SlideShare a Scribd company logo
1 of 5
Download to read offline
5.3 Future Value of an Annuity and Sinking Funds 
 
Definition: A sequence is a function whose domain is the set of positive integers. The values 
    1 , 2 , 3 ,  are called the terms of the sequence. 
We usually write   instead of the function notation              , therefore the sequence 
    1 , 2 , 3 , … is most often written as  , , , … 
 
1.  Write the first five terms of the sequence defined by                  1 
Solution:             1      1 0,          2    1 3,       3      1 8,         4    1 15,  
                      5      1 24 
               The first five terms are  0,3,8,15,24 
 
Definition:  A geometric sequence is a sequence of the form 
                                               , ,    ,  ,    , …. 
The number a is the first term, and r is the common ratio of the sequence. The nth term of a 
geometric is given by  
                                                             
 
Write the first five terms of each geometric sequence. What is the 15th term? 
2.           4,      3 
Solution: 
          4,        4 · 3 12,           4·3     36,     4·3     108,        4·3      324 
The first five terms are  4,12,36,108,324 
The 15th term is                     ,        4·3       4·3  
 
3.          2,         
Solution: 
                          1  2                      1   2              1          2
       2,        2·            ,    2·                    ,     2·                   ,
                          3  3                      3   9              3          27
                            1     2
                      2·              
                            3     81
The first five terms are 2,   , ,     ,  

The 15th term is              2·                 
 
4.  Find the 4th term of the geometric sequence           10,000,      1.01. 
              
       10,000 · 1.01      10,303.01 
The sum     of the first n terms of a geometric series can be written as  
                                                                                
   To come up with a formula for  , multiply both sides of the equation by r obtaining 
                                                                              
   Now subtract 
                                                                              
                                                                            
                                                                         
                                                         1             1  
                                                                   1
                                                                      
                                                                 1
    
                                                 Sum of Terms
    
If a geometric sequence has first term a and common ratio r, then the sum of the 
    
 first n terms is given by 
    
                                                             1
                                                                
                                                           1
    
    
    
   Find the sum of the first five terms of the following geometric sequences. 
   5.            4,           0.3 
                           1
                                 
                         1
             4 0.3            1
                                     5.7004 
                 0.3 1
    
    
   6.            100,             1.05 
   Solution: 
                           1
                                 
                         1
             100 1.05              1
                                         552.563125 
                   1.05 1
    
    
   A sequence of equal payments made at equal periods of time is called an annuity. If the 
   payments are made at the end of the periods, and if the frequency of payments is the same as 
   the frequency of compounding, the annuity is called an ordinary annuity. 
    
7.  $5000 is deposited at the end of each year for the next 6‐years in a money market account 
        paying 4.5% interest compounded annually. Find the future value of this annuity. 
        Solution: Consider each payment as a separate investment, the future value of the annuity will 
        be the sum of all six investments. 
        1st payment:                   1            5000 1       .045   5000 1.045  
            nd
           2  payment:         5000 1.045  
             rd
           3  payment:         5000 1.045  
             th
           4  payment:         5000 1.045  
             th
           5  payment:         5000 1.045  
             th
           6  payment:  A  = 5000 
           The future value of the annuity is thus:  5000 5000 1.045        5000 1.045
           5000 1.045         5000 1.045       5000 1.045  
           This is just the sum of a geometric sequence with     5000,      1.045,       6 
                                             1    5000 1.045     1
                                                                       $33,584.46 
                                           1           1.045 1
            
                                   Future Value of an Ordinary Annuity
            
                                                         or     · | 
            
Where   
S is the future value 
            
R is the payment at the end of each period 
            
i is the interest rate per period 
            
n is the number of compounding periods 
            
            
            
           7. Find  |.  
                                   1       1
        Solution:         |                 
                              1 .04 16 1
                    |.                         21.8245 
                                 .04
         
        Find the future value for each of the following ordinary annuities. 
         
