‹ Daftar slidePertemuan 6: Deret & Matematika Keuangan (Bunga & Anuitas)
Program Studi Manajemen • FEB UNDIP
Matematika Bisnis
Pertemuan 6 — Deret & Matematika Keuangan (Bunga & Anuitas)
Dari barisan bilangan ke cicilan KPR: bagaimana deret aritmatika dan deret geometrika menjadi fondasi bunga majemuk, anuitas, dan pengambilan keputusan keuangan.
RPS Minggu 6 • Sub-CPMK 5 • Durasi 2 × 50 Menit
Tujuan Pembelajaran Hari Ini
Setelah pertemuan ini, Anda diharapkan mampu (Sub-CPMK 5):
Capaian 1 — Deret
Menghitung Uₙ & Sₙ (suku ke-n & jumlah n suku pertama) deret aritmatika dan geometrika dengan benar menggunakan rumus eksplisit.
Capaian 2 — Bunga
Membedakan bunga tunggal vs majemuk dan menghitung FV (future value — nilai masa depan) dengan rumus eksplisit untuk minimal dua periode.
Capaian 3 — Anuitas
Menghitung PV & FV anuitas (present value — nilai sekarang) biasa dan dimuka serta perpetuitas; menghubungkannya ke deret geometrika.
Capaian 4 — Keputusan
Menerapkan semua rumus untuk keputusan keuangan nyata: cicilan KPR BTN, tabungan pensiun, dan Sukuk Ritel DJPPR Kemenkeu.
Matematika Deret Ada di Mana-Mana dalam Keuangan
Dua pertanyaan yang akan bisa Anda jawab sendiri di akhir hari ini:
Pertanyaan 1 — KPR
Anda meminjam Rp 300 juta ke BTN, bunga 9%/tahun, tenor (jangka waktu pinjaman) 15 tahun. Berapa cicilan bulanan Anda?
Pertanyaan 2 — Pensiun
Anda menabung Rp 500.000/bulan selama 20 tahun di rekening 6%/tahun. Berapa saldo di hari pensiun?
Kedua pertanyaan ini bukan tebakan — ada rumus pasti yang menurunkannya dari deret geometrika. Itulah yang kita pelajari hari ini.
Bagian 1 dari 4
Deret Aritmatika & Geometrika
Fondasi matematika yang akan kita transformasikan menjadi rumus bunga dan anuitas.
UₙSₙAritmatikaGeometrika
Deret Aritmatika — Selisih Antar Suku Tetap
Barisan aritmatika = setiap suku berbeda dari suku sebelumnya sebesar beda (b) yang sama. Beda = selisih tetap antara dua suku berurutan.
Uₙ = a + (n − 1) · b
Sₙ = n/2 · (2a + (n−1)·b)
a = suku pertama (U₁) • b = beda • n = banyak suku
Contoh: Gaji bulan ke-1 = Rp 4.000.000, naik Rp 200.000/bulan
n
Uₙ (Rp)
1
4.000.000
2
4.200.000
3
4.400.000
5
4.800.000
S₅
22.000.000
Ciri khas: grafik Uₙ = garis lurus (pertumbuhan linier, beda konstan).
Hitung dari Nol — HDN-A: Gaji & Total Penghasilan
Seorang karyawan baru diterima dengan gaji Rp 5.000.000/tahun. Setiap tahun gaji naik Rp 500.000. Berapa gaji di tahun ke-8, dan berapa total gaji selama 8 tahun?
Langkah
Perhitungan
Nilai
Identifikasi
a = 5.000.000 ; b = 500.000 ; n = 8
—
Suku ke-8
U₈ = 5.000.000 + (8−1) × 500.000
Rp 8.500.000
U₁ + U₈
5.000.000 + 8.500.000
13.500.000
S₈ = 8/2 × (U₁+U₈)
4 × 13.500.000
Rp 54.000.000
Gaji tahun ke-8 = Rp 8.500.000 • Total 8 tahun = Rp 54.000.000.
Deret Geometrika — Rasio Antar Suku Tetap
Barisan geometrika = setiap suku merupakan kelipatan suku sebelumnya sebesar rasio (r) yang sama. Rasio = pengali tetap antara dua suku berurutan.
Uₙ = a · r^(n−1)
Sₙ = a · (r^n − 1) / (r − 1)
a = suku pertama • r = rasio • n = banyak suku
Ciri khas: grafik Uₙ = kurva eksponensial. Inilah yang membuat bunga majemuk jauh lebih powerful daripada bunga tunggal.
