bronnen

Eindexamen wiskunde A havo 2017, tijdvak 2

bij dit examen

FORMULEBLAD Vuistregels voor de grootte van het verschil van twee groepen 2 × 2 kruistabel / a b / , met c d − als phi < − 0,4 of phi > 0,4 , dan zeggen we “het verschil is groot”, − als − 0,4 ≤ phi < − 0,2 of 0,2 < phi ≤ 0,4 , dan zeggen we “het verschil is middelmatig”, − als − 0,2 ≤ phi ≤ 0,2 ,…

FORMULEBLAD Vuistregels voor de grootte van het verschil van twee groepen 2 × 2 kruistabel / a b / , met c d − als phi < − 0,4 of phi > 0,4 , dan zeggen we “het verschil is groot”, − als − 0,4 ≤ phi < − 0,2 of 0,2 < phi ≤ 0,4 , dan zeggen we “het verschil is middelmatig”, − als − 0,2 ≤ phi ≤ 0,2 , dan zeggen we “het verschil is gering”. Maximaal verschil in cumulatief percentage ( max V cp ) (met steekproefomvang n > 100 ) − als max V > 40 , dan zeggen we “het verschil is groot”, cp − als 20 < max V ≤ 40 , dan zeggen we “het verschil is middelmatig”, cp − als max V ≤ 20 , dan zeggen we “het verschil is gering”. cp Effectgrootte E = 2 1 1 2/2 , met X en X de steekproefgemiddelden ( X ≥ X ), S en S de steekproefstandaardafwijkingen 1 2 1 2 − als E > 0,8 , dan zeggen we “het verschil is groot”, − als 0,4 < E ≤ 0,8 , dan zeggen we “het verschil is middelmatig”, − als E ≤ 0,4 , dan zeggen we “het verschil is gering”. Twee boxplots vergelijken − als de boxen 1) elkaar niet overlappen, dan zeggen we “het verschil is groot”, − als de boxen elkaar wel overlappen en een mediaan van een boxplot buiten de box van de andere boxplot ligt, dan zeggen we “het verschil is middelmatig”, − in alle andere gevallen zeggen we “het verschil is gering”. noot 1 De ‘box’ is het interval vanaf het eerste kwartiel tot en met het derde kwartiel.

Betrouwbaarheidsintervallen Het 95%-betrouwbaarheidsinterval voor de populatieproportie is steekproefproportie en n de steekproefomvang. Het 95%-betrouwbaarheidsinterval voor het populatiegemiddelde is steekproefgemiddelde, n de steekproefomvang en S de steekproefstandaardafwijking.

opgave 1Personenauto’s in Nederland

Het aantal personenauto’s in Nederland neemt elk jaar toe. In de figuur is de ontwikkeling te zien van het totaal aantal personenauto’s (linker verticale as) en van het aantal personenauto’s per 1000 inwoners (rechter verticale as) in Nederland van 2000 tot en met 2011. Deze aantallen zijn telkens…

Het aantal personenauto’s in Nederland neemt elk jaar toe. In de figuur is de ontwikkeling te zien van het totaal aantal personenauto’s (linker verticale as) en van het aantal personenauto’s per 1000 inwoners (rechter verticale as) in Nederland van 2000 tot en met 2011. Deze aantallen zijn telkens op 1 januari van elk jaar vastgesteld. figuur ontwikkeling van het aantal personenauto’s aantal personenauto’s per 1000 inwoners 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Legenda: totaal aantal personenauto’s (miljoenen) aantal personenauto’s per 1000 inwoners In de figuur kun je aflezen dat er op 1 januari 2005 ongeveer 7 miljoen personenauto’s waren in Nederland en dat er op dat moment ongeveer 430 personenauto’s per 1000 inwoners waren. Van 1 januari 2000 tot 1 januari 2011 is het totaal aantal personenauto’s toegenomen.

Lineaire functies 3p · Tabellen en grafieken lezen en gebruiken 1p

Bereken hiermee het aantal personenauto’s per 1000 inwoners op 1 januari 2020. Het delen van personenauto’s wordt steeds populairder. Mensen kiezen er steeds vaker voor om een auto te delen om goedkoper uit te zijn of om het milieu te sparen. De groei van het aantal gedeelde auto’s is spectaculair.…

Bereken hiermee het aantal personenauto’s per 1000 inwoners op 1 januari 2020. Het delen van personenauto’s wordt steeds populairder. Mensen kiezen er steeds vaker voor om een auto te delen om goedkoper uit te zijn of om het milieu te sparen. De groei van het aantal gedeelde auto’s is spectaculair. Op 1 januari 2011 waren er 2100 gedeelde auto’s op de weg. Een jaar later waren dat er al 2600. Ga ervan uit dat de groei exponentieel verloopt.