        8.  R = $20,000, 4.5% compounded annually for 12 years 
                                  
                               .
                 20,000                         $309,280.64   
                                   .
         
9. R = $20,000, 6% compounded quarterly for 12 years 
                           
                    .
    20000                                       $1,391,304.39   
                        .       /

 
Find the periodic payment that will amount to the given sum under the given conditions if 
payments are made at the end of each period. 
 
10.  $65,000; money earns 6% compounded semiannually for 4.5 years. 
                           
                        .
65,000                      .                

             65,000
                                                $6398.20 
         1   . 06                   1
                    2
             . 06
                        2
 
11.  $9,000; money earns 7% compounded monthly for 2.5 years. 
         1        1
                      

              1             . 07                 1
9000                                12                
                                . 07
                                     12
 
 
               9000
                                                 $275.39 
         1   . 07                       1
                  12
              . 07
                   12
 
If the payments are made at the beginning of the periods, and if the frequency of payments is 
the same as the frequency of compounding, the annuity is called an annuity due. 
 
 
                                 Future Value of an annuity due
 
                                           1            1
                                                                  
 
 
Find the future value of each annuity due. 
 
12.  Payments of $16,000 for 11 years at 4.7% compounded annually 
         1            1
                              

                     1       .047       1
    16,000                                      16,000    $234,295.32 
                              . 047
                                               
13.  Payments of $1500 for 11 years at 7% compounded quarterly 
         1           1
                             

                 1       . 07               1
    1500                        4                 1500     $99,897.88 
                             . 07
                                    4
                                                   
14. Hassi is paid on the first day of the month, and $80 is automatically deducted from his pay 
and deposited in a savings account. If the account pays 7.5% interest compounded monthly, 
how much will be in the account after 3 years and 9 months. 
         1             1
                                 

             1       . 075                  1
                             12
    80                                            80     $4168.30 
                         . 075
                               12
                                               
15. Chuck Hickman deposits $10,000 at the beginning of each year for 12 years in an account 
paying 5% compounded annually. He then puts the total amount on deposit in another account 
paying 6% compounded semiannually for another 9 years. Find the final amount on deposit 
after the entire 21‐year period. 
Solution: 
          1           1
                               

                     1       .05        1
    10,000                                      10,000     $167,129.83 
                               . 05
 

         1                
                                . 06
    167,129.83 1                            $284,527.35 
                                  2

More Related Content

Similar to 5.3

4.2 Exponential Functions
4.2 Exponential Functions4.2 Exponential Functions
4.2 Exponential Functionssmiller5
 
Chapter5 mathematicsoffinance-151003150440-lva1-app6891
Chapter5 mathematicsoffinance-151003150440-lva1-app6891Chapter5 mathematicsoffinance-151003150440-lva1-app6891
Chapter5 mathematicsoffinance-151003150440-lva1-app6891Cleophas Rwemera
 
Introductory maths analysis chapter 05 official
Introductory maths analysis   chapter 05 officialIntroductory maths analysis   chapter 05 official
Introductory maths analysis chapter 05 officialEvert Sandye Taasiringan
 
Time value of money
Time value of moneyTime value of money
Time value of moneyAmeen San
 
Answers to some qs in qb b isttm (1)
Answers to some qs in qb b isttm (1)Answers to some qs in qb b isttm (1)
Answers to some qs in qb b isttm (1)joshua44
 
Extra problems seq & series
Extra problems seq & seriesExtra problems seq & series
Extra problems seq & seriesestelav
 
Adequacy of solutions
Adequacy of solutionsAdequacy of solutions
Adequacy of solutionsTarun Gehlot
 
4.2 Exponential Functions
4.2 Exponential Functions4.2 Exponential Functions
4.2 Exponential Functionssmiller5
 
time value of money
time value of moneytime value of money
time value of moneyashfaque75
 
Simple & compound interest
Simple & compound interestSimple & compound interest
Simple & compound interestvidyabhoge1
 