Contoh: Investasi Rp 10.000.000, tumbuh 10%/tahun (r = 1,10)
Tahun (n)
Uₙ (Rp)
1
10.000.000
2
11.000.000
3
12.100.000
5
14.641.000
Hitung dari Nol — HDN-B: Nilai Investasi & Akumulasi
Anda investasikan Rp 10.000.000 dalam reksa dana (wadah investasi kolektif diawasi OJK) yang tumbuh 10% per tahun. Berapa nilainya di tahun ke-5, dan berapa total nilai semua tahun dijumlahkan?
Langkah
Perhitungan
Nilai
Identifikasi
a = 10.000.000 ; r = 1,10 ; n = 5
—
Suku ke-5
U₅ = 10.000.000 × (1,10)⁴
Rp 14.641.000
r^n − 1
(1,10)⁵ − 1 = 1,610510 − 1
0,610510
S₅
10.000.000 × 0,610510 ÷ 0,10
Rp 61.051.000
U₅ = Rp 14.641.000 • S₅ = Rp 61.051.000. Bandingkan: aritmatika +1 jt/thn → S₅ = Rp 60 jt. Geometrika Rp 61 jt karena bunga berbunga.
Bagian 2 dari 4
Bunga Tunggal & Bunga Majemuk
Dua cara menghitung pertumbuhan uang — dan mengapa keduanya menghasilkan angka berbeda.
FV = PV · (1 + r)^n
Bunga Tunggal vs Bunga Majemuk
Bunga Tunggal (Simple Interest)
Bunga dihitung hanya dari pokok awal. FV = PV × (1 + r × n). Pertumbuhan linier — seperti deret aritmatika.
Bunga Majemuk (Compound Interest)
Bunga dihitung dari pokok + bunga sebelumnya. FV = PV × (1 + r)^n. Pertumbuhan eksponensial — seperti deret geometrika.
PV = Rp 10 juta, r = 10%/tahun
Tahun (n)
FV Tunggal (Rp)
FV Majemuk (Rp)
Selisih (Rp)
1
11.000.000
11.000.000
0
2
12.000.000
12.100.000
100.000
3
13.000.000
13.310.000
310.000
5
15.000.000
16.105.100
1.105.100
10
20.000.000
25.937.425
5.937.425
FV Bunga Majemuk = Barisan Geometrika
Formula FV (future value) bunga majemuk bukan rumus baru — ia identik dengan Uₙ deret geometrika.
Tangga geometrika → keuangan:
Waktu
Nilai
t = 0
PV
t = 1
PV · (1+i)
t = 2
PV · (1+i)²
t = n
PV · (1+i)^n
Eksponen = jumlah periode yang telah berlalu dari t=0.
FV = PV · (1 + i)^n
PV = nilai sekarang • i = suku bunga per periode • n = jumlah periode FVIF (future value interest factor) = (1+i)^n
Setiap Rp yang Anda tabung hari ini adalah suku pertama sebuah deret geometrika dengan rasio (1+i).
Hitung dari Nol — HDN-C: FV Deposito BCA
Anda mendepositokan Rp 20.000.000 di BCA dengan bunga ~6%/tahun (majemuk tahunan) selama 4 tahun. Berapa saldo akhir?
Langkah
Perhitungan
Nilai
Identifikasi
PV = 20.000.000 ; i = 6% = 0,06 ; n = 4
—
Faktor (1+i)^n
(1,06)⁴
1,262477
FV = PV × faktor
20.000.000 × 1,262477
Rp 25.249.540
Total bunga
25.249.540 − 20.000.000
Rp 5.249.540
FV ≈ Rp 25.249.540. Pokok tumbuh Rp 5,25 juta dalam 4 tahun, padahal bunga “hanya” 6%/tahun — efek bunga majemuk.
Cara hitung kalkulator: tekan 1,06 → tombol [y^x] → 4 → =. Hasilnya 1,262477. Suku bunga deposito BCA = ilustrasi; verifikasi ke situs BCA/BI saat dipakai.
Periode Diskret vs Penggandaan Kontinu
Bunga majemuk standar menggandakan per periode tertentu (diskret — terjadi pada titik-titik waktu terpisah). Beberapa produk menggunakan penggandaan kontinu — batas matematis dari penggandaan yang makin sering.
