stdsquare²
Kelas
stdsquare / Kelas / Matematika Bisnis / Pertemuan 6: Deret & Matematika …
Tema
Japan
Arcade
Dark Retro
Font

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
t₀t₁t₂t₃tₙ

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.

Uₙ Sₙ Aritmatika Geometrika

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 = n2 · (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

nUₙ (Rp)
14.000.000
24.200.000
34.400.000
54.800.000
S₅22.000.000
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?

LangkahPerhitunganNilai
Identifikasia = 5.000.000 ; b = 500.000 ; n = 8
Suku ke-8U₈ = 5.000.000 + (8-1) × 500.000Rp 8.500.000
U₁ + U₈5.000.000 + 8.500.00013.500.000
S₈ = 8/2 × (U₁+U₈)4 × 13.500.000Rp 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 · rⁿ⁻¹
Sₙ = a · rⁿ - 1r - 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)
110.000.000
211.000.000
312.100.000
514.641.000

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?

LangkahPerhitunganNilai
Identifikasia = 10.000.000 ; r = 1,10 ; n = 5
Suku ke-5U₅ = 10.000.000 × (1,10)⁴Rp 14.641.000
rⁿ - 1(1,10)⁵ - 1 = 1,610510 - 10,610510
S₅10.000.000 × 0,610510 ÷ 0,10Rp 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)
111.000.00011.000.0000
212.000.00012.100.000100.000
313.000.00013.310.000310.000
515.000.00016.105.1001.105.100
1020.000.00025.937.4255.937.425

Coba Sendiri: Bunga Tunggal vs Bunga Majemuk — Mana Lebih Besar?

Geser suku bunga dan tenor, lalu saksikan kurva bunga majemuk (deret geometrika) meninggalkan garis lurus bunga tunggal — itulah kekuatan compounding yang menjadi fondasi semua perhitungan anuitas.

FV Bunga Majemuk = Barisan Geometrika

Formula FV (future value) bunga majemuk bukan rumus baru — ia identik dengan Uₙ deret geometrika.

Tangga geometrika → keuangan:

WaktuNilai
t = 0PV
t = 1PV · (1+i)
t = 2PV · (1+i)²
t = nPV · (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?

LangkahPerhitunganNilai
IdentifikasiPV = 20.000.000 ; i = 6% = 0,06 ; n = 4
Faktor (1+i)ⁿ(1,06)⁴1,262477
FV = PV × faktor20.000.000 × 1,262477Rp 25.249.540
Total bunga25.249.540 − 20.000.000Rp 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 · er · n

e ≈ 2,71828 (bilangan Euler — konstanta matematika, dasar fungsi eksponensial kontinu)

PV = Rp 10 juta, nominal 10%/tahun, n = 1 tahun

FrekuensimFV (Rp)
Tahunan111.000.000
Semesteran211.025.000
Bulanan1211.047.131
Harian36511.051.558
Kontinu11.051.709
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?

LangkahPerhitunganNilai
IdentifikasiFV = 25.000.000 ; i = 0,06 ; n = 4
(1+i)ⁿ(1,06)⁴1,262477
PV = FV ÷ (1+i)ⁿ25.000.000 ÷ 1,262477Rp 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 - 1i

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):

t=0t=1 ↑PMTt=2 ↑PMTt=3 ↑PMTt=n ↑PMT

DUE (pembayaran awal periode):

t=0 ↑PMTt=1 ↑PMTt=2 ↑PMTt=3 ↑PMTt=n (kosong)

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 … periodeNilai di t=n
Terakhir (t=n)0 periodePMT · (1+i)⁰ = PMT
Kedua terakhir1 periodePMT · (1+i)¹
Pertama (t=1)n−1 periodePMT · (1+i)ⁿ⁻¹

Jumlah = deret geometrika: a=PMT, rasio=(1+i), n suku → Sₙ

FV = PMT · (1+i)ⁿ - 1i

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)⁻ⁿi
PVIFA (present value interest factor of annuity) = kurung siku.
(1+i)⁻ⁿ tidak ada tombolnya: hitung (1+i)ⁿ lalu tekan 1/x.
PVperpetuitas = 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
1Rp 925.926
10Rp 463.193
50Rp 21.321
100Rp 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.