Exponentiële functies en groei 3p

Bereken hoeveel gedeelde auto’s er dan op 1 januari 2018 zullen zijn. Rond je antwoord af op honderdtallen.
In de tabel staan gegevens over het aantal personenauto’s in Nederland in de jaren 1990 en 2010. De gegevens zijn telkens vastgesteld op 1 januari. tabel aantal personenauto’s in Nederland jaar totaal aantal aantal per 1000 inwoners 1990 5 118 429 344 2010 7 622 353 460 Het aantal inwoners van…

In de tabel staan gegevens over het aantal personenauto’s in Nederland in de jaren 1990 en 2010. De gegevens zijn telkens vastgesteld op 1 januari. tabel aantal personenauto’s in Nederland jaar totaal aantal aantal per 1000 inwoners 1990 5 118 429 344 2010 7 622 353 460 Het aantal inwoners van Nederland is in de loop der jaren toegenomen.

opgave 2Lichaamsoppervlakte

Voor het bepalen van de dosering van sommige medicijnen is de lichaamsoppervlakte van de patiënt van belang. Op de afdeling hematologie van het VU medisch centrum in Amsterdam wordt de lichaamsoppervlakte bij gegeven lengte en gewicht bepaald met behulp van onderstaande figuur. Deze figuur staat…

Voor het bepalen van de dosering van sommige medicijnen is de lichaamsoppervlakte van de patiënt van belang. Op de afdeling hematologie van het VU medisch centrum in Amsterdam wordt de lichaamsoppervlakte bij gegeven lengte en gewicht bepaald met behulp van onderstaande figuur. Deze figuur staat vergroot op de uitwerkbijlage. In deze opgave is S de lichaamsoppervlakte in m 2 , L de lichaamslengte in cm en M het lichaamsgewicht in kg. figuur Je kunt bijvoorbeeld in de figuur aflezen dat iemand die 55 kg weegt en 130 cm lang is, volgens dit model een lichaamsoppervlakte van ongeveer 1,35 m 2 heeft. Meneer Franssen weegt 85 kg. Hij is 180 cm lang. Zijn buurman is even lang, maar hij weegt slechts 65 kg.

Tabellen en grafieken lezen en gebruiken 3p

Bepaal met behulp van de figuur op de uitwerkbijlage hoeveel m 2 het verschil volgens dit model zou zijn tussen de lichaamsoppervlakte van meneer Franssen en de lichaamsoppervlakte van zijn buurman. Bij een vaste lengte L kunnen in de figuur bij verschillende waarden van M de bijbehorende waarden…

Bepaal met behulp van de figuur op de uitwerkbijlage hoeveel m 2 het verschil volgens dit model zou zijn tussen de lichaamsoppervlakte van meneer Franssen en de lichaamsoppervlakte van zijn buurman. Bij een vaste lengte L kunnen in de figuur bij verschillende waarden van M de bijbehorende waarden van S worden afgelezen.

Tabellen en grafieken lezen en gebruiken 3p

Leg uit hoe je in de figuur op de vorige bladzijde kunt aflezen dat de grafiek die hoort bij L = 180 ook stijgend is én afnemend stijgend. De figuur is gebaseerd op de formule S = 0,007184 ⋅ L 0,725 ⋅ M 0,425 Hierin is S de lichaamsoppervlakte in m 2 , L de lichaamslengte in cm en M het…

Leg uit hoe je in de figuur op de vorige bladzijde kunt aflezen dat de grafiek die hoort bij L = 180 ook stijgend is én afnemend stijgend. De figuur is gebaseerd op de formule S = 0,007184 ⋅ L 0,725 ⋅ M 0,425 Hierin is S de lichaamsoppervlakte in m 2 , L de lichaamslengte in cm en M het lichaamsgewicht in kg. In 2011 onderzocht het CBS (Centraal Bureau voor de Statistiek) kenmerken van personen van 20 jaar en ouder. De gemiddelden van de opgegeven lengtes en gewichten staan in de tabel. tabel   gemiddelde lengte (cm) gemiddeld gewicht (kg) vrouwen 167,5 70 mannen 180,9 84