Ch6 class outline
Ch6 class outlineCh6 class outline
Ch6 class outlineKate Muga
 
Year 12 Maths A Textbook - Chapter 1
Year 12 Maths A Textbook - Chapter 1Year 12 Maths A Textbook - Chapter 1
Year 12 Maths A Textbook - Chapter 1westy67968
 

Similar to 5.3 (20)

4.2 Exponential Functions
4.2 Exponential Functions4.2 Exponential Functions
4.2 Exponential Functions
 
Chapter5 mathematicsoffinance-151003150440-lva1-app6891
Chapter5 mathematicsoffinance-151003150440-lva1-app6891Chapter5 mathematicsoffinance-151003150440-lva1-app6891
Chapter5 mathematicsoffinance-151003150440-lva1-app6891
 
Introductory maths analysis chapter 05 official
Introductory maths analysis   chapter 05 officialIntroductory maths analysis   chapter 05 official
Introductory maths analysis chapter 05 official
 
Chapter 5 - Mathematics of Finance
Chapter 5 - Mathematics of FinanceChapter 5 - Mathematics of Finance
Chapter 5 - Mathematics of Finance
 
Time value of money
Time value of moneyTime value of money
Time value of money
 
Answers to some qs in qb b isttm (1)
Answers to some qs in qb b isttm (1)Answers to some qs in qb b isttm (1)
Answers to some qs in qb b isttm (1)
 
Extra problems seq & series
Extra problems seq & seriesExtra problems seq & series
Extra problems seq & series
 
Adequacy of solutions
Adequacy of solutionsAdequacy of solutions
Adequacy of solutions
 
4.2 Exponential Functions
4.2 Exponential Functions4.2 Exponential Functions
4.2 Exponential Functions
 
Compoundinterestle
CompoundinterestleCompoundinterestle
Compoundinterestle
 
TIME value of money
TIME value of moneyTIME value of money
TIME value of money
 
time value of money
time value of moneytime value of money
time value of money
 
Lecture 06
Lecture 06Lecture 06
Lecture 06
 
Simple and compound interest
Simple and compound interestSimple and compound interest
Simple and compound interest
 
Tutorial
TutorialTutorial
Tutorial
 
Section 8.3.ppt
Section 8.3.pptSection 8.3.ppt
Section 8.3.ppt
 
Simple & compound interest
Simple & compound interestSimple & compound interest
Simple & compound interest
 
F.M - Chapter 5.pptx
F.M - Chapter 5.pptxF.M - Chapter 5.pptx
F.M - Chapter 5.pptx
 
Ch6 class outline
Ch6 class outlineCh6 class outline
Ch6 class outline
 
Year 12 Maths A Textbook - Chapter 1
Year 12 Maths A Textbook - Chapter 1Year 12 Maths A Textbook - Chapter 1
Year 12 Maths A Textbook - Chapter 1
 