FV = PV · (1 + i/m)^(m·n)
m = frekuensi penggandaan/tahun
FV = PV · e^(r·n)
e ≈ 2,71828 (bilangan Euler — konstanta matematika, dasar fungsi eksponensial kontinu)
PV = Rp 10 juta, nominal 10%/tahun, n = 1 tahun
Frekuensi
m
FV (Rp)
Tahunan
1
11.000.000
Semesteran
2
11.025.000
Bulanan
12
11.047.131
Harian
365
11.051.558
Kontinu
∞
11.051.709
Makin sering digandakan → makin besar, tapi ada batas. Produk keuangan Indonesia umumnya pakai bulanan atau tahunan.
PV Jumlah Tunggal — Mendiskon ke Hari Ini
Kita sudah tahu cara menumbuhkan uang ke masa depan (FV). Kini kita balik: berapa nilai sekarang dari uang yang akan kita terima di masa depan?
PV = FV · (1 + i)^−n
(1+i)^−n = faktor diskonto (mendiskon = membawa nilai masa depan ke nilai sekarang) — selalu lebih kecil dari 1.
Kalkulator: hitung (1+i)^n terlebih dahulu, lalu tekan 1/x (atau ketik 1 ÷ hasil).
Mini-HDN: Butuh Rp 25.000.000 dalam 4 tahun, i = 6%/tahun. Berapa setor hari ini?
Langkah
Perhitungan
Nilai
Identifikasi
FV = 25.000.000 ; i = 0,06 ; n = 4
—
(1+i)^n
(1,06)⁴
1,262477
PV = FV ÷ (1+i)^n
25.000.000 ÷ 1,262477
Rp 19.802.342
Cukup setor Rp 19,8 juta hari ini. Sisanya dikerjakan bunga majemuk selama 4 tahun. Inilah inti time value of money.
Bagian 3 dari 4
PV, FV Anuitas & Perpetuitas
Dari satu arus kas ke serangkaian arus kas sama besar — cicilan, tabungan rutin, dan arus kas selamanya.
FV = PMT · [(1+i)^n − 1] / i
PMT = payment — besar pembayaran atau setoran per periode dalam anuitas
Anuitas: Biasa (Ordinary) vs Dimuka (Due)
Anuitas = serangkaian pembayaran sama besar — PMT (payment per periode) — dengan jarak waktu sama. Perbedaan dua jenisnya: kapan pembayaran terjadi.
Anuitas Biasa (Ordinary)
Pembayaran di akhir tiap periode. Contoh: cicilan KPR BTN, cicilan KUR BRI, kupon Sukuk Ritel DJPPR Kemenkeu, angsuran leasing (sewa-guna-usaha, diawasi OJK).
Anuitas Dimuka (Due)
Pembayaran di awal tiap periode. Contoh: sewa kos/apartemen, premi asuransi, uang muka kontrak.
ORDINARY (pembayaran akhir periode):
DUE (pembayaran awal periode):
FV Anuitas = Sₙ Deret Geometrika
Setiap setoran PMT tumbuh dengan bunga majemuk. Bila dijumlahkan nilainya di t=n, kita menjumlahkan deret geometrika.
Penurunan ringkas:
PMT ke-
Tumbuh … periode
Nilai di t=n
Terakhir (t=n)
0 periode
PMT · (1+i)⁰ = PMT
Kedua terakhir
1 periode
PMT · (1+i)¹
Pertama (t=1)
n−1 periode
PMT · (1+i)^(n−1)
Jumlah = deret geometrika: a=PMT, rasio=(1+i), n suku → Sₙ
FV = PMT · [(1+i)^n − 1] / i
FVIFA (future value interest factor of annuity) = kurung siku = rangkuman deret geometrika
Mini-contoh: nabung Rp 1 jt/tahun, 5 tahun, i=10%. FV = 1jt × [(1,1)⁵−1]/0,1 = 1jt × 6,1051 = Rp 6.105.100
PV Anuitas & Perpetuitas
Untuk menilai cicilan atau pembayaran rutin yang Anda terima, kita perlu PV anuitas.
PV = PMT · [1 − (1+i)^−n] / i
PVIFA (present value interest factor of annuity) = kurung siku. (1+i)^−n tidak ada tombolnya: hitung (1+i)^n lalu tekan 1/x.
PV perpetuitas = C / i
Perpetuitas (anuitas yang berlangsung selamanya) — saat n→∞, (1+i)^−n → 0, sehingga faktor → 1/i.
Konvergensi PV (PMT=Rp 1 jt/thn, i=8%)
Sampai thn ke-
PV kontribusi
1
Rp 925.926
10
Rp 463.193
50
Rp 21.321
100
Rp 455
∞
→ 0
Total perpetuitas = 1.000.000 / 0,08 = Rp 12.500.000 (bukan tak terhingga!) Obligasi kupon Rp 8 jt/thn, r=8% → PV = Rp 100.000.000.