Rekenen met een gegeven formule 2p · Procenten, verhoudingen en eenheden 2p

Bereken met de formule hoeveel procent de lichaamsoppervlakte van een man van gemiddelde lengte en gewicht groter is dan die van een vrouw van gemiddelde lengte en gewicht. Van een persoon is gegeven dat zijn lichaamsoppervlakte 1,90 m 2 is. Van zijn gewicht is alleen bekend dat het minstens 72 kg…

Bereken met de formule hoeveel procent de lichaamsoppervlakte van een man van gemiddelde lengte en gewicht groter is dan die van een vrouw van gemiddelde lengte en gewicht. Van een persoon is gegeven dat zijn lichaamsoppervlakte 1,90 m 2 is. Van zijn gewicht is alleen bekend dat het minstens 72 kg en hoogstens 89 kg is.

opgave 3Uitvaltijd

Bij het bedrijf Alutech, dat aluminium buizen produceert, werkt men aan
één stuk door van maandagmorgen tot en met zaterdagmiddag. De
werknemers van dit bedrijf werken in ploegendiensten van 8 uur. Daarbij
zijn er twee dagdiensten, genaamd A en B, en één nachtdienst N. Zie
tabel 1.
tabel 1 werktijden Alutech
  ma di wo do vr za zo 07.00 – 15.00 uur A A A A A A - 15.00 – 23.00 uur B B B B B - - 23.00 – 07.00 uur N N N N N - -
Op maandagmorgen is men de eerste 3 uur van de A-dienst bezig om het
productieproces op te starten en op zaterdagmiddag wordt het laatste uur
van de A-dienst gebruikt om het proces gecontroleerd stil te zetten. Alle
overige tijd wordt beschouwd als mogelijke productietijd.
113p

Procenten, verhoudingen en eenheden 3p

Bereken het aantal uren mogelijke productietijd per week.
Tijdens elke dienst komen er storingen voor. Het productieproces wordt
dan een aantal minuten stilgelegd totdat de storing verholpen is. Telkens
wordt bijgehouden hoe lang de storing duurt. Na afloop van de dienst
wordt de totale tijd van alle storingen genoteerd. Deze tijd noemt men de
uitvaltijd. De directie wil dat de uitvaltijd zo klein mogelijk is.
Om te onderzoeken hoe groot de uitvaltijd is, heeft men van
16 werkweken de uitvaltijden van de dag- en nachtdiensten vergeleken.
Daarbij heeft men bij de A-diensten alleen gekeken naar de diensten die
op dinsdag tot en met vrijdag vallen. De resultaten staan in de dotplot in
figuur 1.
figuur 1 uitvaltijd per dienst
A-dagdienst (di t/m vr) B-dagdienst nachtdienst 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 uitvaltijd (minuten)
Met de gegevens uit de dotplot zijn van alle diensten cumulatieve
frequentiepolygonen gemaakt. Er is gebruikgemaakt van een
klassenindeling met klassenbreedte 1 minuut. Zie figuur 2.
figuur 2
90 aantal diensten 80 II 70 I 60 IIIIIIIII 50 40 30 20 10 0 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 uitvaltijd (minuten)
123p

Data presenteren en beoordelen 3p

Beredeneer met behulp van figuur 1 welke cumulatieve
frequentiepolygoon hoort bij dagdienst B.
Tot verbazing van de directie is de uitvaltijd tijdens de nachtdiensten in
vrijwel alle gevallen lager dan tijdens de beide dagdiensten. Omdat elke
minuut uitvaltijd het bedrijf geld kost, besluit de directie nader onderzoek
te doen naar de uitvaltijden van de drie verschillende diensten.
De directie berekent de mediaan, het eerste kwartiel en het derde kwartiel
van de uitvaltijd voor elk van de drie diensten. Zie tabel 2.
tabel 2 uitvaltijd per dag- of nachtdienst in minuten
  mediaan eerste kwartiel derde kwartiel dagdienst A (di-vr) 36,7 36,1 37,5 dagdienst B 37,3 36,6 37,9 nachtdienst 29,3 28,5 29,7
Eerst kijkt de directie alleen naar het verschil tussen dagdienst A en
dagdienst B. Met behulp van boxplots kun je een uitspraak doen over het
verschil tussen de uitvaltijden van de twee dagdiensten. Daarvoor hoeven
de boxplots niet getekend te worden.
134p

