γ2-l]1216•解:⑴ 终值为IOO × (1 + i(4)/4 F?=元⑵ 终值为Ioo × [(1 -4d<V4))1/4 ]-2=元17. 解:利用 1/d (FTl)- 1/i (Fn) = I∕m=> m = 818. 解:aA (t) = 1 + => δ A (t)a"1A (t) = l-0.05r=>¾ (a"1B (t))1 aΛ(t) 0.05"l-0.05ra A (I) 1 + 0」/2t 2=> -------- > ---------- 1 +L 1 +t=> t > 121.解:d (4) = 8% ,设复利下月实贴现率为d,单利下实利率为do 。
__________ 全部釆用复利:PV= 5000(1-d)25 = 4225.25 前两年用复利:I 8%1 — 2PV= 5000(1-d)24(l-d 0) = 4225.46 22. 解:i K)= 6%,贝IJi= (1 +—)4-l = 6.14%4设笫3年初投入X,以笫3年初为比较日,列价值方程2000(1 +i)2+ 20∞(l +i) +X= 2000v 2 + 5000v 8 解得 X= 元23. 解:对两种付款方式,以第5年为比较日,列价值方程:2∞ + 500V 5 = 400.94解得宀 0.40188所以P= IOO(I +i),°+ 120(1 +i)5= 917.76224. 解:10∞(l + 6%)1 = 2×10∞(l +4%)"解得:t = 36 年25・解:列价值方程为l∞v n + 100v 2n = 100解得n =26.解:Q=丄,得基金B 的积累函数为6t2a B (t) = exp(∫θ J S dS) =exp(二)欲使“人⑴则解得t=27 解:IOOO(I+ i)15 = 3000贝 IJi ⑵=((I +i)l-l)×2 = 7.46%228.解:列价值方程为(I T 12屮d-d)3 = 1 8% V1 —3d 。
=300(1 +i)2+ 2∞(1 +i) + 100 = 700 解得i = %29.解:J l =kt 则积累函数为 a(t) =exp∫θ ksds = exp(-12)2⅛a(10) = 2 We 50k = 2解得k=30・解:(l + i)3 + (l - i)3 =解得i =3:L 解:一个货币单位在第一个计息期内的利息收入j,第二个计息期内的利息收 Λj ÷ j2,故差为j 乙即第一期利息产生的利息。
32•解:设半年实利率为则有:15(1 +i ,) + 13.65 = 28(1 +i)解得:T= 0.05故:i= (1 +i l )2-l = 0.102533. 解:价值方程:正常:IoOo = IOO(I + j)∙, + IOO(I + j)"2 + I(XX)(I +j)∙3转让:960 = IOO(I +kf 1+ IOOO(I +kf 2解得:j = %, k = %从而:j < k34•解:和δ等价的年利率i = / -1 ,年利率变化:⅛≤ = J 和各等价的年贴现率l-e j =d,年贴现率变化:Ii m i≠=1≡: j δ1 2Iim ⅛= Iim Z£Ziiri = Ii m fi = I C ITU dτθ J - I) 2J S T O 22Iiml= lim ≤Ξl≤ d→0 F J→() I-L 2J 35.证明:J →O 236. 解:设货款为S,半年实利率为匚则有:0.7S(I ÷i ,) = 0.75S解得:1 +i'= 1.0714故i= (1 +i ,)2-l = 14.80%37. 解:1)单利方式:Xι(l + (1 -t)i) = l2) 复利方式:X 2(l + i)lt =l3) 单利方式:Xl=旦也1 + 1由Taylor 展开易证:(1 +i),t >1 + (l-t)i (1 +i)* <1 +it⅛⅛X 1 < X 2 < X 338. 解:设基金A,B 的本金为A,BA(I + 0.06),° + B(I + 0.08),° = IOooA(I + 0.06,°) = 0.05B(I + 0.08)K)≡ A(l ÷ 0.06)- 498.17B(I + O.O8)5 = 907.44从而5年底的累积值和=39・解:设第二年的实利率i2,由题意:iι = d2=匕一1 + i∙>■ 从而:IOOO(I +i 1)(l +ij = IOOO(I + 21:)(1 +ij = 12001 +12解得:i2=,进而il=丄1140 •解:I)P= 10∞×l∞×(l + 孝)」=95238.09541.解:l∕,(m)=丄(1 +2)W In(I +⅛j >0,m >0√l (m)>0 mm InIxI) IP ) .= 4.5351x104 即波动范围:22)令y = ln(l+j)∕m,则原式化为:F ln(I+jHj >O)IfITayIOr 展开可见上式关于y 增川I 复合函数性质得证。
第二章习题答案1.某家庭从子上出生时开始累积大学教育费用5万元。
如果它们前十年每年底存 款IOoO 元,后十年每年底存款1000+X 元,年利率7%。
计算X o2.价值10,000元的新车。
购买者计划分期付款方式:每月底还250元,期限4年。
月结算名利率18%。
计算首次付款金额。
解:设首次付款为X ,则有IOOO = X+250d 481l5f .解得X =3•设有门年期期末年金,其中年金金额为m 实利率2 1o 试计算该年金的现值。
解:I-V w PV =Ita n (n+ Irn 2-n ,,+2 -(«+Ir -Y _ X - a 2n] = a n] + 勺](1 -〃)"则 〃 =1 一 (飞一)"5.已知:α7] =55823& 坷|] = 7.88687,码8] = 10.82760。
计算几解:勺8] = α7] + q 卩」解得i = %证明:(1+O ,o -1 I 1i+4]_ i : _ 1(1 + $°-1 l-v ,υ解: S= IOOO 吐附 % + X Λ](X7%50000-](KX)Λ∙20I7⅞ Tlθi7% =651.724.解: 6・证明:1.5∣o]+6f ∞] I -VIo %)]7.已知:半年结算名利率6%,计算下面10年期末年金的现值:开始4年每半 年200元,然后减为每次100元。