Hitung dari Nol — HDN-1: Cicilan KPR BTN
Anda mengajukan KPR BTN (Kredit Pemilikan Rumah Bank Tabungan Negara — pinjaman rumah diawasi OJK) Rp 300.000.000, bunga 9%/tahun (~0,75%/bulan), tenor 15 tahun = 180 bulan. Berapa cicilan bulanan?
Dari PV = PMT × PVIFA → PMT = PV · i / [1 − (1+i)^−n]
Langkah
Perhitungan
Nilai
Identifikasi
PV = 300.000.000 ; i = 0,0075 ; n = 180
—
Pangkat positif
(1,0075)¹⁸⁰
3,838043
Pangkat negatif
1 ÷ 3,838043
0,260549
PVIFA
[1 − 0,260549] ÷ 0,0075
98,593409
PMT = PV ÷ PVIFA
300.000.000 ÷ 98,593409
Rp 3.042.800/bln
Total bayar
3.042.800 × 180
Rp 547.704.000
Total bunga
547.704.000 − 300.000.000
Rp 247.704.000
Cicilan ≈ Rp 3.042.800/bulan. Selama 15 tahun, dari pokok Rp 300 juta total bayar ~Rp 548 juta — ~Rp 248 juta adalah bunga.
Hitung dari Nol — HDN-2: Tabungan Hari Tua
Anda menabung Rp 500.000/bulan selama 20 tahun = 240 bulan di rekening 6%/tahun (~0,5%/bulan). Berapa saldo saat pensiun?
Langkah
Perhitungan
Nilai
Identifikasi
PMT = 500.000 ; i = 0,005 ; n = 240
—
(1+i)^n
(1,005)²⁴⁰
3,310204
(1+i)^n − 1
3,310204 − 1
2,310204
FVIFA
2,310204 ÷ 0,005
462,040895
FV = PMT × FVIFA
500.000 × 462,040895
Rp 231.020.448
Total setoran
500.000 × 240
Rp 120.000.000
Bunga yang tumbuh
231.020.448 − 120.000.000
Rp 111.020.448
FV ≈ Rp 231.020.448. Dari setoran total Rp 120 juta, bunga menghasilkan tambahan Rp 111 juta — nyaris dua kali lipat setoran karena efek majemuk 20 tahun. Koneksi: Sₙ = 500.000 × (1,005²⁴⁰−1) / (1,005−1) = Rp 231.020.448 ✓
Anuitas Dimuka (Due) — Cukup Kalikan (1+i)
Karena setiap pembayaran datang satu periode lebih awal, seluruh nilai anuitas naik satu faktor (1+i).
Nilaidue = Nilaiordinary × (1 + i)
Contoh: sewa gudang Rp 3.042.800/bulan, 12 bulan, i = 0,75%/bulan
34.794.153 × 1,0075 = Rp 35.055.108 Selisih: Rp 260.955
Anuitas dimuka selalu lebih mahal (sebagai pembeli) atau lebih bernilai (sebagai penerima) dari ordinary. Leasing dan sewa lazimnya dibayar di muka.
Amortisasi — Memisahkan Pokok & Bunga dalam Cicilan
Setiap cicilan KPR terdiri dari dua bagian: bunga periode ini dan pengurangan pokok. Amortisasi (jadwal pelunasan bertahap) memperlihatkan porsinya setiap bulan.
KPR Rp 300 juta, i = 0,75%/bln, PMT ≈ Rp 3.042.800
Bulan
Saldo Awal (Rp)
Bunga (Rp)
Pokok (Rp)
Saldo Akhir (Rp)
1
300.000.000
2.250.000
792.800
299.207.200
2
299.207.200
2.244.054
798.746
298.408.454
3
298.408.454
2.238.063
804.737
297.603.717
…
…
…
…
…
180
~3.019.000
~22.640
~3.020.160
0
Di awal, sebagian besar cicilan adalah bunga. Di akhir, sebagian besar adalah pelunasan pokok. Pola ini penting saat mempertimbangkan pelunasan awal KPR.
Coba Sendiri: Bongkar Cicilan KPR Bulan per Bulan
Ubah plafon, suku bunga, dan tenor KPR, lalu geser bulan untuk melihat porsi bunga vs pokok berubah sepanjang masa cicilan.