Statistische uitspraken en groepen vergelijken 4p

Bepaal met behulp van het formuleblad en tabel 2 of het verschil in
uitvaltijd tussen dagdienst A en dagdienst B groot, middelmatig of gering
is.
In figuur 1 is te zien dat er bij alle diensten waarnemingen zijn die
opvallend afwijken van de rest. We leggen daarom vast wat we in deze
opgave met een uitschieter bedoelen:
Een uitschieter is een waarneming die meer dan 1,5 keer de interkwartielafstand onder het eerste of boven het derde kwartiel ligt.
144p

Centrum, spreiding en verdelingen 4p

Bepaal hoeveel waarnemingen bij dagdienst B uitschieters zijn.
Van elk van de drie verschillende diensten worden ook de gemiddelde
uitvaltijd en de standaardafwijking berekend. Zie tabel 3.
tabel 3 uitvaltijd per dag- of nachtdienst in minuten
  gemiddelde standaardafwijking dagdienst A (di-vr) 36,75 1,10 dagdienst B 37,29 1,04 nachtdienst 29,39 1,53
Men vermoedt dat de lagere uitvaltijden tijdens de nachtdiensten te
maken hebben met het feit dat de energietoevoer gedurende de nacht
constanter is dan overdag. Daarom wordt de energietoevoer overdag
verbeterd. De directie van Alutech hoopt daarmee de uitvaltijden van de
dagdiensten terug te dringen.
Na verloop van tijd blijkt dat de gemiddelde uitvaltijd van de A-diensten
van dinsdag tot en met vrijdag gelijk geworden is aan de gemiddelde
uitvaltijd van de nachtdiensten. Ook de gemiddelde uitvaltijd van alle
B-diensten is gelijk geworden aan de gemiddelde uitvaltijd van de
nachtdiensten. De standaardafwijkingen van de A-diensten en B-diensten
zijn niet veranderd.
Je kunt nu voor dagdienst B de oude met de nieuwe situatie vergelijken.
153p

Statistische uitspraken en groepen vergelijken 3p

Bereken met behulp van het formuleblad voor dagdienst B of het verschil
in uitvaltijd tussen de oude en de nieuwe situatie groot, middelmatig of
gering is.
Doordat de gemiddelde uitvaltijd van de A-diensten van dinsdag tot en
met vrijdag en van alle B-diensten is teruggedrongen tot het gemiddelde
van de uitvaltijd van de nachtdiensten, zal de productietijd toenemen.
164p

Procenten, verhoudingen en eenheden 4p

Bereken met hoeveel uur de totale netto productietijd op jaarbasis
toeneemt. Neem hierbij aan dat men 51 volledige werkweken per jaar
werkt. Laat hierbij de A-diensten van maandag en zaterdag buiten
beschouwing.
Ga verder op de volgende pagina.

opgave 4Atmosfeer

De atmosfeer, ook wel dampkring genoemd, is het gasvormige omhulsel
van de aarde en is opgebouwd uit verschillende lagen. De onderste drie
lagen zijn de troposfeer, de stratosfeer en de mesosfeer. De
overgangszone tussen de onderste twee lagen wordt de tropopauze
genoemd, de overgangszone daarboven de stratopauze. Zie de figuur.
De hoogtes waarop de verschillende lagen en overgangszones zich
bevinden, zijn niet overal op aarde gelijk en kunnen door de tijd heen
variëren. Om zaken toch goed te kunnen vergelijken heeft men een model
voor de onderste drie lagen en overgangszones vastgesteld: de
standaardatmosfeer. De temperatuur op een bepaalde hoogte is in de
figuur af te lezen. Daarin zie je het verband tussen de temperatuur T in °C
en de hoogte h in km. Zo kun je aflezen dat op een hoogte van 10 km de
temperatuur –50 °C is.
figuur
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 −90 −80 −70 −60 −50 −40 −30 −20 −10 0 10 20 )mk( h etgooh temperatuur T (˚C)
In elk van de drie sferen is er een laagste en hoogste temperatuur.
172p

Tabellen en grafieken lezen en gebruiken 2p

Bepaal in welke van de drie sferen het verschil tussen de hoogste en
laagste temperatuur het kleinst is. Licht je antwoord toe.
De stratosfeer bestaat uit twee delen. In beide delen neemt de
temperatuur toe naarmate je hoger komt. Voor de temperatuur in het
bovenste deel geldt de formule T = 2,8 ⋅ h − 134,1. Je kunt deze formule
herleiden tot de vorm h = a ⋅ T + b, waarbij a en b getallen zijn.
183p