Coba Sendiri: Visualisasi Anuitas — Barisan Pembayaran

Ubah suku bunga, jumlah periode, dan besar anuitas, lalu lihat barisan pembayaran periodik dirangkum menjadi PV dan FV anuitas biasa — intuisi geometris di balik rumus deret.

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]

LangkahPerhitunganNilai
IdentifikasiPV = 300.000.000 ; i = 0,0075 ; n = 180
Pangkat positif(1,0075)¹⁸⁰3,838043
Pangkat negatif1 ÷ 3,8380430,260549
PVIFA[1 − 0,260549] ÷ 0,007598,593409
PMT = PV ÷ PVIFA300.000.000 ÷ 98,593409Rp 3.042.800/bln
Total bayar3.042.800 × 180Rp 547.704.000
Total bunga547.704.000 − 300.000.000Rp 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?

LangkahPerhitunganNilai
IdentifikasiPMT = 500.000 ; i = 0,005 ; n = 240
(1+i)ⁿ(1,005)²⁴⁰3,310204
(1+i)ⁿ - 13,310204 − 12,310204
FVIFA2,310204 ÷ 0,005462,040895
FV = PMT × FVIFA500.000 × 462,040895Rp 231.020.448
Total setoran500.000 × 240Rp 120.000.000
Bunga yang tumbuh231.020.448 − 120.000.000Rp 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

PV Ordinary
PVIFA(0,75%, 12) = 11,434913
PV = 3.042.800 × 11,434913
= Rp 34.794.153
PV Due
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.

Coba Sendiri: Bongkar Deret & Diskonto Anuitas

Lihat setiap pembayaran anuitas didiskonto satu per satu ke nilai sekarang, lalu dijumlahkan — cara manual yang menjelaskan mengapa rumus singkat PV anuitas bekerja.

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

BulanSaldo Awal (Rp)Bunga (Rp)Pokok (Rp)Saldo Akhir (Rp)
1300.000.0002.250.000792.800299.207.200
2299.207.2002.244.054798.746298.408.454
3298.408.4542.238.063804.737297.603.717
180~3.019.000~22.640~3.020.1600
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

KomponenNilai
PokokRp 50.000.000
Imbal hasil/bulan50 jt × 6,4% ÷ 12 = Rp 266.667
Jumlah pembayaran36 bulan
Total imbal hasil nominalRp 9.600.012
PVIFA(0,5333%,36)(1,005333)³⁶ = 1,211052 → balik: 0,825736 → PVIFA = 32,676
PV anuitas imbal hasil266.667 × 32,676 ≈ Rp 8.713.600

Garis waktu ORI 3 tahun (36 bulan):

PMTPMTPMTPMT+Pokokt=0bln 1bln 36
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

KonsepRumusKeterangan
Deret aritmatika Uₙa + (n-1)· bsuku ke-n
Deret aritmatika Sₙn2 · (2a + (n-1)· b)jumlah n suku
Deret geometrika Uₙa · rⁿ⁻¹suku ke-n
Deret geometrika Sₙa · rⁿ-1r-1jumlah n suku
FV bunga majemukPV · (1+i)ⁿ= Uₙ geometrika
PV jumlah tunggalFV · (1+i)⁻ⁿkebalikan FV
FV anuitas biasaPMT · (1+i)ⁿ-1i= Sₙ geometrika
PV anuitas biasaPMT · 1-(1+i)⁻ⁿicicilan, kupon
Anuitas dimuka (due)Nilaiordinary × (1+i)geser 1 periode
PerpetuitasC / in → ∞
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. Pendalaman terkait: distribusi binomial & functional forms.