5.3

  • 1. 5.3 Future Value of an Annuity and Sinking Funds    Definition: A sequence is a function whose domain is the set of positive integers. The values  1 , 2 , 3 ,  are called the terms of the sequence.  We usually write   instead of the function notation , therefore the sequence  1 , 2 , 3 , … is most often written as  , , , …    1.  Write the first five terms of the sequence defined by  1  Solution:  1 1 0, 2 1 3, 3 1 8, 4 1 15,                     5 1 24                 The first five terms are  0,3,8,15,24    Definition:  A geometric sequence is a sequence of the form  , , , , , ….  The number a is the first term, and r is the common ratio of the sequence. The nth term of a  geometric is given by       Write the first five terms of each geometric sequence. What is the 15th term?  2.  4, 3  Solution:  4, 4 · 3 12, 4·3 36, 4·3 108, 4·3 324  The first five terms are  4,12,36,108,324  The 15th term is   ,   4·3 4·3     3.   2,   Solution:  1 2 1 2 1 2 2, 2· , 2· , 2· , 3 3 3 9 3 27 1 2 2·   3 81 The first five terms are 2, , , ,   The 15th term is  2·     4.  Find the 4th term of the geometric sequence  10,000, 1.01.    10,000 · 1.01 10,303.01 
  • 2. The sum   of the first n terms of a geometric series can be written as     To come up with a formula for  , multiply both sides of the equation by r obtaining    Now subtract                                       1 1   1   1   Sum of Terms   If a geometric sequence has first term a and common ratio r, then the sum of the     first n terms is given by    1     1       Find the sum of the first five terms of the following geometric sequences.  5.   4, 0.3  1   1 4 0.3 1 5.7004  0.3 1     6.   100, 1.05  Solution:  1   1 100 1.05 1 552.563125  1.05 1     A sequence of equal payments made at equal periods of time is called an annuity. If the  payments are made at the end of the periods, and if the frequency of payments is the same as  the frequency of compounding, the annuity is called an ordinary annuity.   
  • 3. 7.  $5000 is deposited at the end of each year for the next 6‐years in a money market account  paying 4.5% interest compounded annually. Find the future value of this annuity.  Solution: Consider each payment as a separate investment, the future value of the annuity will  be the sum of all six investments.  1st payment:   1 5000 1 .045 5000 1.045   nd 2  payment:   5000 1.045   rd 3  payment:   5000 1.045   th 4  payment:   5000 1.045   th 5  payment:   5000 1.045   th 6  payment:  A  = 5000  The future value of the annuity is thus:  5000 5000 1.045 5000 1.045 5000 1.045 5000 1.045 5000 1.045   This is just the sum of a geometric sequence with  5000, 1.045, 6  1 5000 1.045 1 $33,584.46  1 1.045 1     Future Value of an Ordinary Annuity     or  · |    Where    S is the future value    R is the payment at the end of each period    i is the interest rate per period    n is the number of compounding periods        7. Find  |.   1 1 Solution:  |   1 .04 16 1           |. 21.8245  .04   Find the future value for each of the following ordinary annuities.    8.  R = $20,000, 4.5% compounded annually for 12 years      . 20,000 $309,280.64    .  
  • 4. 9. R = $20,000, 6% compounded quarterly for 12 years      . 20000 $1,391,304.39    . /   Find the periodic payment that will amount to the given sum under the given conditions if  payments are made at the end of each period.    10.  $65,000; money earns 6% compounded semiannually for 4.5 years.      . 65,000 .     65,000 $6398.20  1 . 06 1 2 . 06 2   11.  $9,000; money earns 7% compounded monthly for 2.5 years.  1 1   1 . 07 1 9000 12   . 07 12     9000 $275.39  1 . 07 1 12 . 07 12   If the payments are made at the beginning of the periods, and if the frequency of payments is  the same as the frequency of compounding, the annuity is called an annuity due.      Future Value of an annuity due   1 1        
  • 5. Find the future value of each annuity due.    12.  Payments of $16,000 for 11 years at 4.7% compounded annually  1 1   1 .047 1 16,000 16,000 $234,295.32  . 047   13.  Payments of $1500 for 11 years at 7% compounded quarterly  1 1   1 . 07 1 1500 4 1500 $99,897.88  . 07 4   14. Hassi is paid on the first day of the month, and $80 is automatically deducted from his pay  and deposited in a savings account. If the account pays 7.5% interest compounded monthly,  how much will be in the account after 3 years and 9 months.  1 1   1 . 075 1 12 80 80 $4168.30  . 075 12   15. Chuck Hickman deposits $10,000 at the beginning of each year for 12 years in an account  paying 5% compounded annually. He then puts the total amount on deposit in another account  paying 6% compounded semiannually for another 9 years. Find the final amount on deposit  after the entire 21‐year period.  Solution:  1 1   1 .05 1 10,000 10,000 $167,129.83  . 05   1   . 06 167,129.83 1 $284,527.35  2