Formules herleiden en omwerken 3p

Laat deze herleiding zien en rond a en b af op twee decimalen.
Ook voor andere sferen, bijvoorbeeld voor de mesosfeer, kun je formules
opstellen van het verband tussen de hoogte en de temperatuur.
De mesosfeer bestaat uit twee delen.
195p

Lineaire functies 4p · Tabellen en grafieken lezen en gebruiken 1p

Stel voor het onderste deel van de mesosfeer de formule op van h,
uitgedrukt in T.
Niet alleen de temperatuur, ook de luchtdruk hangt af van de hoogte.
Luchtdruk wordt vaak uitgedrukt in hectopascal of hPa. De luchtdruk op
een hoogte van 0 kilometer is gelijk aan 1013 hPa en boven in de
mesosfeer, op 85 km, is de luchtdruk 0,0037 hPa.
Het verband tussen de luchtdruk en de hoogte is exponentieel.
Met behulp van bovenstaande gegevens kun je berekenen dat de
luchtdruk elke kilometer met ongeveer 14% afneemt.
204p

Exponentiële functies en groei 4p

Bereken dit percentage in één decimaal nauwkeurig.
Om gegevens over het weer te verzamelen wordt een weerballon
opgelaten met meetapparatuur, waaronder een thermometer. De ballon
zet uit naarmate hij hoger in de atmosfeer komt, omdat de luchtdruk
steeds verder afneemt. Op het moment dat de luchtdruk 4,5 hPa is,
scheurt de ballon open en valt hij naar beneden.
216p

Vergelijkingen en snijpunten met de GR oplossen 2p · Rekenen met een gegeven formule 2p · Exponentiële functies en groei 1p · +1

Bereken de temperatuur die de ballon meet op zijn maximale hoogte.
Rond je antwoord af op een geheel getal.

opgave 5Zonnepanelen

Steeds meer mensen kopen zonnepanelen omdat ze willen besparen op
hun energiekosten. De energie die opgewekt wordt door zonnepanelen is
namelijk gratis.
In tabel 1 staat hoeveel energie een huishouden jaarlijks gemiddeld
verbruikt. De prijzen van zonnepanelen inclusief installatie en onderhoud
staan in tabel 2.
tabel 1
tabel 2
aantal personen per huishouden gemiddeld energieverbruik per jaar in kiloWattuur (kWh) 1 2300 2 3400 3 4100 4 4620 5 5300 6 5400
aantal zonnepanelen prijs inclusief installatie en onderhoud (euro) 16 7600 17 7975 18 8350 19 8725 20 9100 21 9650 22 10 200 23 10 700 24 11 200 25 11 700
SolarXL, een bedrijf dat zonnepanelen verkoopt en de prijzen uit tabel 2
hanteert, adverteert in het jaar 2017 met de volgende slogan:
Zonnepanelen binnen 10 jaar terugverdiend!
Het huishouden van de familie Jaspers bestaat in totaal uit vier personen
en heeft elk jaar een gemiddeld energieverbruik voor een huishouden van
vier personen. Meneer Jaspers overweegt in het jaar 2017 om
zonnepanelen aan te schaffen en die vanaf 1 januari 2018 te gebruiken.
Er zullen dan zo min mogelijk, maar voldoende zonnepanelen
aangeschaft worden zodat alle benodigde energie door de panelen
geleverd kan worden.
Meneer Jaspers vraagt zich af of de slogan van SolarXL voor zijn gezin
klopt. Om dat te berekenen, doet hij de volgende aannames:
− Elk zonnepaneel levert jaarlijks 210 kWh energie op.
− De prijs van energie per kWh in het jaar 2017 bedraagt € 0,22 (voor
huishoudens zonder zonnepanelen).
− De prijs van energie per kWh zal jaarlijks met € 0,003 toenemen.
− Er wordt geen winst gemaakt op het geldbedrag dat bespaard zou
worden door geen zonnepanelen te kopen: het wordt dus bijvoorbeeld
niet op een spaarrekening gezet.
227p

Procenten, verhoudingen en eenheden 5p · Lineaire functies 2p

Onderzoek of de slogan klopt voor de situatie van dit gezin, uitgaande van
bovenstaande aannames.