Studi Kasus: Sukuk Ritel Pemerintah sebagai Anuitas
Pemerintah Indonesia menerbitkan ORI (Obligasi Ritel Indonesia) dan ST (Sukuk Tabungan) melalui DJPPR Kemenkeu (Direktorat Jenderal Pengelolaan Pembiayaan dan Risiko) — keduanya membayar imbal hasil bulanan ke investor, itulah anuitas nyata.
Asumsi ilustrasi: ORI 024, imbal hasil 6,4%/tahun, tenor 3 tahun, investasi Rp 50.000.000
ORI/ST = anuitas biasa. PV imbal hasil ≈ Rp 8,71 juta dari nominal Rp 9,6 juta karena uang jauh di masa depan bernilai lebih rendah sekarang.
Lima Jebakan Paling Sering dalam Soal Deret & TVM
1Aritmatika vs geometrika tertukar — identifikasi dulu: selisih tetap (aritmatika) atau rasio tetap (geometrika)?
2Unit i & n tidak konsisten — bunga bulanan (0,75%/bln) harus berpasangan dengan n dalam bulan, bukan tahun.
3Menjumlahkan arus kas beda waktu langsung — wajib tarik ke satu titik (PV atau FV) dulu.
4Lupa ordinary vs due — cek apakah pembayaran di awal atau akhir periode sebelum masuk rumus.
5Pangkat negatif salah hitung — (1+i)^−n = 1 ÷ (1+i)^n. Hitung pangkat positif dulu, baru balik.
Tiga cek wajib sebelum serahkan jawaban: cek jenis deret/anuitas, cek unit i dan n, cek titik waktu. Tiga cek ini menutup >80% kesalahan.
Cheat Sheet — Semua Rumus Hari Ini
Konsep
Rumus
Keterangan
Deret aritmatika Uₙ
a + (n−1)·b
suku ke-n
Deret aritmatika Sₙ
n/2 · (2a + (n−1)·b)
jumlah n suku
Deret geometrika Uₙ
a · r^(n−1)
suku ke-n
Deret geometrika Sₙ
a · (r^n−1)/(r−1)
jumlah n suku
FV bunga majemuk
PV · (1+i)^n
= Uₙ geometrika
PV jumlah tunggal
FV · (1+i)^−n
kebalikan FV
FV anuitas biasa
PMT · [(1+i)^n−1]/i
= Sₙ geometrika
PV anuitas biasa
PMT · [1−(1+i)^−n]/i
cicilan, kupon
Anuitas dimuka (due)
Nilaiordinary × (1+i)
geser 1 periode
Perpetuitas
C / i
n → ∞
Kolom “Keterangan” menunjukkan bahwa FV majemuk dan FV anuitas adalah deret geometrika yang sama — hanya konteksnya berbeda. Satu kunci, sepuluh rumus.
Latihan & Diskusi Kelas
Latihan 1 — Deret Geometrika
Seorang wirausaha mendapat omzet (total pendapatan kotor penjualan) Rp 10 juta di bulan pertama. Setiap bulan omzet naik 5%. Berapa omzet bulan ke-6, dan berapa total omzet 6 bulan? Petunjuk: deret geometrika, r = 1,05.
Latihan 2 — KUR BRI
Anda pinjam KUR BRI (Kredit Usaha Rakyat Bank Rakyat Indonesia — pinjaman bersubsidi UMKM, diawasi OJK) Rp 50 juta, bunga 1%/bulan, cicilan 24 bulan. Berapa cicilan bulanan? Petunjuk: PV anuitas, pecahkan untuk PMT.
Langkah wajib: (1) identifikasi deret/anuitas, (2) cek unit i & n, (3) tulis rumus sebelum angka. Waktu: 5 menit. Kunci di Lampiran B materi.
Persiapan Pertemuan Berikutnya
Hari ini kita menjembatani matematika deret dan keuangan terapan. Dua capaian besar:
Yang Sudah Dikuasai
Deret aritmatika & geometrika (Uₙ, Sₙ)
Bunga tunggal & majemuk
FV & PV jumlah tunggal
FV & PV anuitas (biasa & dimuka)
Amortisasi pinjaman
Perpetuitas & koneksi ke deret geometrika
Tugas Mandiri
Ulangi HDN-1 (KPR) dan HDN-2 (tabungan hari tua) dengan angka Anda sendiri. Bawa kalkulator ke pertemuan berikutnya.
Kuasai Cheat Sheet (Slide 25) malam ini. Deret geometrika adalah kunci semua rumus keuangan di tabel itu.